Commissione Internazionale per la protezione delle acque italo-svizzere. Ricerche sull'evoluzione del Lago Maggiore Aspetti limnologici

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1 ISSN: Commissione Internazionale per la protezione delle acque italo-svizzere Ricerche sull'evoluzione del Lago Maggiore Aspetti limnologici Programma quinquennale Campagna 2002 e Rapporto quinquennale a cura di Roberto Bertoni Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto per lo Studio degli Ecosistemi Sezione di Idrobiologia ed Ecologia delle Acque Interne Verbania Pallanza

2 I dati riportati nel presente volume possono essere utilizzati purché se ne citi la fonte come segue: C.N.R.-I.S.E. Sezione di Idrobiologia ed Ecologia delle Acque Interne Ricerche sull'evoluzione del Lago Maggiore. Aspetti limnologici. Programma quinquennale Campagna Commissione Internazionale per la protezione delle acque italo-svizzere (Ed.): 153 pp.

3 ISSN: Commissione Internazionale per la protezione delle acque italo-svizzere Ricerche sull'evoluzione del Lago Maggiore Aspetti limnologici Programma quinquennale Campagna 2002 e Rapporto quinquennale a cura di Roberto Bertoni Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto per lo Studio degli Ecosistemi Sezione di Idrobiologia ed Ecologia delle Acque Interne Verbania Pallanza

4 RIASSUNTO Vengono qui riportati i risultati ottenuti dalle ricerche sul Lago Maggiore realizzate dalla Sezione di Idrobiologia ed Ecologia delle Acque Interne del CNR-ISE (già Istituto Italiano di Idrobiologia) per conto della Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere. Trattandosi dell ultimo anno del quinto ciclo quinquennale, vengono anche illustrate le tendenze evolutive emerse nel corso del quinquennio, confrontate con quanto osservato negli ultimi 50 anni. I risultati ottenuti evidenziano che la tendenza del lago ad evolvere verso una condizione di oligotrofia, già osservata nel precedente quinquennio, può essere confermata. Appare chiaro che, con il raggiungimento di stati trofici più bassi, il fosforo non rappresenta più il solo e più importante elemento di controllo della funzionalità dell ecosistema lacustre, ma altri fattori climatici e biologici assumono un ruolo di rilievo. In effetti nel quinquennio sono emerse con chiarezza evidenze dell'effetto sul lago dei cambiamenti climatici globali in atto. Un ulteriore sollecito a continuare a seguire con attenzione il lago deriva dallo stato di alterazione di alcuni suoi tributari, che emerge da un loro confronto su scala regionale. La distribuzione orizzontale di variabili indice dello stato trofico è, d'altro canto, risultata coerente con la distribuzione geografica dei tributari alterati. SUMMARY This volume reports the results obtained from the research carried out on Lago Maggiore by the Research Unit of Hydrobiology and Ecology of Inland Waters of CNR-ISE (Institute of Ecosystem Study) on behalf of the Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere during the period The gathered results are compared with those of the long term series and discussed to highlight the recent trends in the evolution of this important fresh water ecosystem. It is evident that, as result of the reduced allochthonous inputs of phosphorus, the inlake concentration of this element is also reduced and the oligotrophic status appears to be a stable feature for the lake. The phosphorus role in controlling the ecosystem functioning is now less important and in some case overtaken by that of other environmental factors, such as climatic variables and biotic interactions.

5 INDICE 1. INTRODUZIONE....1 (R. Bertoni) 1.1. Prefazione Inquadramento geografico Modalità di campionamento e metodi di analisi Unità di misura INDAGINI SUL BACINO IMBRIFERO Caratteristiche idrologiche....5 ( M. Ciampittiello e A. Rolla) Pluviometria del bacino imbrifero Deflussi Meteorologia dell areale lacustre...14 (W. Ambrosetti, L. Barbanti, A. Ferrari e A. Rolla) Radiazione solare Temperatura atmosferica Evaporazione Intensità e direzione del vento Apporti chimici dai tributari Caratteristiche chimiche e chimico fisiche...20 (A. Calderoni, A. Pranzo e G. Tartari) Carichi chimici...28 (A. Calderoni, A. Pranzo e G. Tartari) Carbonio organico totale (TOC)...36 (R. Bertoni, C. Callieri e M. Contesini) 2.4. Utilizzo di bioindicatori per la valutazione del rischio potenziale dei tributari del Lago Maggiore...37 (R. Baudo e M. Beltrami) Introduzione Materiali e metodi Analisi Risultati e discussione Bardello Boesio Cannobino Maggia S. Bernardino S. Giovanni Ticino Toce Tresa Vevera Confronto tra tributari Conclusioni INDAGINI SULL AMBIENTE PELAGICO Limnologia fisica...69 (W. Ambrosetti, L. Barbanti, e A. Rolla) Livello del lago Trasparenza delle acque lacustri...72

6 Temperatura delle acque lacustri Acque superficiali Acque profonde Ossigenazione delle acque lacustri Bilancio termico Profondità di mescolamento Chimica lacustre...80 (A. Calderoni, A. Pranzo e G. Tartari) Chimismo di base Composti dell azoto Composti del fosforo Ossigeno disciolto Silicati reattivi Popolamenti planctonici Indagini sul fitoplancton...89 (G. Morabito, P. Panzani e A. Oggioni) Struttura dei popolamenti Variazioni della biomassa Produzione primaria Indagini sullo zooplancton...98 (M. Manca, P. Comoli e A. Carnovale) Dinamica stagionale Carbonio organico e popolamenti batterici eterotrofi (R. Bertoni, C. Callieri, M. Contesini e R. Piscia) 4. OSSERVAZIONI CONCLUSIVE SULL EVOLUZIONE DEL LAGO MAGGIORE ANALIZZATO ATTRAVERSO ALCUNI PARAMETRI SIGNIFICATIVI (R. Bertoni) 4.1. Inquadramento generale Lineamenti idrologici del quinquennio (M. Ciampittiello e, A. Rolla) 4.3. Caratteristiche idrodinamiche del Lago Maggiore (W. Ambrosetti, L. Barbanti e A. Rolla) Introduzione Contenuto calorico nel Lago Maggiore Profondità di mescolamento Ossigenazione Livello del lago Chimismo delle acque lacustri e tributarie (A. Calderoni) 4.5. Considerazioni generali sull evoluzione a lungo termine dei popolamenti planctonici Fitoplancton (G. Morabito) Zooplancton (M. Manca) 4.6. Carbonio organico alloctono ed effetti dell evoluzione trofica del lago sul carbonio organico autoctono e sulle variabili ad esso associabili in relazione agli eventi meteoclimatici (R. Bertoni e C. Callieri)

7 Il carbonio organico apportato ed esportato dai tributari Effetti dell evoluzione trofica del lago sul carbonio organico autoctono e sulle variabili ad esso associabili CONCLUSIONI (R. Bertoni) BIBLIOGRAFIA ELENCO DEGLI AUTORI E DEI COLLABORATORI APPENDICE...153

8 1. INTRODUZIONE 1.1. Prefazione Questo volume riporta i risultati delle indagini limnologiche che la Sezione di Idrobiologia ed Ecologia delle Acque Interne del CNR-ISE (già Istituto Italiano di Idrobiologia) ha condotto sull ecosistema del Lago Maggiore per conto della Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere durante il In esso vengono anche valutate e confrontate con le situazioni pregresse le tendenze evolutive che il lago ha manifestato nel quinquennio Durante questo lasso di tempo sono andati emergendo, con maggior evidenza che in passato, i diversi ruoli dei fattori che influenzano la funzionalità del lago. Da un lato, infatti, si è confermato il positivo effetto dell'attività degli impianti di depurazione delle acque reflue che esita in un efficace riduzione degli apporti dei nutrienti al lago, così che per il fosforo i valori obiettivo sono quasi raggiunti. In questo quadro di miglioramento generale dell ecosistema è emersa con evidenza particolare l influenza di altri fattori di controllo. In effetti durante il quinquennio il trend evolutivo normale del lago ha subito delle sollecitazioni imposte da eventi meteoclimatici importanti: c'è stata una piena circolazione nel 1999, un evento di piena nel 2000 seguito da un anno particolarmente siccitoso; il quinquennio si è concluso con due eventi di piena nel Almeno nel breve periodo questi eventi non sembrano essere stati in grado di contrastare la tendenza all oligotrofizzazione del lago, anche se ne hanno influenzato i processi biologici con effetti di non facile né univoca interpretazione. E' possibile, infatti, che fattori climatici, causa di riciclo interno e/o di ingenti immissioni occasionali di sostanze diverse dilavate drasticamente dal bacino imbrifero, abbiano interagito con la componente biotica sovrapponendosi, e forse opponendosi, agli effetti della riduzione dei carichi di fosforo. A proposito delle ingenti immissioni occasionali legati a fenomeni meteorici eccezionali, è appena il caso di ricordarne la potenziale influenza, ancora tutta da definire in termini quantitativi, sulla dinamica della distribuzione del DDT in lago. Infatti, il profilo temporale della presenza di DDT nei vari comparti biotici ed abiotici dell'ecosistema, costruito grazie alle indagini attivate già dal 1996 dalla Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere, è risultato influenzato da tali eventi anche se i rapporti causali che legano evento climatico e presenza di DDT appaiono quantitativamente sfuocati. In questo rapporto sono proposte alcune illustrazioni delle interazioni tra fattori biotici ed abiotici e dell'influenza su di esse delle peculiarità climatiche del quinquennio nonché alcune ipotesi al riguardo. Dal suo esame emerge comunque l importanza e l utilità del mantenimento di studi a lungo termine che considerino l'ecosistema lago nella sua globalità funzionale, integrando le conoscenze su tutte le componenti presenti nella cuvetta lacustre, sul suo bacino imbrifero e sul clima, che è una variabile determinante nell'indirizzare l'evoluzione temporale del lago. E questo emerge con evidenza sempre maggiore nell'attuale periodo di modificazioni climatiche globali.

9 1.2. Inquadramento geografico SUDDIVISIONI AMMINISTRATIVE DEL BACINO IMBRIFERO Province (I): Novara e V.C.O. (Piemonte); Varese e Como (Lombardia) Cantoni (CH): Grigioni, Ticino e Vallese COORDINATE GEOGRAFICHE DEL CENTRO DEL LAGO Latitudine: 45 57' N Longitudine: 3 47' W (da Monte Mario) CARATTERISTICHE MORFOMETRICHE DELLA CONCA LACUSTRE Quota media del lago 194 m s.l.m. Prof. criptodepres. 176 m Lunghezza del thalweg 66 km Volume 37,502 km 3 Larghezza massima 10 km Profondità media 176,5 m Area (1) 212,5 km 2 Sviluppo del volume 1,44 Larghezza media 3,9 km Perimetro 170 km Profondità massima 370 m Indice di sinuosità 3,07 Tempo teorico di rinnovo delle acque: circa 4 anni CARATTERISTICHE MORFOMETRICHE DEL BACINO IMBRIFERO Altitudine massima m s.l.m. Larg. media (dal lago) 37,6 km Altitudine media m s.l.m. Indice di compattezza 1,58 Area (lago incluso) (2) km 2 Rapporto fra aree del bacino imbrifero e del lago 31,1 (1) 169,9 km 2 in territorio italiano e 42,6 km 2 in territorio svizzero. (2) 3.229,5 km 2 in territorio italiano e 3.369,5 km 2 in territorio svizzero. 2

10 1.3. Modalità di campionamento e metodi di analisi Nel corso della campagna di indagini limnologiche condotta nel 2002 sul Lago Maggiore, le metodologie utilizzate per la raccolta ed il trattamento dei campioni, nonché le metodiche analitiche specifiche seguite per la loro valutazione sia in termini qualitativi che quantitativi, sono state le stesse utilizzate in occasione delle precedenti campagne. Fig Lago Maggiore, Ubicazione delle stazioni di campionamento. 3

11 1.4. Unità di misura PARAMETRI FISICI SIMBOLO UNITA' DI MISURA Temperatura atmosferica T a [ C] Precipitazioni P [mm] Evaporazione E [mm] Percorso del vento W [km] Direzione del vento - 1/16 rosa dei venti Portata Q [m 3 s -1 ] Altezza idrometrica H [m s.l.m.] Trasparenza - [m] Temperatura dell'acqua del lago Tw [ C] Radiazione solare globale Qs [cal cm -2 ] Radiazione solare riflessa Qr [cal cm -2] Radiazione ad onda lunga Qb [cal cm -2 ] Calore di evaporazione Qe [cal cm -2] Calore di conduzione Qh [cal cm -2 ] Calore accumulato dal lago Qt [cal cm -2] Flussi di calore - [cal cm -2 d -1 ] PARAMETRI CHIMICI Ossigeno disciolto O 2 [mg O 2 l -1 ] Fosforo totale TP [µg P l -1 ] Fosforo reattivo RP [µg P l -1 ] Azoto ammoniacale N-NH 4 [µg N l -1 ] Azoto nitrico N-NO 3 [µg N l -1 ] Azoto inorganico N in. [µg N l -1 ] Azoto organico N org. [µg N l -1 ] Azoto totale TN [µg N l -1 ] Apporti areali - [mg m -3 a -1 ] Carichi - [t a -1 ] [g d -1 ] Conducibilità elettrica specifica - [µs cm -1 ] (a 20 C) Concentrazione idrogenionica ph [u] Alcalinità totale - [meq l -1 ] Silicati reattivi SiO 2 [mg Si l -1 ] PARAMETRI BIOLOGICI Clorofilla chl-a [µg l -1 ] Feofitina - [mg m -3 ] Biomassa fitoplancton - [mm 3 m -3 ] Biomassa zooplancton - [cm 3 m -3 ] Densità zooplancton - [ind m -3 ] Concentrazione metalli - [mg kg -1 ] Particellato totale (Seston) - [mg l -1 ] Carbonio organico particellato POC [µg l -1 ] Carbonio organico totale TOC [µg l -1 ] Popolamento batterico eterotrofo CMI [cell 10 6 ml -1 ] 4

12 2. INDAGINI SUL BACINO IMBRIFERO 2.1. Caratteristiche idrologiche Pluviometria del bacino imbrifero I dati di precipitazione, anche per l'anno 2002, sono stati raccolti nelle stazioni pluviometriche dell Istituto per lo Studio degli Ecosistemi CNR, del Servizio Meteorologico Svizzero, della Società Blennio e Maggia (Ofima), dell'enel, del Servizio Idrografico del Cantone Ticino, del Servizio Meteorologico della Regione Piemonte, della Società Sisma Elettrica, del Centro Geofisico Prealpino, del Servizio Forestale Svizzero, della Montedison e del Consorzio del Ticino. I totali mensili ed annui delle precipitazioni sono riportati in tabella con le medie relative all anno in studio e ai periodi e Gli andamenti mensili delle precipitazioni del 2002 e quelli dei periodi di riferimento, sono rappresentati in figura 2.1.1a. Tab Lago Maggiore Totali pluviometrici mensili e annuali nel bacino imbrifero (mm). Stazione Bacino m GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC ANNO s.l.m. AIROLO Ticino immissario PIOTTA Ticino immissario FAIDO Ticino immissario COMPROVASCO Ticino imm.-brenno BIASCA Ticino immissario S. BERNARDINO (Tunnel) Ticino imm.-moesa MESOCCO Ticino imm.-moesa BRAGGIO Ticino imm.-moesa GRONO Ticino imm.-moesa BELLINZONA Ticino immissario MAGADINO (Aeroporto) Lago Maggiore VIRA GAMBAROGNO Lago Maggiore CIMETTA Lago Maggiore LOCARNO MONTI Lago Maggiore BRISSAGO Lago Maggiore MALVAGLIA Ticino imm.-brenno LODRINO Ticino immissario GNOSCA Ticino immissario GIUBIASCO Ticino immissario ALPE PREDASCA Ticino imm.-brenno LUZZONE DIGA Ticino imm.-brenno ACQUACALDA Ticino imm.-brenno PASSO MUAZ Ticino imm.-brenno OLIVONE Ticino imm.-brenno COPERA Lago Maggiore VERBANO CENTRALE Lago Maggiore LAGO DELIO Lago Maggiore PIANO DEI CAMOSCI Toce L. TOGGIA Toce L. SABBIONE Toce L. MORASCO Toce L. VANNINO Toce PONTE FORMAZZA Toce CRODO (Ist. Agrario) Toce CREVOLADOSSOLA Toce DOMODOSSOLA (Nosere) Toce DOMODOSSOLA Toce PALLANZENO Toce CODELAGO Toce-Devero DEVERO (Reg. Piem.) Toce-Devero L. D'AGARO Toce-Devero SIMPLON DORF Toce-Diveria LAGO D'AVINO Toce-Diveria S. DOMENICO Toce-Diveria AGRASINA Toce-Isorno L. LARECCHIO Toce-Isorno CIPATA Toce-Isorno PONTETTO Toce-Isorno

13 Tab Continuazione. Stazione Bacino m GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC ANNO s.l.m. DRUOGNO Toce-Melezzo occ MAGLIETTO Toce-Melezzo occ Lago PAIONE Superiore Toce-Bogna PIZZANCO Toce-Bogna L. ALPE CAVALLI Toce-Ovesca ALPE CHEGGIO Toce-Ovesca L. CAMPOSECCO Toce-Ovesca L. CINGINO Toce-Ovesca L. CAMPLICCIOLI Toce-Ovesca ROVESCA Toce-Ovesca MACUGNAGA (P.sso Moro) Toce-Anza MACUGNAGA (Fornarelli ) Toce-Anza CEPPO MORELLI (Battigio) Toce-Anza BANNIO ANZINO Toce-Anza FORNO PREIA Toce-Strona SAMBUGHETTO Toce-Strona OMEGNA Toce-Strona BOLETO Toce-L. d'orta ORTA - Sacro Monte Toce-L. d'orta MONTE MESMA Toce-L. d'orta MOTTARONE (Baita CAI) Toce-L. d'orta ROBIEI Maggia CEVIO Maggia BOSCO GURIN Maggia MOSOGNO Maggia CORTINO CAVAGNOLI Maggia CAVERGNO CENTRALE Maggia PIANO DI PECCIA Maggia SAMBUCO DIGA Maggia FUSIO Maggia MAGGIA Maggia PALAGNEDRA Maggia CAMEDO Maggia SONOGNO Verzasca FRASCO Verzasca AROSIO Tresa ISONE Tresa LUGANO Tresa CRANA TORRICELLA Tresa PONTE TRESA Tresa STABIO Tresa SOMAZZO Tresa MENDRISIO Tresa CREVA Tresa GERMIGNAGA Tresa CADERO VEDDASCA Giona FALMENTA Cannobino CURSOLO O. (M.te Pratini) Cannobino LUNECCO Cannobino CANNOBIO Cannobino MOTTAC S. Bernardino IN LA PIANA S. Bernardino CICOGNA S. Bernardino MIAZZINA S. Bernardino UNCHIO S. Bernardino PIANCAVALLO S. Giovanni MERGOZZO L. di Mergozzo CANDOGLIA Toce PIAN DI SOLE Lago Maggiore PALLANZA Lago Maggiore CAMPO DEI FIORI Bardello S. MARIA DEL MONTE Bardello GAVIRATE Bardello VARESE (Ist. Geofisico) Bardello AZZATE Bardello SOMERARO Lago Maggiore ISPRA Lago Maggiore MOTTARONE VETTA Erno ARONA Vevera MIORINA Ticino emissario dato mancante dato ricostruito dato parziale 6

14 Precipitazioni (mm) GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC Fig a. Lago Maggiore Regime delle precipitazioni dell'intero bacino. Rispetto ai periodi di riferimento nel 2002 si sono registrate elevate precipitazioni nella maggior parte dei mesi dell anno, fatta eccezione di Gennaio, Marzo, Aprile, Settembre e Ottobre. I valori massimi si sono registrati a Maggio e a Novembre, quest ultimo spostato di un mese rispetto ai periodi di confronto; quelli minimi sono stati registrati a Gennaio (il più marcato), Aprile, Ottobre e fine Dicembre. I mesi di Maggio e Novembre sono stati i più piovosi degli ultimi trent anni con, rispettivamente, 520 mm e 684 mm. Il totale annuo di 2330 mm rappresenta il valore più elevato dal 1977 quando si registrarono in tutto il bacino 2574 mm. In 9 stazioni si sono registrati più di 3000 mm di pioggia caduti nell anno, distribuite tra i bacini dello Strona - Lago d Orta (Sambughetto: 3187 mm, Mottarone Baita CAI: 3264 mm) della Maggia (Robiei: 3255 mm, Mosogno: 3036 mm, Palagnedra: 3421 mm, Camedo: 3372 mm), del Cannobino (Cursolo Orasso: 3173 mm, Lunecco: 3283 mm) e del San Bernardino (Cicogna: 3463 mm che rappresenta il valore più elevato). Le punte massime di precipitazione nei mesi di Maggio e Novembre sono state registrate nella stazione di Palagnedra, e sono rispettivamente di 933 mm e 1207 mm. Per il tracciamento delle isoiete dell anno in studio si sono considerati i totali annui di tutte le stazioni, tranne alcune (Piano dei Camosci, Macugnaga Passo Moro e Arona) i cui valori annuali sono risultati molto al di sotto della media di bacino, e quelle di cui non si disponeva dei dati completi. Queste stazioni sono opportunamente segnalate nella tabella

15 Fig b. Lago Maggiore Carta delle isoiete annue (mm). La carta delle isoiete annue (Fig b.) mostra un nucleo d elevate precipitazioni nella parte centrale del lago, comprendente la Val Grande e la Val Intragna con valori superiori ai 3000 mm; un secondo nucleo spicca nell alta Valle Maggia. Le zone interessate da minori precipitazioni sono le Valli dell Ossola con valori compresi tra i 1322 mm (L. Sabbione) e 2483 mm (Pizzanco), e l Alto Ticino, nella parte a Nord-Est del bacino, con valori compresi tra i 1717 mm (Acquacalda) e i 2401 mm (S. Bernardino). Anche dall analisi dell andamento stagionale si può vedere come l anno 2002 sia stato caratterizzato da un elevata piovosità, infatti, rispetto agli anni di riferimento ( e ), si hanno valori inferiori solo nella prima parte dell inverno mentre in primanera, in estate e soprattutto in autunno si sono registrati valori notevolmente superiori. Durante l anno in studio si sono verificati due eventi di piena, caratterizzati da diversi andamenti pluviometrici; qui di seguito sono riportate le isoiete di Maggio e Novembre, che rappresentano tali andamenti. 8

16 Fig c. Lago Maggiore Carta delle isoiete del mese di Maggio (mm). Fig d. Lago Maggiore Carta delle isoiete del mese di Novembre (mm). Dal confronto tra le isoiete dei due eventi di piena si nota che a Maggio si sono avute precipitazioni inferiori ai 1000 mm e si sono concentrate soprattutto nella parte centrale del lago, in Valle Cannobina, e, in misura minore, in prossimità di Arona e nel basso Toce. Per quanto riguarda l evento di Novembre si notano precipitazioni più elevate, superiori ai 1000 mm, concentrate in diversi nuclei, l Alta Valle Maggia, la parte centrale del lago e quella a cavallo del confine svizzero, il Lago di Lugano, in particolare nella zona di confluenza tra la Tresa e la Margorabbia, e sul Lago d Orta. 9

17 Deflussi Nella tabella 2.1.2a. unitamente alle regioni amministrative di appartenenza sono esposte le principali caratteristiche morfometriche dei bacini dei corsi d'acqua, presi in considerazione, sia per quanto attiene ai principali immissari che all'emissario del Lago Maggiore. Tab a. Lago Maggiore Bacini idrografici dei principali immissari e dell'immissario: regioni di appartenenza, aree (km 2 ) e caratteristiche altimetriche (m). Corso d'acqua Regione Area Quota Area Altitudine Altitudine Amministrativa sez. misura sez. misura totale massima mediana Ticino immissario Canton Ticino 1515, , Maggia Ticino-Piemonte 926, , Cannobino Piemonte 107, , S. Giovanni Piemonte 55, , S. Bernardino Piemonte 125, , Toce Piemonte 1532, , Niguglia Piemonte 115, , Erno Piemonte 25, , Vevera Piemonte 21, , Bardello Lombardia 111, , Boesio Lombardia 45, , Margorabbia Lombardia 94, , Tresa Ticino-Lomb. 615, , Ticino emissario Lomb.-Piemonte 6599, , I dati relativi ai deflussi dei principali immissari e dell'emissario del Lago Maggiore, misurati nel 2002, attraverso le reti di rilevamento dell'istituto Italiano di Idrobiologia, dell'uffico Federale delle Acque e della Geologia e dei Consorzi del Bardello e del Ticino sono riportati in tabella 2.1.2b. L andamento annuale complessivo dei torrenti del bacino del Lago Maggiore è pressoché lo stesso per tutti: due picchi molto elevati tra Maggio, Giugno e Novembre, due minimi accentuati ad Aprile e Ottobre, due modesti innalzamenti a Marzo e Settembre. Fanno eccezione il Niguglia e il Bardello per il mese di Dicembre dove si sono registrati valori in aumento anziché in diminuzione, per il fatto che in questi torrenti l evento di piena è avvenuto a fine Novembre inizi Dicembre. I deflussi medi misurati nel 2002 sono posti a confronto con quelli medi del periodo ; rispetto a tale periodo di riferimento si sono registrate portate superiori del 30% circa in tutti i torrenti, ad eccezione della Vevera, dove i valori di portata si sono mantenuti al di sotto di quelli del periodo di riferimento per tutti i mesi dell anno tranne che a Novembre e a Dicembre; per quanto riguarda il Boesio, i valori di portata registrati nella prima parte dell anno (fino ad Aprile), sono da considerarsi validi ed effettivi, mentre quelli successivi al 3 Maggio, quando lo strumento è stato portato via dall onda di piena, sono valori ricostruiti, pertanto validi da un punto di vista dell andamento generale delle portate ma non da un punto di vista quantitativo: non si può conoscere con esattezza né l entità del secondo fenomeno di piena (Novembre) né il valore effettivo delle portate medie annuali, che risulterebbe pertanto sottostimato rispetto a quello del periodo di confronto. Considerazioni analoghe alle precedenti possono essere fatte in merito ai valori di portata del Torrente Margorabbia dopo l evento di piena del 3 Maggio, in quanto anche in 10

18 quest occasione lo strumento di misura è stato danneggiato dall onda di piena. I valori medi mensili sono stati ricostruiti utilizzando i dati di portata pregressi in relazione ai periodi di piovosità e confrontando ulteriormente tali dati con l andamento della Tresa. I valori del secondo evento di piena e quello della media annuale risultano quindi attendibili solo in modo approssimativo. I dati ricostruiti sono opportunamente segnalati con una sottolineatura del valore. Tab b. Portate media mensili e annue del 2002 e dei periodi pluriennali di confronto. Corso d'acqua Periodo GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC ANNO TICINO IMM. CANNOBINO S. GIOVANNI S. BERNARDINO 2002 * 28,50 28,20 27,80 32,70 151,00 118,90 87,00 60,90 47,50 39,20 182,50 71,80 73, ,32 32,12 37,68 55,91 111,15 123,38 99,01 65,74 74,35 86,48 53,86 34,77 67, ,00 27,30 31,00 52,30 108,00 140,00 107,00 82,90 80,00 70,90 61,10 35,80 68, * 2,20 2,79 2,92 2,50 15,74 8,22 5,42 4,73 5,68 3,67 20,85 3,84 6, ,10 2,08 4,23 8,24 8,99 6,57 4,29 3,09 6,44 8,78 4,24 2,31 5, * 0,13 0,23 0,43 0,41 10,91 3,36 1,71 1,56 2,03 0,54 17,09 1,75 3, ,32 1,10 2,02 3,92 3,82 3,14 2,17 1,29 3,10 4,53 2,32 1,20 2, * 1,84 3,21 4,32 3,34 22,29 11,55 5,16 6,41 7,22 3,41 25,37 5,71 8, ,39 2,28 5,32 12,46 15,73 8,91 5,14 3,73 9,66 13,12 6,20 2,80 7, ,10 2,92 4,74 9,76 10,60 10,50 4,92 5,85 8,93 9,17 9,42 3,76 6, * 16,30 18,90 25,20 26,00 182,10 194,20 75,30 61,10 54,40 28,30 228,70 76,60 82,31 TOCE ,27 27,84 36,89 64,66 114,19 116,34 89,61 63,97 73,16 96,88 52,99 32,27 66, ,90 30,00 34,90 59,70 105,10 127,10 93,40 74,30 73,50 72,10 64,90 37,80 67, * 1,96 1,87 1,88 1,89 10,68 9,41 4,97 5,64 6,39 2,95 11,83 13,30 6,08 NIGUGLIA ,88 2,30 3,33 6,35 8,00 6,63 3,90 2,46 3,50 8,36 5,70 3,40 4, ,57 3,71 3,53 4,98 6,93 6,45 4,51 3,67 4,38 5,57 7,68 4,70 4,97 ERNO VEVERA 2002 * 0,46 0,78 0,66 0,55 2,72 1,69 1,47 1,43 1,69 1,01 2,82 1,01 1, ,70 0,57 0,98 1,56 1,56 1,12 0,67 0,49 0,88 1,73 0,98 0,64 0, * 0,29 0,40 0,39 0,37 0,91 0,59 0,44 0,44 0,46 0,34 1,42 1,33 0, ,56 0,48 0,62 0,84 0,97 0,77 0,44 0,33 0,43 1,04 0,68 0,48 0, * 2,28 1,44 1,58 1,21 6,13 3,66 2,80 2,43 4,19 2,93 4,35 7,98 3,36 BARDELLO ,73 2,60 3,08 3,51 4,43 4,18 2,79 1,38 2,41 3,40 3,05 2,25 2, ,55 2,84 2,73 3,22 3,90 3,32 2,91 1,87 2,25 2,60 3,43 2,81 2,87 BOESIO MARGORABBIA TRESA TICINO EMISS * 0,83 0,85 0,80 0,72 4,99 1,97 1,27 0,88 1,13 1,68 4,65 0,98 1, ,50 1,11 1,64 2,50 2,72 2,17 1,33 0,83 1,41 2,54 1,86 1,14 1, * 0,87 2,80 3,66 2,17 14,95 4,61 2,48 1,75 2,79 1,21 18,64 6,83 5, ,80 2,38 3,61 5,12 5,38 4,44 2,48 1,67 2,79 6,16 4,98 2,61 3, * 4,95 9,73 18,75 10,61 86,20 31,21 23,16 27,68 36,71 12,54 106,51 59,86 35, ,37 12,31 18,44 32,66 40,47 35,95 23,10 15,74 22,54 35,68 23,88 14,26 24, ,10 14,90 17,70 27,80 36,60 34,60 25,30 19,10 20,70 24,10 33,80 23,30 24, * 47,00 79,60 150,50 170,00 746,20 616,10 306,00 275,30 278,50 169,90 833,90 526,90 350, ,32 148,91 188,40 308,80 470,30 444,69 361,73 260,89 276,80 448,63 231,39 159,38 290, ,00 159,00 263,00 435,00 495,00 384,00 295,00 316,00 318,00 327,00 193,00 290,00 Valori ricostruiti 11

19 Se si analizzano i valori medi mensili, riportati nella tabella 2.1.2b., si nota che i mesi dove si sono registrati i massimi valori sono Novembre e Dicembre. In realtà però, diversi torrenti hanno fatto registrare i valori al colmo nel mese di Maggio e il Toce a Giugno. I valori al colmo di ciascun torrente, unitamente al giorno in cui sono stati registrati sono riportati nella tabella 2.1.2c. Tab c. Valori di portata al colmo per l'evento alluvionale Maggio-Novembre Corso d'acqua Data Portata al colmo m 3 /s Ticino Immissario 16 Novembre 930 Cannobino 16 Novembre 117 San Giovanni 3 Maggio 110,3 San Bernardino 16 Novembre 151 Toce 5 Giugno 1885 Niguglia 29 e 30 Novembre 33,7 Erno 3 Maggio 27,8 Vevera 3 Maggio 10 Bardello Dal 2 all 8 Dicembre 10 Boesio 3 Maggio 17 Margorabbia 3 Maggio 105 Tresa 27 Novembre 261 Ticino Emissario 29 e 30 Novembre 1790 Sono stati riportati i valori al colmo della Margorabbia e del Boesio in riferimento al primo evento di piena, quello del 3 Maggio, dopo il quale non si hanno più registrazioni; non si può sapere se il secondo evento ha uguagliato o superato tali valori. Anche il lago ha avuto due fenomeni di piena, il secondo più marcato, date le maggiori quantità d acqua portate sia dalle precipitazioni che dai torrenti. I valori minimi di portata si sono registrati a Gennaio per quasi tutti i torrenti; fanno eccezione il Ticino Immissario, il Niguglia, il Bardello e il Boesio i cui valori minimi di portata sono stati registrati rispettivamente a Marzo, Febbraio ed Aprile. Nella figura sono confrontati gli andamenti dei deflussi del 2002 e quelli dei periodi di riferimento del Ticino Immissario, del Toce e del Ticino Emissario. Rispetto ai periodi di riferimento il Ticino Immissario si mantiene al di sotto dei valori medi fino a Maggio, quando supera i periodi di riferimento, anticipando di un mese il massimo primaverile, torna poi ad avere valori inferiori fino a metà Ottobre, quando poi continua ad aumentare fino a raggiungere il massimo annuale a Novembre. Per quanto riguarda il Toce, si ha un andamento del tutto simile a quello del Ticino Immissario con la sola eccezione dei mesi di Maggio e Giugno dove si registrano valori di molto superiori alle medie storiche. Il Ticino Emissario riflette molto bene l andamento dei precedenti affluenti e in generale di quello di tutti gli immissari del Lago Maggiore; le sue portate risultano inferiori alle medie storiche per la prima parte dell anno, fino ad Aprile, aumentano, superando i periodi di riferimento tra metà Maggio e metà Luglio, ritornano a valori inferiori fino a metà Ottobre, per poi aumentare nuovamente per effetto del secondo fenomeno di piena, 12

20 raggiungendo il massimo a Novembre e mantenendosi su valori elevati fino alla fine dell anno. Fig Lago Maggiore Regime delle portate. 13

21 2.2. Meteorologia dell areale lacustre Il quadro sinottico, relativo alle caratteristiche meteorologiche rilevate durante l anno 2002 alla stazione di Pallanza (C.N.R- Istituto per lo Studio degli Ecosistemi), è presentato con lo scopo di fornire informazioni di base per l interpretazione dei fenomeni fisici, chimici, ed anche biologici, che interessano l ecosistema lacustre. Proprio per questo sono stati considerati esclusivamente quei parametri (radiazione solare incidente, temperatura atmosferica, evaporazione e intensità e direzione del vento) che più direttamente intervengono nel controllo dei più importanti processi di idrodinamica lacustre: tra questi la definizione delle quantità energetiche in grado di attivare la stratificazione e la destratificazione termica delle acque e il loro mescolamento verticale tardo invernale. I dati del 2002 sono stati posti a confronto con i corrispondenti valori medi relativi ad un lungo periodo pregresso: da rilevare che le medie pluriennali pregresse sono riferite all anno meteorologico. Gli eventi che maggiormente hanno caratterizzato il 2002 nell areale del Lago Maggiore sono stati le precipitazioni eccezionali, concentrate soprattutto nei mesi di Maggio e Novembre (1500,4 mm misurati nei due mesi), che hanno raggiunto, come quantità, intensità e durata, i nuovi massimi nella serie storica di Pallanza. Le piogge del 2002 hanno interessato tutto il bacino imbrifero del Lago Maggiore determinando, come si vedrà nel paragrafo 3.2., esondazioni delle acque del lago sopra quota 195,5 m s.l.m. provocando notevoli danni. Le temperature atmosferiche sono state molto elevate, soprattutto nei massimi giornalieri, in Marzo, Aprile e Giugno quando si stabiliscono i nuovi valori massimi giornalieri per questi mesi Radiazione solare (cal cm -2 ) (cal cm -2 ) totale annuo totale invernale totale primaverile totale estivo totale autunnale mese con rad. minima Dic Dic 1951 mese con rad. massima Giu Lug 1984 giorno con rad. minima 0,34 14 Nov 0,6 6 Nov 1999 giorno con rad. massima 734,5 4 Lug Giu 1956 La quantità di radiazione solare globale ricevuta a Pallanza nel corso del 2002 ( cal cm -2 ) è solo di poco superiore a quella media degli anni di confronto ( cal cm -2 ) ma risulta inferiore alle quantità registrate negli ultimi 5 anni. Anche la sua distribuzione stagionale si adegua, abbastanza fedelmente, a quella normale: soltanto in inverno si è avuto modo di verificare una quantità di radiazione sensibilmente superiore alla norma ( contro cal cm -2 ); tale valore risulta tra l altro il terzo massimo assoluto invernale a partire dal L analisi del regime mensile (Fig ) pone in evidenza come Maggio, Luglio, Novembre e Dicembre siano stati i soli mesi dell ultimo anno durante i quali non sono state superate le medie corrispondenti del periodo di confronto; particolarmente scarsa è risultata la radiazione di Novembre 14

22 con cal cm -2 (bisogna infatti risalire al 1968 per trovare un valore più basso con cal cm -2 ): il fatto è senza dubbio da porre in relazione con i 19 giorni di pioggia sensibile, per un totale di 256 ore e 16 minuti verificatisi in questo mese. Tutti gli altri mesi mostrano valori leggermente al di sopra della media e solo in Marzo l aumento è stato più consistente (+ 20%), comunque tutti i valori risultano ampiamente compresi entro i limiti già misurati in passato. Quanto ai valori giornalieri sono tutti contenuti tra le 0,34 cal cm -2 del 14 Novembre e le 734,5 cal cm -2 del 4 Luglio. cal cm G F M A M G L A S O N D Fig Lago Maggiore Confronto tra i regimi mensili della radiazione solare a Pallanza nel 2002 e nel periodo Temperatura atmosferica ( C) ( C) media annua 13,21 12,32 media invernale 3,25 3,61 media primaverile 13,05 11,82 media estiva 21,99 21,22 media autunnale 13,51 12,61 minima invernale -4,5 2 Gen -8,2 6 Gen 1985 minima primaverile 1,5 4 Mar -7,1 6 Mar 1971 minima estiva 10,8 6 Giu 7,0 18 Giu 1978 minima autunnale 2,6 9 Nov -3,6 23 Nov 1998 massima invernale 16,5 10 Feb 20,8 17 Feb 1998 massima primaverile 28,1 30 Mag 32,7 21 Mag 1953 massima estiva 35,2 22 Giu 35,6 5 Ago 1994 massima autunnale 29,5 1 Set 32,6 23 Set 1962 Come già rilevato nei precedenti rapporti, anche il 2002 conferma la tendenza all incremento termico che ormai da alcuni anni è in atto nella nostra, come in altre zone della superficie terrestre. I 13,21 C di temperatura media annua registrati a Pallanza collocano quest ultimo anno fra i cinque più caldi del periodo con un aumento rispetto alla media pluriennale di 0,89 C. 15

23 L incremento termico ha interessato soprattutto il periodo primaverile (+ 1,23 C) e in misura minore quello autunnale (+ 0,9 C) ed estivo (+ 0,77 C), mentre in inverno si è assistito ad una diminuzione di 0,36 C. Quanto al regime mensile (Fig ) soltanto in Gennaio e da Luglio a Settembre si è registrato uno scarto negativo che è risultato molto elevato nel primo mese dell anno (- 1,25 C) e più contenuto nei restanti mesi. Viceversa, eccezionalmente elevati sono risultati gli scostamenti positivi di Giugno e Novembre che costituiscono rispettivamente con 22,55 C e 9,22 C, i nuovi valori medi più elevati per gli stessi mesi del periodo pluriennale di confronto. Elevate anche le medie di Marzo (10,47 C) e Dicembre (5,44 C) che, con incrementi al di sopra dei 2,0 C, si collocano tra i valori più alti degli ultimi 50 anni, mentre gli altri mesi pur presentando valori superiori di 1,0 C rispetto a quelli del periodo di confronto, risultano nei limiti dei valori registrati in passato. Va infine rilevato che il massimo giornaliero è stato rilevato il 22 Giugno (35,2 C), molto vicino al massimo pluriennale di 35,6 C dell Agosto 1994, mentre quello minimo (-4,5 C) risale al 2 Gennaio con un escursione annua di 39,7 C di soli 0,5 C al di sotto della massima del C Media ( ) Media (2002) Max. ass. ( ) Min. ass. ( ) Massima (2002) Minima (2002) G F M A M G L A S O N D Fig Lago Maggiore Confronto tra i regimi mensili della temperatura media dell aria a Pallanza nel 2002 e nel periodo

24 Evaporazione (mm) (mm) totale annuo 948,9 1103,1 totale invernale 106,5 106,1 totale primaverile 266,0 324,0 totale estivo 419,5 490,1 totale autunnale 182,8 182,9 mese con evap. minima 14,3 Dic 9,9 Gen 1996 mese con evap. massima 153,4 Giu 258,0 Lug 1959 giorno con evap. massima 13,5 22 Mar 18,7 16 Lug 1984 La quantità d acqua evaporata nel 2002 (948,9 mm) risulta fra le più basse dall inizio delle registrazioni a Pallanza; più in dettaglio, questo valore si colloca dopo il minimo di 878,9 mm registrato nel 1972 ed è quasi identico al secondo minimo di 943,7 mm del La variazione negativa sul totale annuo (oltre 154 mm in meno, pari a circa il 14%) è riscontrabile esclusivamente in primavera (-18%) e in estate (-14%) mentre le altre due stagioni si collocano quasi esattamente nella media. Per quanto riguarda la regimazione evaporimetrica mensile gli istogrammi di figura , che consentono il confronto con la situazione media pregressa, pongono in evidenza che solo in tre mesi dell anno si sono superati i valori medi del periodo ; valori tra l altro, salvo Marzo, che non si discostano molto dalla media pluriennale e che rientrano ampiamente nei limiti già registrati in passato in questi mesi. Scostamenti in senso negativo sono evidenti in tutti gli altri mesi dell anno e in particolare quello di Luglio che con 144,1 mm supera di soli 0,7 mm il minimo assoluto di questo mese (143,4 mm registrati nel 1996); altri valori bassi che si avvicinano ai minimi dei rispettivi mesi sono quelli di Dicembre (14,3 mm), Aprile (79 mm), Maggio (92 mm) e Agosto (122 mm). Quanto all evaporazione giornaliera si deve rilevare che in 19 giorni dell anno non è stata superata la soglia limite strumentale del parametro perciò essi sono da considerare ad evaporazione nulla: viceversa il giorno con evaporazione massima è risultato il 22 Marzo con 13,5 mm. mm G F M A M G L A S O N D Fig Lago Maggiore Confronto tra i regimi mensili dell evaporazione a Pallanza nel 2002 e nel periodo

25 Intensità e direzione del vento (km) (km) percorso annuo , ,3 percorso invernale 6.628, ,7 percorso primaverile , ,5 percorso estivo , ,9 percorso autunnale , ,2 direzione prevalente NNE SSE mese più ventoso 4934,9 Mag 5.264,6 Apr 2000 giorno più ventoso 509,7 2 Mag Ott 1998 raffica massima 77,0 5 Giu Lug 2000 La quantità di vento filato durante il 2002 è stata di ,2 km ed è il valore più basso registrato dal 1997, da quando cioè lo strumento registratore che aveva operato sino al 1996 (del tipo autogeneratore ad elica, VT 140), è stato sostituito con un anemometro a coppe di Robinson con trasduttore di velocità a stato solido ad alta frequenza, molto più sensibile ai venti deboli. La diminuzione annua rispetto alla media degli ultimi 5 anni (-5%) si è concentrata esclusivamente nel periodo invernale (-34%), controbilanciata solo in parte dall incremento autunnale (+13%) che, con ,7 km costituisce il nuovo massimo degli ultimi sei anni per questa stagione; vicini alla media invece i valori dei percorsi del vento in primavera ed estate. Il confronto fra i regimi mensili di vento filato nell ultimo anno e nel periodo , rappresentato negli istogrammi di figura 2.2.4a., evidenzia nuovi valori assoluti, con i massimi in Luglio (4.628,7 contro 4230 km del 1998) e Novembre (4.934,9 km contro km del 2001) ed i minimi in Aprile (4.055,1 km precedente km nel 2000) e Giugno (3.879,2 km precedente km nel 2001). Negli altri mesi dell anno si riscontrano, rispetto alla media, leggeri scostamenti sia in senso negativo che positivo, comunque compresi entro i limiti già misurati in passato. Quanto alla direzione di provenienza la figura 2.2.4b. indica che il vento prevalente è stato da NNE seguito da quello da W ed ESE, tutto in analogia con la situazione media del periodo

26 km ' G F M A M G L A S O N D Fig a. Lago Maggiore Regimi mensili della quantità di vento filato a Pallanza nel 2002 e nel periodo NW NNW N NNE NE > km g -1 WNW W ENE E km g km g km g km g km g -1 WSW ESE km g '2001 SW SE SSW SSE S Fig b. Lago Maggiore Rosa dei venti a Pallanza nel 2002 e nel periodo

27 2.3. Apporti chimici dai tributari Caratteristiche chimiche e chimico fisiche Nel 2002 sui 14 corsi d acqua oggetto d indagine e sul Ticino emissario sono stati eseguiti 12 campionamenti con frequenza mensile da Gennaio a Novembre, mese nel quale si è proceduto a due prelievi. I valori medi annuali delle principali variabili chimiche e chimico-fisiche misurate sono riportati in tabella I ph medi annuali dei singoli tributari sono risultati compresi tra un minimo di 6,89 (Verzasca) e un massimo di 8,16 (Tresa). I più bassi, inferiori a 7,6 unità, hanno riguardato i bacini impostati prevalentemente in rocce ignee (Verzasca, Maggia, Cannobino, San Giovanni, San Bernardino, Strona, Erno e Giona), per i quali si sono riscontrati tenori medi di alcalinità totale minori di 0,45 meq l -1. Tuttavia, nel caso del Maggia, il ph medio annuale è risultato più alto (7,73 unità) probabilmente per i processi di sintesi algale che si svolgono nelle sue acque nel lungo tratto quasi pianeggiante a monte della foce in concomitanza dell avanzamento della stagione estiva e di consistenti diminuzioni dei deflussi. I valori più alti delle due variabili, con medie annuali di ph superiori a 7,7 e con alcalinità superiore a 1,3 meq l -1, si sono misurati sui tributari che drenano areali in gran parte costituiti da rocce sedimentarie (Vevera, Bardello e Tresa). Anche il T. Boesio rientra in questa categoria, ma l elevate concentrazioni di alcalinità delle sue acque (media annuale 5,03 meq l -1 ) e di conducibilità (596 µs cm -1 ) sono da mettere in relazione con la presenza di scarichi industriali ad alto tenore di bicarbonati. Situazioni più complesse riguardano bacini a maggior varietà geochimica quali il Ticino Immissario e il Toce, sui quali si sono rispettivamente accertati ph medi annuali di 7,72 e 7,37 unità con valori medi di alcalinità totale pari a 1,06 e 0,82 meq l -1. Tab Valori medi annuali delle principali variabili chimiche e chimico-fisiche sui tributari e sull emissario del Lago Maggiore campionati nel ph T.A. meq l -1 Cond. N-NH 4 N-NO 3 µs cm -1 mg N l -1 mg N l -1 N org mg N l -1 TN mg N l -1 TP RSi µg P l -1 mg Si l -1 Tributari lombardi Boesio (BOE) 8,08 5, ,48 2,67 0,92 4, ,3 Bardello (BAR) 8,02 2, ,48 1,51 0,84 2, ,0 Tresa (a) (TRE) 8,16 1, ,12 0,98 0,37 1, ,1 Giona (GIO) 7,57 0, ,06 1,33 0,16 1, ,2 Tributari piemontesi Vevera (VEV) 7,79 1, ,11 3,00 0,47 3, ,3 Strona (STR) 7,50 0, ,08 1,54 0,30 1, ,1 Toce Ossola (TOC) 7,37 0, ,06 0,72 0,22 1, ,0 San Giovanni (SGI) 7,39 0, ,04 1,63 0,18 1, ,6 Erno (ERN) 7,30 0, ,01 1,80 0,20 2, ,4 San Bernardino (SBE) 7,31 0, ,02 1,25 0,18 1,45 9 3,3 Cannobino (CAN) 7,26 0, ,01 0,78 0,12 0,91 8 3,6 Tributari svizzeri Maggia (MAG) 7,73 0, ,02 0,82 0,13 0,96 9 3,1 Ticino immissario (TIM) 7,72 1, ,01 0,82 0,14 0,98 9 2,6 Verzasca (VER) 6,89 0, ,01 0,90 0,14 1, ,8 Emissario Ticino emissario (TEM) 7,78 0, ,02 0,79 0,21 1, ,9 (a) - Comprensivo delle acque emissarie del Lago di Lugano e del T. Margorabbia 20

28 A riprova della stretta dipendenza di queste variabili dalle caratteristiche litologiche dei bacini versanti si può osservare come le precedenti considerazioni relative al 2002 siano del tutto simili con quelle che si possono trarre dall esame della figura 2.3.1a., dove vengono riportati i valori medi nel quinquennio dell alcalinità totale e del ph nei tributari. Infine si è riconfermato l effetto dei processi lacustri di sintesi algale sulle acque emissarie di Tresa (Lago di Lugano) e Ticino emissario (Lago Maggiore), che hanno mostrato nell intero quinquennio un marcato andamento stagionale del ph con massimi nel periodo estivo e minimi tra Novembre e Gennaio; lo stesso andamento si avverte anche per il Bardello, emissario del Lago di Varese, ma con oscillazioni di ph assai più contenute e comprese tra 7,8 e 8,3 unità (Fig b.). Per quanto riguarda la qualità delle acque tributarie, si può far riferimento alle concentrazioni medie annuali di fosforo totale, azoto organico ed azoto ammoniacale (Tab e Fig c.) che sono generalmente indicative dell eventuale presenza di scarichi di origine prevalentemente civile. Nel 2002, la situazione di gran lunga peggiore si è verificata per Bardello e Boesio, che hanno mostrato tenori medi annuali di fosforo totale rispettivamente di 267 e 181 µg P l -1, nonché elevati valori di azoto organico (0,84 e 0,92 mg N l -1 ) ed ammoniacale (0,48 mg N l -1 per entrambi i tributari). Rispetto agli anni precedenti va tuttavia segnalato che se il Boesio ha presentato una sensibile riduzione delle concentrazioni di nutrienti, il Bardello è invece consistentemente peggiorato probabilmente perché gli interventi di risanamento del Lago di Varese ne prevedono l uso come recapito finale del sifonamento delle acque ipolimniche lacustri cariche di nutrienti. In effetti, come si vede in figura 2.3.1d., i tenori medi annuali di fosforo nel 2002 risultano maggiorati di circa il 70% rispetto a quelli degli anni tra il 1993 e il 1999, mentre le concentrazioni annuali di azoto ammoniacale risultano pressoché raddoppiate. Tra i tributari in condizioni non accettabili si ritrovano Vevera, Strona e Tresa che presentano contenuti di nutrienti indubbiamente indicativi di una persistente compromissione ambientale. Le loro concentrazioni medie annuali di fosforo sono comprese tra 39 e 46 µg P l -1, quelle di azoto ammoniacale tra 0,08 e 0,12 mg N l -1 e quelle di azoto organico tra 0,30 e 0,47 mg N l -1. Anche le concentrazioni medie di fosforo totale nel 2002 di Giona (34 µg P l -1 ), Erno, S. Giovanni e Toce (26 µg P l -1, per questi tre tributari) segnalano la presenza nei bacini drenanti di scarichi ancora non sufficientemente depurati. In questo caso risultano tuttavia più bassi e meno preoccupanti i contenuti di azoto ammoniacale, compresi tra 0,01 mg N l -1 (Erno) e 0,06 mg N l -1 (Giona e Toce), nonché di azoto ammoniacale, limitati tra 0,16 mg N l -1 (Giona) e 0,22 mg N l -1 (Toce). I rimanenti tributari Verzasca, S. Bernardino, Ticino immissario, Maggia e Cannobino mostrano tenori medi annuali di fosforo totale (8 12 µg P l -1 ), di azoto ammoniacale (0,01 0,02 mg N l -1 ) ed organico (0,12 0,18 mg N l -1 ) assai modesti e dello stesso ordine di grandezza di quelli misurabili nel corpo idrico lacustre. L esame dell andamento dal 1978 al 2002 delle concentrazioni medie annuali di fosforo totale nei tributari più alterati (Fig e.) evidenzia per il Boesio una sostanziale stabilità su tenori sempre troppo elevati, compresi tra 250 e 400 µg P l -1, accompagnati però da segnali di riduzione nell ultimo quinquennio; inoltre mostra cali significativi e particolarmente rilevanti dalla metà degli anni 80 per Vevera e Bardello, ma mentre il primo si è stabilizzato nell ultimo decennio su valori di circa 50 µg P l -1, il secondo ha presentato nell ultimo triennio gli incrementi già descritti precedentemente. 21

29 meq l -1 6,0 5,0 4,0 Alcalinità totale ph ph 9,0 8,6 8,2 3,0 7,8 2,0 7,4 1,0 7,0 0,0 CAN SGI VER SBE ERN GIO STR MAG TOC TIM VEV TRE BAR BOE 6,6 Fig a. Valori medi di ph e alcalinità totale nel quinquennio sui tributari del Lago Maggiore. 9,20 8,80 Tresa Ticino emiss. Bardello 8,40 8,00 7,60 7, Fig b. Valori di ph riscontrati nel quinquennio nelle acque emissarie dei laghi di Lugano (Tresa), Varese (Bardello) e Maggiore (Ticino emissario). 22

30 mg N l -1 µg P l -1 0, ,80 0,64 Azoto ammoniacale Azoto organico Fosforo totale , , , ,00 BAR BOE VEV STR TRE GIO ERN SGI TOC VER SBE TIM MAG CAN 0 Fig c. Concentrazioni medie annuali di fosforo totale e d azoto ammoniacale ed organico misurate nel 2002 sui principali tributari del Lago Maggiore. mg N l -1 Fosforo totale µg P l -1 1,2 Azoto ammoniacale 300 Azoto organico 1, , , , ,2 50 0, Fig d. Concentrazioni medie annuali di fosforo totale e d azoto ammoniacale ed organico misurate dal 1993 al 2002 alla foce del F. Bardello. 23

31 µg P l Boesio Bardello Vevera Fig e. Concentrazioni medie annuali di fosforo totale misurate dal 1978 al 2002 alla foce di Boesio, Bardello, Vevera. L esame degli stessi andamenti riportati in figura 2.3.1f. per quei corsi d acqua che non hanno ancora raggiunto condizioni di piena accettabilità, oppure che hanno mostrato nel recente passato problemi di carattere ambientale, permette di verificare: il dimezzamento delle concentrazioni medie annuali di fosforo totale nel Tresa rispetto ai valori degli anni 80 e del 1993; una relativa stabilità dei contenuti nelle acque dello Strona, sempre compresi tra 20 e 40 µg P l -1, tranne i massimi relativi nel biennio causati dagli scompensi di funzionamento dell impianto di depurazione consortile di Omegna; un trend in debole aumento sul Giona tanto è vero che le sue acque hanno ormai raggiunto tenori di µg P l -1 ; un leggero incremento nell ultimo periodo per S. Giovanni ed Erno, ma con concentrazioni ancora accettabili che si mantengono tra 18 e 26 µg P l -1 ; il raggiungimento di valori medi bassi di fosforo nel S. Bernardino, ben al di sotto dei 10 µg P l -1, dopo la forte impennata delle concentrazioni degli inizi degli anni 90. Nel caso dei rimanenti tributari si può notare dal grafico dell evoluzione storica dei contenuti medi annuali di fosforo (Fig g.) che il completamento della fase di riduzione è intervenuto tra la fine e l inizio degli anni 90 e, da allora, i valori si sono stabilizzati al di sotto dei 10 µg P l -1 nel Ticino immissario, Cannobino, Maggia e Verzasca, mentre nel caso del Toce restano compresi tra 20 e 30 µg P l

32 µg P l Tresa Strona Giona S. Giovanni S. Bernardino Erno Fig f. Concentrazioni medie annuali di fosforo totale misurate dal 1978 al 2002 alla foce di Tresa, Strona (alla confluenza con il Toce), Giona, San Giovanni, San Bernardino ed Erno. µg P l Toce Ossola Ticino Immissario Cannobino Maggia Verzasca Fig g. Concentrazioni medie annuali di fosforo totale misurate dal 1978 al 2002 alla foce di Toce Ossola (prima di ricevere lo Strona), Ticino immissario, Cannobino, Maggia e Verzasca. 25

33 Infine, per quanto riguarda la situazione nell ultimo decennio, l analisi delle concentrazioni areali, calcolate come valori medi ponderati dal rapporto tra le concentrazioni annuali misurate sui singoli tributari e l area dei rispettivi bacini imbriferi, permette di evidenziare la diversità della qualità delle acque tributarie derivanti dalle porzioni piemontese, lombarda e svizzera del bacino del lago. Essa è messa in luce dagli andamenti di azoto ammoniacale (Fig h.), azoto organico (Fig i.) e fosforo totale (Fig l.): le acque ticinesi mostrano contenuti di nutrienti molto bassi e vicini alle condizioni di naturalità;. quelle piemontesi risultano mediamente accettabili per i contenuti di fosforo e di azoto organico, ma i tenori di ammonio attestati intorno a 0,05 mg N l -1 limitano il giudizio sull effettivo avanzamento del loro recupero; le acque lombarde presentano anche nell ultimo quinquennio contenuti medi ancora troppo elevati di fosforo totale (70 µg P l -1 ), di azoto ammoniacale(0,14 mg N l -1 ) ed organico (0,46 mg N l -1 ) che indicano una persistente compromissione dovuta alla presenza nel bacino drenante di scarichi urbani ed industriali non sufficientemente depurati nonché di importanti corpi idrici tuttora in condizioni alterate (laghi di Varese e Lugano). mg N l -1 0,30 0,25 Lombardia Piemonte Cantone Ticino 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 '93 '94 '95 '96 '97 '98 '99 '00 '01 '02 Fig h. Lago Maggiore. Concentrazioni medie areali annuali di azoto ammoniacale nel decennio nelle acque tributarie campionate in Lombardia (compresi gli apporti derivanti dal Lago di Lugano attraverso il Tresa), Piemonte e Cantone Ticino. 26

34 mg N l -1 0,80 0,60 Lombardia Piemonte Cantone Ticino 0,40 0,20 0,00 '93 '94 '95 '96 '97 '98 '99 '00 '01 '02 Fig i. Lago Maggiore. Concentrazioni medie areali annuali di azoto organico nel decennio nelle acque tributarie campionate in Lombardia (compresi gli apporti derivanti dal Lago di Lugano attraverso il Tresa), Piemonte e Cantone Ticino. µg P l Lombardia Piemonte Cantone Ticino '93 '94 '95 '96 ' Fig l. Lago Maggiore. Concentrazioni medie areali annuali di fosforo totale nel decennio nelle acque tributarie campionate in Lombardia (compresi gli apporti derivanti dal Lago di Lugano attraverso il Tresa), Piemonte e Cantone Ticino. 27

35 Carichi chimici Gli apporti relativi al 2002 dei principali composti di azoto e fosforo in entrata ed in uscita dal lago sono stati misurati tramite le metodologie di calcolo già impiegate negli anni precedenti. Quelli derivanti da Ticino immissario, Cannobino, S. Giovanni, S. Bernardino, Toce alla chiusura del bacino della Val d Ossola prima della confluenza dello Strona, Erno, Vevera, Bardello, Boesio, Tresa, drenanti complessivamente il 67% del bacino imbrifero, nonché i carichi in uscita dal Ticino emissario sono stati calcolati dai valori di concentrazione e dai deflussi giornalieri. Gli apporti dagli altri quattro corsi d acqua che coprono un ulteriore 22% del bacino emerso, vale a dire Maggia, Verzasca, Giona e Strona (tributario del Toce a valle della chiusura del bacino della Val d Ossola) sono stati stimati dalla regressione lineare tra le concentrazioni medie annuali e i contributi areali. Nel caso di Boesio, a causa di eventi di piena che hanno distrutto la stazione idrometrica, sono state utilizzate per il calcolo dei carichi le portate medie mensili da Maggio a Dicembre 2002, ricostruite dagli afflussi meteorici in analogia con bacini aventi le stesse caratteristiche idrologiche. Gli apporti di nutrienti algali misurati nell ultimo biennio sulle acque tributarie ed in uscita dall emissario sono riportati in tabella 2.3.2a., dove si evidenziano per il 2002 carichi assai più alti rispetto l anno precedente. In effetti gli apporti di azoto totale dalle acque tributarie mostrano un incremento di circa il 42% (10900 contro 7700 t N a -1 ). L aumento più consistente riguarda i nitrati, passati da 6220 t N a -1 nel 2001 a 8120 t N a -1 nel 2002 (+31%), mentre gli incrementi più rilevanti in termini relativi riguardano l azoto organico, pressoché raddoppiato da 1240 a 2440 t N a -1, e l azoto ammoniacale cresciuto da 240 a 367 t N a -1 (+53%). Aumenti analoghi, intorno al 37%, riguardano anche i carichi defluiti dal Ticino emissario (11800 contro 8600 t N a -1 ). Tab a. Lago Maggiore. Apporti annuali (t a -1 ) di azoto e fosforo dai tributari campionati ed uscite attraverso l'emissario nel biennio (totali arrotondati a tre cifre significative). N-NH 4 N-NO 3 N org TN TP Ticino Immissario (a) Maggia (b) Verzasca (b) 4, ,6 6 Cannobino (a) 0, ,0 2 San Giovanni (a) 0, , ,9 3 San Bernardino (a) 1, ,4 3 Toce Ossola (a) Strona (b) 8, ,3 10 Erno (a) 0,2 0, , ,5 1 Vevera (a) 1, , ,7 1 Bardello (a) Boesio (a) 7, ,3 8 Tresa (a) Giona (b) 1, , ,3 2 Totale campionati Ticino emissario (a) (a) Valori calcolati dai dati di concentrazione e dai deflussi. (b) Valori calcolati dalla regressione fra concentrazione e contributi areali. 28

36 Il carico di azoto totale al lago nel 2002, comprensivo degli apporti derivanti dall intero areale emerso (11800 t N a -1 ), dalla popolazione rivierasca (700 t N a -1 ) e dalle precipitazioni atmosferiche sullo specchio lacustre (840 t N a -1 ), è risultato pari a t N a -1 che nel decennio costituisce il secondo massimo annuale dopo quello di t N a -1 misurato nell anno 2000 (Tab b.). Apporti di tale entità sono principalmente associati sia alla quantità delle deposizioni meteoriche che ai suoi contenuti di azoto inorganico. Tuttavia, poiché questi ultimi si sono pressoché stabilizzati nel decennio su valori medi annuali di azoto ammoniacale e nitrico pari rispettivamente a 0,77 e 0,70 mg N l -1, il fattore principale da tenere in considerazione è sicuramente costituito dall abbondanza delle precipitazioni atmosferiche sull intero bacino imbrifero del lago. Esse, infatti, sono state particolarmente copiose in occasione di entrambi i massimi, tanto è vero che gli afflussi meteorici verificatesi nell anno in studio (2330 mm) sono simili a quelli del 2000 (2263 mm) e superano di gran lunga le precipitazioni del 2001 (1446 mm). In merito al contributo dei singoli tributari agli apporti globali di azoto totale al lago nell ultimo quinquennio (Fig a.), si può osservare che l 83,1% dei carichi sono derivati dal Toce comprensivo dello Strona (27,2%), dal Ticino immissario (24,9%), dal Tresa e Margorabbia (16,7%) e dalla Maggia (14,3%), vale a dire dai quattro bacini imbriferi di maggior superficie che, insieme, rappresentano l 86% dell areale campionato. Percentuali del tutto analoghe, proporzionali all estensione dei bacini dei singoli tributari, si sono riscontrate anche nei quinquenni precedenti. Tab b. Lago Maggiore. Bilanci annuali nel decennio di azoto totale (t N a -1 ). I totali parziali e complessivi sono approssimati alle centinaia. Tributari campionati '93 '94 '95 '96 '97 '98 '99 '00 '01 '02 Ticino Immissario Maggia Verzasca Cannobino San Giovanni San Bernardino Toce (Ossola + Strona) Erno Vevera Bardello Boesio Tresa Giona Tributari campionati Areale non campionato Totale bacino emerso Fascia rivierasca Precipitazioni sul lago Totale apporti Uscite da emissario Ritenzione in lago 16% 13% 25% 26% 24% 22% 20% 11% 12% 11% 29

37 ALTRI 16,9% MAGGIA 14,3% TICINO IMMISSARIO 24,9% TRESA E MARGORABBIA 16,7% TOCE E STRONA 27,2% Fig a. Lago Maggiore. Ripartizione degli apporti di azoto totale dai tributari campionati. Valori percentuali medi relativi al quinquennio Rispetto al 2001 gli apporti di fosforo totale dalle acque tributarie mostrano un incremento di circa il 25% (191 contro 153 t P a -1 ), così come sono fortemente aumentati i carichi in uscita dal Ticino emissario passati da 114 a 165 t P a -1 (Tab a.). Gli aumenti più consistenti riguardano Tresa (da 26 a 40 t P a -1 ), Maggia (da 12 a 20 t P a -1 ), Bardello (+17%; da 23 a 27 t P a -1 ) anche in conseguenza delle operazioni di sottrazione di acque ipolimniche dal Lago di Varese richiamate nel precedente capitolo, Toce Ossola (da 43 a 47 t P a -1 ), nonché in misura minore Boesio (da 6 a 8 t P a -1 ) e Strona (da 7 a 10 t P a -1 ). Sono invece diminuiti gli apporti dal Ticino immissario (da 27 a 22 t P a -1 ) meno toccato di altri tributari dagli eventi alluvionali del In termini complessivi, tenendo conto delle 207 t P a -1 dal bacino emerso e delle 58 t P a -1 dalla zona rivierasca, gli apporti totali al lago risultano nel 2002 di 265 t P a -1 ; tale carico è comunque inferiore a quelli registrati nel 1993 (295 t P a -1 ) e nel 2000 (309 t P a -1 ) anni idrologici molto simili al 2002 (Tab c.). Nel quinquennio i contributi più importanti al carico globale veicolato dalle acque tributarie provengono dal Toce comprensivo dello Strona (36,9%), dal Tresa e Margorabbia (21,2%), dal Ticino immissario (13,4%), e dal Bardello (11,1%). Più limitati risultano i contributi dal Maggia (6,5%) e Boesio (5,2%), nonché dai restanti bacini che, insieme, rappresentano il 5,7% (Fig b.). In analogia con i carichi osservati e per le ragioni idrologiche già discusse, i contributi areali dei nutrienti derivanti dai singoli tributari nell anno in studio risultano nettamente più alti di quelli misurati nel 2001, con l unica eccezione dei contributi di fosforo del Ticino immissario che si collocano sugli stessi valori dell anno precedente (Tab d.). 30

38 Tab c. Lago Maggiore. Bilanci annuali nel decennio del fosforo totale (t P a -1 ). Tributari campionati '93 '94 '95 '96 ' Ticino Immissario Maggia Verzasca ,7 1,2 4 2,6 5,8 Cannobino ,8 1,2 1 1,0 1,7 San Giovanni ,9 0,7 1 0,9 3,1 San Bernardino ,8 1,0 2 1,4 3,4 Toce (Ossola + Strona) Erno ,6 0,4 1 0,5 0,8 Vevera ,2 0,6 1 0,7 0,8 Bardello Boesio ,3 7,8 Tresa Giona ,5 1,4 2 1,3 2,0 Tributari campionati Areale non campionato Totale bacino emerso Fascia rivierasca Totale apporti Uscite da emissario Ritenzione in lago 53% 59% 61% 57% 57% 61% 55% 45% 49% 57% TICINO IMM. 13,4% MAGGIA 6,5% TOCE 36,9% BARDELLO 11,1% BOESIO 5,2% TRESA 21,2% ALTRI 5,7% Fig b. Lago Maggiore. Ripartizione degli apporti di fosforo totale dai tributari campionati. Valori percentuali medi relativi al quinquennio

39 Tab d. Lago Maggiore. Contributi areali annuali (g m -2 a -1 ) di azoto ammoniacale, nitrico, organico, totale e fosforo totale nel biennio dai tributari campionati e dall emissario. N-NH 4 N-NO 3 N org TN TP Ticino Immissario TIM 0,024 0,022 1,165 1,128 0,183 1,150 1,371 1,459 0,016 0,013 Maggia MAG 0,015 0,030 1,039 1,407 0,180 1,438 1,235 1,841 0,013 0,022 Verzasca VER 0,017 0,025 1,031 1,470 0,180 1,495 1,228 1,895 0,011 0,024 Cannobino CAN 0,008 0,012 0,934 1,036 0,116 1,048 1,058 1,239 0,009 0,015 San Giovanni SGI 0,012 0,053 1,185 2,399 0,154 2,452 1,351 2,949 0,015 0,051 San Bernardino SBE 0,008 0,047 1,938 2,063 0,183 2,110 2,128 2,740 0,011 0,026 Toce Ossola TOC 0,048 0,061 0,718 1,115 0,100 1,177 0,866 1,630 0,028 0,030 Strona STR 0,039 0,073 1,422 1,951 0,234 2,024 1,696 2,457 0,033 0,046 Erno ERN 0,007 0,017 1,600 2,800 0,152 2,816 1,759 3,108 0,018 0,032 Vevera VEV 0,071 0,079 2,032 2,393 0,216 2,472 2,319 2,832 0,032 0,036 Bardello BAR 0,206 0,321 1,025 1,341 0,556 1,663 1,786 2,396 0,173 0,201 Boesio BOE 0,156 0,402 2,221 3,125 0,578 3,528 2,955 4,326 0,139 0,171 Tresa TRE 0,080 0,144 1,177 1,889 0,477 2,033 1,734 2,525 0,035 0,052 Giona GIO 0,026 0,062 1,304 1,791 0,179 1,854 1,509 2,222 0,026 0,040 Totale campionati 0,041 0,062 1,058 1,381 0,210 1,444 1,309 1,858 0,026 0,032 Ticino emissario TEM 0,022 0,026 1,042 1,409 0,246 1,435 1,310 1,787 0,017 0,025 Complessivamente gli apporti al lago dalle acque tributarie presentano contributi medi di fosforo totale e di azoto totale rispettivamente pari a 0,032 g P m -2 a -1 ed a 1,858 g N m -2 a -1 nel 2002 contro valori di 0,026 g P m -2 a -1 e 1,309 g N m -2 a -1 nel I maggiori apporti di fosforo per unità di superficie drenata si osservano sul Bardello (0,201 g P m -2 a -1 ) e sul Boesio (0,171 g P m -2 a -1 ) seguiti a grande distanza da Tresa (0,052 g P m -2 a -1 ) e S. Giovanni (0,051 g P m -2 a -1 ); i più bassi riguardano invece Ticino immissario (0,013 g P m -2 a -1 ), Cannobino (0,015 g P m -2 a -1 ) e Maggia (0,022 g P m -2 a -1 ). Un analisi dei contributi di fosforo, azoto ammoniacale ed azoto organico misurati nell ultimo decennio permette di cogliere qualche segnale di miglioramento per il Boesio, che nel triennio ha presentato un significativo calo dei carichi inquinanti (Fig c.). Nello stesso periodo si sono invece fortemente incrementati i già alti contributi di fosforo dal Bardello (Fig d.), che tuttavia dovrebbero diminuire una volta terminati gli interventi di risanamento del Lago di Varese. In ogni caso entrambi i tributari presentano apporti di fosforo, oltre che di azoto ammoniacale ed organico, tuttora insostenibili che ne testimoniano il pesante stato di compromissione. I contributi areali di fosforo dal Tresa (Fig e.) e dal Vevera (Fig f.) sembrano essersi stabilizzati nell ultimo quinquennio tra 0,03 e 0,06 g P m -2 a -1, valori ancora inaccettabili che segnalano situazioni parzialmente compromesse e di eccessivo impatto trofico sul lago. Ciò avviene anche per Strona, Toce Ossola e Giona che presentano contributi medi nel quinquennio compresi tra 0,03 e 0,04 g P m -2 a -1, mentre i rimanenti tributari mostrano apporti del tutto compatibili con il mantenimento di buone condizioni ambientali (Fig g.). 32

40 g N m -2 a -1 g P m -2 a -1 2,00 0,50 1,60 1,20 azoto ammoniacale azoto organico fosforo totale 0,40 0,30 0,80 0,20 0,40 0,10 0, ,00 Fig c. Lago Maggiore. Contributi areali annuali di fosforo totale, azoto ammoniacale e azoto organico dal Boesio dal 1993 al g N m -2 a -1 g P m -2 a -1 1,20 azoto ammoniacale 0,24 azoto organico 1,00 fosforo totale 0,20 0,80 0,16 0,60 0,12 0,40 0,08 0,20 0,04 0, ,00 Fig d. Lago Maggiore. Contributi areali annuali di fosforo totale, azoto ammoniacale e azoto organico dal Bardello dal 1993 al

41 g N m -2 a -1 g P m -2 a -1 0,80 azoto ammoniacale 0,12 azoto organico fosforo totale 0,60 0,09 0,40 0,06 0,20 0,03 0, ,00 Fig e. Lago Maggiore. Contributi areali annuali di fosforo totale, azoto ammoniacale e azoto organico dal Tresa dal 1993 al g N m -2 a -1 g P m -2 a -1 0,80 0,12 0,60 azoto ammoniacale azoto organico fosforo totale 0,09 0,40 0,06 0,20 0,03 0, ,00 Fig f. Lago Maggiore. Contributi areali annuali di fosforo totale, azoto ammoniacale e azoto organico dal Vevera dal 1993 al

42 g P m -2 a -1 0,07 0,06 0,05 0,04 0, ,02 0,01 0,00 STR TOC GIO ERN SGI TIM VER SBE MAG CAN Fig g. Lago Maggiore. Contributi areali di fosforo totale, annuali e medi, nel quinquennio dai singoli tributari esclusi Boesio, Bardello, Tresa e Vevera(le sigle sono riportate in Tab d.). 35

43 Carbonio Organico Totale (TOC) Gli apporti di sostanza organica alloctona al Lago Maggiore sono stati misurati come carbonio organico totale presente nei tributari già presi in considerazione per la stima degli apporti inorganici. Le concentrazioni di TOC, in mg l -1, misurate in ciascun campionamento sono presentate nella tabella Le acque dei fiumi Bardello e Boesio hanno avuto, come negli anni precedenti, concentrazioni di TOC più elevate di quelle delle acque pelagiche del Lago Maggiore. Le concentrazioni di TOC misurate nel corso del 2002 hanno in generale presentato valori più elevati di quelli misurati nello stesso corso d'acqua nell'anno precedente, com è evidente dal confronto delle concentrazioni medie annue del 2001 e del Questa situazione è da imputare in gran parte alle peculiarità climatiche culminate con l'evento di piena del lago del Novembre Si può infatti vedere, esaminando la tabella, come in molti corsi d'acqua si sono misurate nel mese di Dicembre concentrazioni di TOC doppie rispetto al mese precedente. Tab Concentrazione di Carbonio Organico Totale (TOC mg l -1 ) nei fiumi tributari del L. Maggiore gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic av 02 av 01 Verzasca 0,75 1,24 0,63 0,86 1,12 0,89 1,44 1,01 1,26 0,68 0,72 1,45 1,0 0,6 Cannobino 0,73 1,39 0,76 0,78 0,88 0,89 1,42 1,49 1,84 0,84 1,08 1,26 1,1 0,6 Erno 0,94 1,45 0,69 1,34 1,17 1,39 1,47 1,26 1,23 1,06 1,24 1,62 1,2 0,7 Ticino E, 1,06 1,31 0,96 1,02 1,26 1,06 2,83 0,95 1,44 1,25 1,30 1,56 1,3 0,8 Giona 0,74 1,15 0,59 0,67 1,03 0,52 1,79 0,81 0,96 0,82 0,74 1,45 0,9 0,5 Maggia 0,62 1,21 0,44 0,53 1,19 0,73 1,99 1,11 1,12 0,99 0,78 1,59 1,0 0,5 Ticino I, 0,66 0,64 0,44 0,47 1,06 0,49 1,80 0,31 1,02 0,81 0,52 2,33 0,9 0,5 S, Giovanni 0,85 1,37 0,87 1,03 1,04 3,23 0,95 1,16 0,96 1,29 0,85 1,54 1,3 0,6 S, Bernardino 0,63 1,04 1,09 0,92 0,96 1,91 1,60 0,71 1,24 1,11 0,91 1,38 1,1 0,6 Toce 0,69 0,76 0,68 0,79 1,37 0,46 0,97 0,53 1,12 0,96 0,97 2,16 1,0 0,4 Strona 2,16 1,25 1,09 1,47 1,21 1,25 1,20 0,77 1,12 1,22 1,31 1,24 1,3 1,1 Tresa 1,50 1,48 1,45 1,55 1,64 1,34 1,95 1,52 1,80 1,71 1,76 2,29 1,7 1,5 Boesio 8,74 2,98 7,73 9,60 2,41 2,29 2,91 4,26 2,75 3,72 3,80 2,51 4,5 3,2 Bardello 4,70 3,97 3,88 4,98 3,79 3,95 4,06 3,41 3,33 3,52 2,74 2,57 3,7 3,5 Vevera 0,77 2,22 0,78 1,71 1,36 1,05 1,34 1,62 1,38 1,15 0,95 1,98 1,4 0,8 36

44 2.4. Utilizzo di bioindicatori per la valutazione del rischio potenziale dei tributari del Lago Maggiore Introduzione Le analisi chimiche dei tributari del Lago Maggiore prevedono la determinazione dei soli parametri idrochimici e dei carichi che possono contribuire al chimismo generale ed all eutrofizzazione del Lago Maggiore. Non vengono invece sistematicamente rilevati parametri quali metalli in traccia o microinquinanti organici. Risulta quindi ovviamente impossibile garantire l assenza di situazioni a rischio (si veda il caso DDT) per le biocenosi lacustri. Anche se nel caso sulle acque dei tributari del Lago Maggiore fosse possibile effettuare determinazioni estemporanee sulla presenza di inquinanti inorganici ed organici, eventuali picchi di concentrazione, legati a fenomeni di inquinamento acuto ma puntuale, potrebbero facilmente sfuggire ai controlli periodici. Ovviamente, per lo stesso motivo anche momenti di particolare tossicità delle acque potrebbero non essere rilevati dai test ecotossicologici, se il campionamento non coincide esattamente con l episodio di contaminazione. Per superare questa difficoltà, è stato deciso di ricorrere all uso di muschi acquatici quali bioindicatori. I bioaccumulatori sono organismi, generalmente resistenti all inquinamento, che hanno la capacità di concentrare nei propri tessuti i vari composti chimici presenti nell ambiente, facilitandone il rilevamento e la quantificazione, in particolare per quelli tossici solitamente presenti in concentrazioni molto modeste nella fase acquosa (metalli in traccia, radionuclidi, microinquinanti organici). Tra i bioaccumulatori, le briofite offrono numerosi vantaggi: non hanno vere radici, né un sistema vascolare sviluppato, quindi permettono di trascurare l influenza del substrato e riflettono adeguatamente la qualità dell acqua in cui vivono; sono ubiquitarie, quindi facilmente reperibili; sono bioindicatori attivi, che possono essere trasferiti da un luogo all altro; tollerano elevate concentrazioni di inquinanti organici ed inorganici; la maggior parte degli inquinanti viene accumulato in un periodo di tempo di ore o giorni (mentre il rilascio richiede settimane o mesi); il fattore di concentrazione rispetto al mezzo acquoso spesso è molto più elevato rispetto ad altri bioaccumulatori (plancton, molluschi, pesci,...); la variabilità tra esemplari della stessa popolazione è relativamente contenuta (inferiore al 20 % per metalli quali Cd, Cu, Hg, Pb e Zn); il campionamento è semplice, rapido e non prevede attrezzature particolari; la crescita è continua durante tutto l anno. Poiché le diverse specie di muschi operano il bioaccumulo in maniera differenziata [1] e negli ambienti da sottoporre ad indagine non è stato possibile confermare la presenza della stessa specie di muschio, in questa ricerca si è optato per il sistema dei trapianti, posizionando cioè la stessa specie di muschio, raccolto in una stazione incontaminata (Parco del Ticino), nei tributari da controllare. 37

45 La metodica è stata ampiamente utilizzata per questo tipo di monitoraggio in sistemi fluviali francesi, inglesi ed italiani [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 e 12]. Dopo un mese di esposizione, i muschi devono essere raccolti e sottoposti ad analisi chimica per misurare il bioaccumulo dei tossici ed eventualmente osservarne gli effetti sugli organismi. La ricerca svolta nel , si è basata sull esposizione e raccolta stagionale (4 volte/anno) dei muschi nei 10 tributari principali del L. Maggiore: Ticino immissario, Maggia, Cannobino, S. Giovanni, S, Bernardino, Toce, Vevera, Bardello, Boesio, Tresa. Verzasca Lago Maggiore Ascona Maggia Locarno Ticino Magadino Brissago N Cannobio. Cannobino 300 Giona Luino Tresa L. di Lugano Germignaga Margorabbia L. di Mergozzo S. Giovanni Ghiffa Toce Intra S. Bernardino Caldé Pallanza Selva Spessa Baveno Cerro Laveno Boesio Stresa Erno Belgirate Bardello Acquanera L. di Varese Ispra Meina Angera L. di Monate Arona Vevera L. di Comabbio Stazioni muschi Sesto Calende Ticino km Fig Ubicazione delle stazioni di campionamento sui 10 tributari del L. Maggiore. 38

46 Materiali e metodi Per tutti i tributari prescelti, è stata innanzi tutto identificata una stazione, immediatamente a monte della confluenza a lago, sufficientemente nascosta da prevenire la rimozione e/o distruzione accidentale dei muschi da parte di curiosi, e tale da assicurare che, nonostante le possibili escursioni di livello, i muschi fossero costantemente immersi in acqua ma recuperabili anche in periodi di piena. Secondo quanto previsto dal programma, nel mese di Gennaio 2001 è stata effettuata una ricognizione per individuare la stazione di riferimento nella quale reperire il muschio acquatico da trapiantare nelle dieci stazioni di monitoraggio. Su indicazioni del Dott. E. Bielli (ARPA Novara) la stazione di riferimento è stata identificata in un fontanile ubicato nel Parco del Ticino, in grado di assicurare un rifornimento costante del bioindicatore in condizioni di ottima qualità delle acque (completa assenza di fonti inquinanti). L identificazione del muschio (Bryum sp. o Fontinalis antipyretica) è stata effettuata dal Prof. Carlo Andreis (Università di Milano). Per l esecuzione della ricerca, nei periodi di seguito specificati un campione di circa 100 g (peso umido) di muschio è stato trapiantato, in speciali enclosure appositamente confezionate (Fig ) secondo le indicazioni di Kelly et al. [11], in prossimità della foce dei fiumi: Vevera, Bardello, Boesio, Tresa, Ticino immissario, Maggia, Cannobino, San Giovanni, San Bernardino e Toce. Dopo un mese dal trapianto i campioni di muschio sono stati recuperati, trasportati in laboratorio ed essiccati a 55 C per le successive analisi chimiche. Fig Contenitori per l esposizione dei muschi a esposizione Il 14 e 15 Febbraio 2001 dei campioni di muschio (Bryum sp.), raccolti in un fontanile del Parco del Ticino, sono stati posizionati nelle stazioni selezionate nei 10 tributari del Lago Maggiore e successivamente recuperati il 12 e 13 Marzo In tutte le stazioni il muschio era apparentemente cresciuto e si presentava in buone condizioni; nel caso del Tresa, tuttavia, la rete che li conteneva risultava completamente insabbiata (a causa delle piogge dei giorni precedenti il recupero). 39