La vegetazione dei corsi d acqua d Contributo alla conservazione della biodiversità e della funzionalità ecologica del territorio

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1 Parma 19 maggio 2011 La vegetazione dei corsi d acqua d Contributo alla conservazione della biodiversità e della funzionalità ecologica del territorio Maria Rita Minciardi Centro Ricerche Saluggia (VC)

2 un FIUME è un sistema aperto caratterizzato dalla presenza di acqua prevalentemente fluente che trasporta da monte a valle sedimento inorganico, nutrienti disciolti e particolati, sostanza organica 1: frane 2: erosione incanalata 3: erosione areale terrazzo fluviale conoide barre di meandro Zona di deposito Zona di trasporto Zona di erosione deposito nastro trasportatore erosione Kondolf (1994)

3 Un FIUME è un ecosistema complesso a prevalente sviluppo longitudinale che, da monte a valle, si modifica attraversando diverse facies (da crenon a potamon) la complessità si manifesta in termini di diversità delle comunità presenti determinate, primo luogo, dalla diversità delle forme fluviali, dalla water force, dall andamento andamento temporale delle portate Regioni geomorfologiche 1. SCALA REGIONALE Tronco 1 Tronco 4 Tipi di valle Tronco 2 Tronco Ordine del reticolo idrografico FUNZIONI BIOLOGICHE Stock di specie Biodiversità dei popolamenti

4 Portata Cicli idrologici Dinamiche evolutive mesi anni decenni secoli 4. Temporale 2. Laterale 1. Longitudinale 3. Verticale

5 La zonazione longitudinale

6 L aumento della complessità morfologica detrrmina incremento della complessita biologica

7 La zonazione trasversale Riverine system Wetland Covardin classification

8 La zonazione verticale Terrazzo alluvionale Alveo attivo Zona insatura Superficie freatica Zona iporreica della piana alluvionale Zona iporreica di subalveo Zona iporreica parafluviale Acque sotterranee 1. Connessione 2. Ecotono (biodiversità) 3. Autodepurazione 4. Rifugio (piene, secche) 5. Trasformazioni nutrienti (produttività primaria)

9 La zonazione temporale La dinamica fluviale Evoluzione del F. Po dal XVI sec. Adda Trebbia Piacenza 0 5 km Terrazzi XX sec XIX XVIII XVI prima

10 Le comunità vegetali

11 Le comunità vegetali

12 I fattori ecologici limitanti tipici dei territori fluviali sono particolarmente drastici Vegetazione azonale..water force Anossia radicale.. La distribuzione, la fisionomia, la struttura, i rapporti tra specie e comunità nelle cenosi riparie sono caratterizzati da eterogeneità ma si ripetono secondo modelli ricorrenti e specie ricorrenti Costituita da organismi specializzati attraverso adattamenti e cratterizzati da massima efficineza ecologica

13 La vegetazione degli ambienti fluviali è costituita da specie particolari Queste specie costituiscono habitat peculiari e solo questi possono occupare gli ambienti fluviali e renderli funzionali

14 il MODELLO del MOSAICO MULTIDIMENSIOANALE DINAMICO per gli HABITAT FLUVIALI Gli habitat presenti in ambito fluviale costituiscono un mosaico dinamico determinato dal dinamismo dell ecosistema ecosistema fiume che comprende la porzione acquatica e quella riparia in un unicum. La complessità del mosaico aumenta da monte verso valle in funzione della diversificazione delle forme fluviali e soprattutto dell ampliamento dell area di influenza dell acqua

15 Contributo alla biodiversità degli habitat fluviali Gli Habitat fluviali: costituiscono naturalmente un reticolo ecologico sul territorio sono caratterizzati intrinseca molteplicità strutturale sono costituiti da specie perennemente adattate a colonizzare e.. ricolonizzare gli ambienti

16 COME CONSERVARE E MANTENERE FUNZIONALI GLI AMBIENTI FLUVIALI? Gli ambienti fluviali sono determinati dalla periodica azione distruttiva del corso d acquad Solo il passaggio periodico dell acqua, secondo una periodicità complessa (definibile in termini di spettro delle portate) e l influenza l costante dell acqua di falda consente di mantenere l ecosistema l fiume INTEGRO e FUNZIONANTE per mantenersi ecologicamente coerenti i diversi ambienti e le comunità devono essere periodicamente soggetti al DINAMISMO FLUVIALE a livelli di intensità variabile

17 I fiumi sono sistemi complessi (ecosistemi) definiti da: Caratteristiche idrologiche Caratteristiche morfologiche Caratteristiche biologiche La funzionalità e la naturalità sono, in primo luogo, determinate dalle caratteristiche idrologiche del corso d acquad

18 L andamento pulsante delle piene favorisce il mantenimento e la rigenerazione, nel tempo e nello spazio (nel territorio fluviale) di habitat diversificati esistenti in relazione alla diversità morfologica determinata proprio dalla variabilità del regime dei deflussi.

19 Piana inondabile floodplain bankfull base flow terrazzo alveo naturale in equilibrio dinamico floodplain baseflow bankfull terrazzo Heitmuller et al. Rinaldi e Nardini, 2005

20 Arbusti ripari magra Erbacee annuali Alberi tolleranti sommersione Inizio ovoposizione Tale ambito è quello che risente di più del dinamismo fluviale perché posto nella porzione soggetta a massima variabilità. Le inondazioni periodiche sono sfruttate dalle comunità acquatiche e terrestri per accrescere diversità e produttività e presiedono a importanti preocessi metabolici quali la denitrificazione piena magra Input di nutrienti e solidi; nutrienti dai suoli inondati Basso ossigeno disciolto Apporto di nutrienti dalla decomposizione Apporto e concentrazione di nutrienti (dalla decomposizione) Massima produzione idrofite Massima biomassa idrofite Consolidamento sedimenti Consolidamento sedimenti; germinazione su suolo umido Ricrescita arbusti ed erbe Decomposizione vegetazione terrestre (e acquatica vecchia) Decomposizione idrofite arenate; mineralizzazione nutrienti Decomposizione di gran parte della rimanente vegetazione Ovoposizione in stagni e fiume; stadi giovanili e predatori seguono la riva; elevata produzione invertebrati e pesci Diffusione e alimentazione pesci giovani e adulti (DO permettendo) Molti pesci si ritirano nelle acque più profonde I pesci migrano nell alveo principale, affluenti, stagni permanenti Zona transizione acquatica/terrestre (piana alluvionale)

21 Tale variabilità è alla base anche della distribuzione longitudinale (da monte verso valle) di diverse facies fluviali che si susseguono

22 Ordine fluviale P/R>1 P/R<1 P/R<1 Periphyton Idrofite FPOM Periphyton Fitoplancton Zooplancton Ampiezza alveo CPOM FPOM Raschiatori Trituratori Microbi Raccoglitori Raccoglitori FPOM Microbi CPOM Raschiatori Predatori Trituratori Predatori Microbi Raccoglitori Predatori Raccoglitori + Trituratori Raccoglitori + Raschiatori Raccoglitori River Continuum Concept (Illies e Botosaneanu,, 1963) I corsi d acqua d costituiscono dei continuum secondo un gradiente I processi a valle sono connessi con gli eventi che accadono a monte I gradienti e i processi producono una variazione continua e prevedibile nella struttura delle comunità di organismi lungo il sistema fluviale

23 L importanza dell integrit integrità idrologica del corso d acquad La sottrazione di acqua ad un fiume o ad un torrente determina una serie di alterazioni/impatti sull ecosistema fluviale che si esplicano come: alterazione delle caratteristiche idrologiche del corso d acqua, Tali alterazioni non sono definibili solo in termini di riduzione della portata. E l andamento del regime idrologico annuale e stagionale nel suo complesso (con le sue variazioni annuali e pluriennali) che determina lo stato dell ecosistema ecosistema e ne sostiene la naturalità e la diversità a livello dei comparti sia acquatici sia ripari.

24 ALTERAZIONE dell idrologia Alterazione del regime naturale delle portate Alterazione della morfologia Alterazione delle comunità Alterazione della qualità chicmico-fisica delle acque

25 la riduzione e l artificializzazionel delle portate conduce alla riduzione drastica della dinamica fluviale, già compromessa dalle alterazioni che sono state apportate ai corsi d acquad

26 distruzione degli ambiti territoriali di pertinenza fluviale con per perdita di naturalità morfologica dei territori fluviali e conseguente: perdita di territorio fluviale sconnessione tra fiume e territorio circostante

27 Sono in atto o si sono conclusi numerosi progetti a livello italiano ed europeo per ricercare metodologie efficaci per la valutazione degli effetti derivanti dall alterazione alterazione idrologica Per definire soglie di prelievo in relazione alle soglie di impatto

28 MODALITA ECOSISTEMICHE DI VALUTAZIONE DELL IMPATTO DERIVANTE DALLA PRESENZA DI DERIVAZIONI IN UN CORSO D ACQUA Individuazione di comparti bersaglio ecosistemici Definizione di nuovi ed idonei indicatori/ indici per monitorare lo stato dell ecosistema ecosistema oggetto dell utilizzo antropico della risorsa. Definizione di tratti fluviali di indagine Definizione di sezioni notevoli da monitorare nei tratti di indagine Importanza dell utilizzo della vegetazione riparia rispetto alle comunità acquatiche soprattutto costituite da organismi di piccole dimensioni Maggiore sensibilità delle comunità vegetazionali acquatica e riparia e della comunità ittica

29 Valutazione della comunità macrofitica Verifica della non completa capacità di lettura degli indici per la Direttiva Acque nel caso di corsi d acqua d in cui non interviene, come impatto,la perdita di capacità di diluizione Individuazione di gruppi funzionali di macrofite sensibili (in termini di composizione ed abbondanza) all hydropeaking Formalizzazione di un sistema di certificazione della compatibilità ambientale di impianti idrolettrici esistenti

30 Definzione e test di un nuovo set di indicatori efficienti per la valutazione dell impatto derivante dall alterazione alterazione del regime idrologico anche in termini di valutazione di scenari. Definizione di un Sistema di Supporto alla Decisione relativo all uso della risorsa acqua a scopo idroelettrico in ambito alpino

31 Scale di rilievo Intero tratto fluviale considerato; Tratto di 500 m (al cui interno ricade il transetto per la raccolta dei dati puntuali); Transetto allargato di 100 m; Transetto (in corrispondenza del quale vengono raccolte le informazioni puntuali).

32 Ecological goods and services or 'EG&S' Beni e servizi disponibili per l uomo (e per le componenti ambientali) derivanti dal corretto funzionamento degli ecosistemi (in salute dal punto di vista ecologico) ecological goods: disponibilità di aria pulita Disponibilità di acque dolci in abbondanza ecological services: Depurazione delle acque Mantenimento della biodiversità Mantenimento e produzione di suolo e vegetazione Ricarica delle falde ad opera delle wetlans Mitigazione degli effetti dei gas serra Conservazione del paesaggio