Gli habitat fluviali caratteristiche e valore ecosistemico. Maria Rita Minciardi Centro Ricerche ENEA di Saluggia (VC)

Transcript

1 Gli habitat fluviali caratteristiche e valore ecosistemico Maria Rita Minciardi Centro Ricerche ENEA di 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 terrazz o fluviale 1: frane 2: erosion e incanal ata barre di meandr o conoid e 3: erosione areale Zona di deposito Zona di trasporto Zona di erosione deposito nastro trasportatore erosione Kondolf (1994) 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

3 Fattori idroclimatici Temperatura, ph, O 2, CO 2, ioni principali, torbidità Interazioni biotiche Competizione, predazione Popolamenti cm-dm Habitat Rifugi, ripari, copertura vegetale Profondità, velocità, substrato, sedimenti fini, ripari idraulici Fattori trofici Nutrienti (N, P) Produttori primari Frammenti vegetali

4 Portata Cicli idrologici Dinamiche evolutive mesi anni decenni secoli 4. Temporale 2. Laterale 1. Longitudinale 3. Verticale La complessità del sistema si esplica con una zonazione spaziale e temporale

5 La zonazione longitudinale

6 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

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 E possibile distinguere serie che si succedono temporalmente che spesso coincidono con serie che si connettono spazialmente Successioni temporali Serie di lanca

11 baseflow terrazzo floodplain bankfull base flow floodplain bankfull terrazzo Piana inondabile Il limite esterno del corridoio fluviale è dato dall influenza dell area di estensione delle acque

12 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 Decomposizione vegetazione terrestre (e acquatica vecchia) Consolidamento sedimenti; germinazione su suolo umido Decomposizione idrofite arenate; mineralizzazione nutrienti Ricrescita arbusti ed erbe 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)

13 L aumento della complessità morfologica detrrmina incremento della complessita biologica

14 Quercocarpineto ontaneto Cenosi acquatiche Prato arbustato arido Querco ulmeto - frassineto Pioppeto e saliceto arboreo Saliceto arbustivo Isola fluviale con saliceto e pioppeto Elofite o Lanca o Corso igrofile di d acqua di risorgivamargine Pioniere di greto Braccio secondario Alveo principale Sezione trasversale in corrispondenza di un tratto potamale

15 Fattori idroclimatici Temperatura, ph, O 2, CO 2, ioni principali, torbidità Eterogeneità + variabilità + connettività Biodiversità Interazioni biotiche Competizione, predazione Popolamenti cm-dm Habitat Rifugi, ripari, copertura vegetale Profondità, velocità, substrato, sedimenti fini, ripari idraulici Fattori trofici Nutrienti (N, P) Produttori primari Frammenti vegetali Le dimensioni dell habitat dipendono dall organismo Habitat: Caratteristiche fisiche (morfodinamiche) percepite dall organismo. Dimensione spaziale (in relazione alla taglia e mobilità dell organismo) Dimensione temporale (in relazione al suo ciclo di vita)

16 La scala dell habitat è quella che comprende tutte le componenti del sistema biologico

17 La conservazione degli habitat è garanzia di conservazione della funzionalità della biodiversità

18 Specie ed habitat si differenziano da quelli del territorio circostante Solo queste specie e questi habitat possono occupare questi ambienti e a loro volta rendere funzionali tali ambienti (organismi specializzati) 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

19 Gli habitat fluviali E utile fare riferimento al concetto di Habitat della rete Natura 2000 di fatto nella costituzione della rete Natura 2000 si trova l integrazione l tra le Direttive Habitat e Uccelli

20 Sistematizzazione ecologica degli habitat fluviali nella rete Natura 2000 Habitat acquatici Habitat palustri Habitat arbustivi e forestali Habitat erbaceo xerici

21 Habitat acquatici Acque lentiche Acque stagnanti da oligotrofe a mesotrofe,, con vegetazione dei Littorelletea uniflorae e/o degli Isoeto- Nanojuncetea Acque oligomesotrofe calcareee con vegetazione bentica di Chara spp Laghi eutrofici naturali con vegetazione del Magnopotamion o Hydrocarition Lamineti a dominanza di Nuphar luteum, Nynphaea alba, Myriophyllum spp.

22 Habitat acquatici - channel Acque lotiche Cenosi a dominanza di Glaucium flavum in torrenti mediterranei perenni Fiumi delle pianure e montani con vegetazione del Ranunculion fluitantis e Callitrico Batrachion Cenosi a dominanza di Potamogeton spp,, con varie specie compagne Fiumi con greti melmosi con vegetazione del Chenopodietum rubri p.p. e Bidention p.p Torrenti mediterranei perenni con cenosi riferibili al Paspalo-Agrostidion e con cenosi lineari a Salix spp.. e Populus alba Torrenti mediterranei stagionali con cenosi riferibili al Paspalo-Agrostidion Agrostidion.

23 Cenosi palustri Phragmition- Magnocaricion, Sparganio-Glycerion Glycerion, Magnocaricion 7150 Depressioni su 7150 Depressioni su substrato torboso del Rhyncosporion 7210* Paludi calcaree con Cladium mariscus e specie del Caricion davallianaei

24 Habitat di erbacee igrofile di margine Fiumi alpini caratterizzati da cenosi erbacee sulle rive Bordure planiziali, montane e alpine di megaforbie igrofile

25 Habitat forestali ed arbustivi Fiumi alpini con vegetazione riparia legnosa a Myricaria germanica Fiumi alpini con vegetazione riparia legnosa a Salix eleagnos 9180 Foreste di versanti, ghiaioni e valloni del Tilio- Acerion 91E0* Foreste alluvionali di Alnus glutinosa e Fraxinus excelsior (Alno-Padion, Alnion incanae, Salicion albae) 91F0 Foreste miste riparie dei grandi fiumi a Quercus robur, Ulmus laevis, Ulmus minor, Fraxinus excelsior o Fraxinus angustifolia (Ulmenion minoris) 92.A0 Foreste a galleria di Salix alba e Populus alba

26

27

28 Habitat erbacei xerici 6210 Formazioni erbose secche seminaturali e facies coperte da cespugli su substrato calcareo (Festuco- Brometalia) 6510 Praterie magre da fieno a bassa altitudine (Alopecurus pratensis, Sanguisorba officinalis)

29 il MODELLO del MOSAICO 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 andando da monte verso valle in funzione della diversificazione delle forme fluviali e soprattutto dell ampliamento dell area di influenza dell acqua

30 La conservazione si attua efficacemente solo mantenendo tutte le tessere del mosaico che sono conservate dal dinamismo fluviale La resilienza dell La dell ecosistema ecosistema è determinata dalla complessità del sistema dalla contemporanea compresenza di diversi habitat che localmente mutano nel tempo e nello spazio ma che si devono mantenere come un MOSAICO completo di tutte le tessere a macroscala Tale mosaico non è solo funzionalmente adatto a tollerare il dinamismo fluviale ma anzi è conservato da tale dinamismo

31 ramo morto versante boscoso piana inondabile canale riattivabile bosco bosco zona umida scarpata spondale barra di meandro vegetazione riparia acque ferme buca vegetaz. erbacea canale principale raschio isola canale secondario barra laterale nuovi sedimenti solchi d erosione

32 Il fiume è un ecosistema in equilibrio dinamico 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

33 piana inondabile attiva (mosaico habitat) ramo morto argine versante boscoso piana inondabile piana inondabile sottratta alle dinamiche fluviali bosco zona umida barra di meandro perdita mosaico di habitat vegetazione riparia acque ferme buca apporti al fiume interrotti canale principale raschio isola canale secondario barra laterale

34 Il mosaico multidimensionale è un modello di organizzaione spazio temporale diffuso in ecologia ma che presenta tassi di modificazione così ampi solo negli ecositemi fluviali. Dinamismo fluviale Livello della falda Morfologia fluviale Clima Mosaico di habitat Modificazione degli habitat e dei rapporti tra habitat Biodiversità derivante da diversità a diverse scale di dettaglio Ambiti fluviali quali assi portanti di diversità

35 La Diversità biologica degli ecosistemi fluviali Il contributo alla biodiversità dei corsi d acqua d alla scala di bacino aumenta secondo alcuni autori si arriva sino al 50% delle specie Ciò contrasta con la significativa costanza dei modelli strutturali e fisionomici propri delle cenosi fluviali è possibile distinguere chiaramente modelli ricorrenti nelle modalità con cui si strutturano le cenosi e le cenosi tra loro Ma la diversità non è solo numero di specie

36 Dynamic equilibrium model Intermediate disturbance hypothesis modificato per gli ambienti fluviali produttività disturbo diveristà sistemi produttivi frequentemente disturbati alta diversità (tassi di crescita elevati, non si riescono ad innescare processi di essclusione per competizione a causa del disturbo frequente) La diversità biologica si incrementa nelle cenosi soggette a medio disturbo Basso disturbo comunità dominata da specie longeve, di grandi dimensioni Alto disturbo comunità dominata da specie a vita breve, di piccole dimensioni negli ecosistemi fluviali si ha un MOSAICO DI AREE soggette a diversi livelli di disturbo

37 I territori fluviali sono caratterizzati dalla presenza di numerosi habitat caratterizzati talvolta da un alta diversità intrinseca - alta α diversità Molte delle specie che costiuiscono tali habitat hanno ampia valenza ecologica per cui la composizione specifica differisce in modo limitato tra habitat diversi - moderata β diversità) L esistenza di un mosaico fluviale determina a scala di area alta γ diversità La costanza delle cenosi a livello di bacino, regionale, continentale conduce a continentale conduce a bassi livelli di δ diversità. La relativa costanza delle specie nelle cenosi lungo il profilo longitudinale conduce a bassi livellli di ξ diversità

38 Il quadro normativo europeo Direttiva Habitat e Direttiva Uccelli Direttiva Acque Horizontal Guidance Document sulle Wetland che contiene sia obblighi sia buone pratiche Registro delle Aree Protette ai sensi della Direttiva Acque Direttiva Alluvioni

39 Integrazione tra Direttiva Habitat e Direttiva Acque Art. 6 Direttiva Acque Prevede l istituzione l di un Registro delle aree protette alle quali è stata attribuita una protezione speciale in base alla specifica normativa comunitaria al fine di proteggere le acque o di conservarne gli habitat e le specie presenti. Contengono umano Aree designate per l estrazione l di acque destinate al consumo Aree designate per la protezione di specie acquatiche importanti dal punto di vista economico Corpi idrici intesi a scopo ricreativo / acque destinate alla balneazione Aree sensibili rispetto ai nutrienti (vulnerabili 91/67/CE; sensibili 91/271/CE) Aree designate per la protezione degli habitat e delle specie compresi i siti della rete Natura 2000 pertinenti

40 Integrazione tra Direttiva Habitat e Direttiva Acque Approccio ecosistemico agli ambienti acquatici la Direttiva Acque si fonda sulla considerazione dell ecosistema ecosistema e non solo sulla qualità delle acque Valutazione degli ecosistemi è fatta in relazione allo stato ecosistemico caratteristico di condizioni di assenza di disturbo antropico. Ne consegue, tra l altro: l il superamento della divisione tra habitat in elenco della direttiva Habitat e habitat di interesse per le specie.

41 I mosaici fluviali sono per loro natura: - assi portanti di diversità nel territorio - ambiti naturali a struttura multipla pur contenendo solo una porzione della diversità naturale di un territorio sono alla base della reticolarità ecologica dei territori Fondamento della loro esistenza e funzionalità è,, in primo luogo, l integritl integrità idromorfologica dei corsi d acquad

42 La finalizzazione del sistema delle reti ecologiche La tutela e l incremento l degli habitat deve costituire l obiettivo l principale degli interventi di conservazione Effetto Arca di Noè semplificazione gestionale nel senso della salvaguardia della diversità

43 Gli habitat fluviali per la conservazione della biodiversità Per conservare per noi e per le generazioni future i beni ambienali custoditi dai fiumi per il nostro territorio dobbiamo conservare i fiumi