Istituto Scienze della Terra. Aspetti limnologici. Quinquennio Campagna Rapporto informativo sullo stato d avanzamento delle ricerche

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1 Istituto Scienze della Terra Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Ricerche sull evoluzione del Lago di Lugano Aspetti limnologici Quinquennio Campagna 21 Rapporto informativo sullo stato d avanzamento delle ricerche Commissione Internazionale per la protezione delle acque italo-svizzere - Agosto 21 -

2 2 1. Campagna 21 La campagna d indagini limnologiche sul Lago di Lugano prevista dal programma della Commissione per il quinquennio è in regolare corso di svolgimento. Rimangono invariate sia le modalità e le frequenze di campionamento, sia le metodologie analitiche. Una parte dell attività analitica viene attualmente ancora svolta presso il Laboratorio SPAAS di Bellinzona. I campioni prelevati vengono trasportati in laboratorio il giorno stesso del prelievo, e la trasmissione dei risultati analitici (provvisori) avviene a cadenze scaglionate. Caratteristiche idrologiche Sono disponibili le misure delle portate medie giornaliere per i primi sette mesi del 21 su otto corsi d acqua come pure i valori del livello medio giornaliero del lago, misurato alla stazione di Melide-Ferrera. I dati idrologici sono in parte forniti dall Ufficio federale dell ambiente (Cassarate, Magliasina, Tresa, Vedeggio e lago; valori provvisori), ed in parte rilevati dall IST-SUPSI (Bolletta, Cuccio, Laveggio e Scairolo). Caratteristiche fisiche, chimiche e chimico-fisiche dei tributari Fino alla fine di luglio sono state prelevate ed analizzate otto serie di campioni sui seguenti corsi d acqua: Bolletta, Cassarate, Cuccio, Laveggio, Livone, Magliasina, Scairolo, Tresa, Vedeggio. I parametri analizzati sono quelli previsti dal programma di ricerca. È proseguita inoltre la raccolta e l'analisi di campioni cumulati settimanali, tramite le stazioni automatiche con prelievo proporzionale al deflusso, sui fiumi Laveggio e Tresa. Dal 4 aprile 28 la stazione sul Vedeggio è stata infatti provvisoriamente smantellata per consentire i lavori d ampliamento dell alveo. Inoltre il 26 novembre 29 anche la stazione automatica sul Cassarate è stata dismessa in seguito all inizio dei lavori di sostituzione del nuovo ponte su Via Fola, a Lugano. Caratteristiche fisiche, chimiche e chimico-fisiche delle acque lacustri Sono state finora misurate 14 serie di profili quindicinali con la sonda multiparametrica sull intera colonna d acqua nelle stazioni di Gandria, Melide, Figino (temperatura, conducibilità, ossigeno disciolto, valore ph, torbidità ogni 5 cm). In ognuna di queste tre stazioni sono stati inoltre effettuati sette prelievi a cadenza mensile, con raccolta di campioni per l'analisi chimica a profondità discrete sulla colonna d'acqua, per un totale di 41 campioni/mese. I parametri analizzati sono quelli previsti dal programma di ricerca.

3 3 Indagini idrobiologiche delle acque lacustri Nel corso dei primi sette mesi del 21 sono state raccolte nelle tre stazioni principali (Gandria, Melide, Figino) 11 serie di campioni integrali per l analisi del fitoplancton e dello zooplancton (per un totale di 33 campioni) e 7 serie di campioni d'acqua distribuiti sul profilo verticale dell'epilimnio (strato -2 m) per la misura della clorofilla, del carbonio inorganico e della produzione primaria (per un totale di 77 campioni per parametro). Sempre nello strato epilimnico è stata misurata mensilmente l estinzione della radiazione fotosintetica (PAR). 2. Andamento dei parametri più significativi (dati provvisori) Stato d ossigenazione delle acque lacustri Le basse temperature dell inverno hanno favorito il rimescolamento delle acque lacustri, che ha portato, al pari dell inverno precedente, ad una buona riossigenazione degli strati profondi. Valori d ossigeno compresi tra 6 ed 8 mg O 2 l -1 sono stati rilevati fin sul fondo nel bacino sud e fino a 75 m di profondità nel bacino nord (Fig. 1). In quest ultimo bacino la circolazione non è risultata completa a motivo della scarsa attività eolica durante il periodo invernale: ciò nonostante, nel corso del mese di febbraio sono state riscontrate tracce di ossigeno fino in prossimità del fondo (.3 g O 2 m -3 ). A partire da maggio, con il progredire della stratificazione termica della colonna d acqua e dell attività di mineralizzazione della sostanza organica prodotta nell epilimnio, le concentrazioni di ossigeno sopra il sedimento del bacino sud hanno ripreso a diminuire, fino a risultare nulle a fine giugno. Lo stato d ossigenazione presentava a fine luglio 21 una situazione di anossia delle acque profonde, al di sotto di 125 m nel bacino nord, e di 8 m (Melide) e 9 m (Figino) nel bacino sud. Tenore di fosforo nelle acque lacustri Al termine della fase di circolazione invernale, anche le concentrazioni di fosforo totale sono risultate distribuite in modo omogeneo sull intera colonna d acqua nel bacino sud, e fino a 75 m di profondità in quello nord (Fig. 2). Il valore medio ponderato di fosforo totale presente nella colonna d acqua al momento di massimo rimescolamento (febbraio) è risultato simile a quello del 29, sia nel bacino nord (8 mg P m -3 ), che in quello sud (Melide: 56; Figino: 43 mg P m -3 ).

4 4 Aspetti idrobiologici Il quadro idrobiologico del lago dei primi 7 mesi del 21 è illustrato dall andamento della trasparenza delle acque, misurata con il disco di Secchi (Fig. 3); per quanto riguarda i parametri della clorofilla, del carbonio inorganico e della produzione primaria, i risultati analitici non sono stati ancora trasmessi. Nel bacino nord i valori di trasparenza si sono mantenuti elevati fino all inizio del periodo vegetativo (inizio marzo), per poi calare bruscamente in concomitanza con lo sviluppo primaverile dei popolamenti fitoplanctonici; dopo una breve fase di chiarificazione delle acque, favorita dall attività di grazing dello zooplancton erbivoro (inizio maggio), i valori di trasparenza sono rimasti stabili fino all inizio del periodo estivo; nel bacino sud si osserva invece un andamento più regolare, con valori quasi costantemente in calo da gennaio fino a luglio. Durante il mese di luglio nell intero lago si è verificata una fase di forte intorbidamento delle acque legata alla precipitazione biogenica del carbonato di calcio, indotta dall intensa attività fotosintetica del fitoplancton. In seguito a questo fenomeno naturale, già osservato nel corso dell estate del 29, il lago ha assunto durante alcune settimane una caratteristica colorazione opalescente verde-turchese, di particolare effetto ottico. Foto Wildhaber, Per quanto riguarda il popolamento fitoplanctonico, il primo semestre del 21 ha evidenziato una fase di crescita delle diatomee primaverili molto marcata, con punte di biomassa quasi doppie nel bacino sud, e quasi triple nel bacino nord rispetto all anno precedente. Predominanti sono risultate

5 5 le specie Alaucoseria islandica e Asterionella formosa: la prima soprattutto nel bacino sud, (2.3 milioni di cellule per litro a Melide; 3.2 milioni cell. l -1 a Figino), la seconda nel bacino nord (2.5 milioni cell. l -1 a Gandria). Successivamente, nel corso della seconda metà di maggio, si è osservata un importante fase di sviluppo della specie filamentosa Tribonema sp. (xantoficee), con valori di densità particolarmente elevati nelle stazioni di Melide (2.3 milioni cell. l -1 ) e di Gandria (1.8 milioni cell. l -1 ), e più modesti a Figino (.7 milioni cell. l -1 ).

6 6 [g O 2 m -3 ] prof. [m] 15 Gandria Melide Figino 2 25 o b i e t t i v o 3 Fig. 1. Lago di Lugano, febbraio 21: profili d ossigeno disciolto alla circolazione invernale P [mg m -3 ] 5 1 Prof [m] o b i e t t i v o Gandria Melide Figino 3 Fig. 2. Lago di Lugano, febbraio 21: profili del fosforo totale alla circolazione invernale.

7 7 [m] 2 GANDRIA gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic [m] 2 MELIDE gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic [m] 2 FIGINO gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Fig. 3. Lago di Lugano, 21: andamento dei valori di trasparenza delle acque nelle tre stazioni di campionamento.