Commissione Internazionale per la protezione delle acque italo-svizzere. Ricerche sull'evoluzione del Lago di Lugano

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1 ISSN: Commissione Internazionale per la protezione delle acque italo-svizzere Ricerche sull'evoluzione del Lago di Lugano Aspetti limnologici Programma quinquennale Campagna 2 Laboratorio Studi Ambientali - Sezione Protezione Aria e Acqua Dipartimento del Territorio - Cantone Ticino

2 2 I dati riportati nel presente volume possono essere utilizzati purchè se ne citi la fonte come segue: Laboratorio Studi Ambientali (LSA); 21: Ricerche sull evoluzione del Lago di Lugano. Aspetti limnologici. Programma quinquennale Campagna 2. Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere (Ed.): 84pp.

3 3 R I A S S U N T O Questo volume presenta i dati limnologici sul Lago di Lugano raccolti dal Laboratorio Studi Ambientali del Cantone Ticino durante la campagna 2 nell ambito dell attività di ricerca della Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque italo-svizzere che si svolge a partire dal Le informazioni ottenute nel corso del 2 permettono di aggiornare le serie storiche disponibili sui principali parametri limnologici e di descrivere le tendenze evolutive del Lago in conseguenza degli interventi di depurazione sinora realizzati. Particolare cura è stata data all'analisi dei fenomeni di base che permettono di comprendere meglio il funzionamento dell'ecosistema. Durante l anno è proseguita l'analisi dettagliata dei carichi esterni di fosforo relativi ai due bacini principali, in modo da verificare in quale misura le opere di risanamento contribuiscano al risanamento del corpo idrico. La tendenza alla riduzione della concentrazione di fosforo riscontrata nell ultimo decennio si è rallentata in entrambi i bacini principali del Lago di Lugano. Inoltre lo stato di ossigenazione delle acque ipolimniche si mantiene sempre molto critico, specialmente nella seconda parte dell'anno. A livello dei popolamenti algali planctonici è stato osservato un adattamento delle popolazioni, in risposta alle modifiche registrate nelle variabili meteorologiche e ambientali. Alla luce dei risultati ottenuti nel corso del 2 si può affermare che, nonostante il miglioramento osservato nell'ultimo decennio, il Lago di Lugano si trova ancora in uno stato eutrofico.

4 4 S U M M A R Y This volume reports the limnological data collected on Lake Lugano during 2 in the framework of the research carried out by the Laboratorio Studi Ambientali of the Cantone Ticino since 1978 in the field of activity of the "Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere". Information obtained in 2 contributes to update the long term records available on the different limnological parameters of this important water resource and to describe the trends of lake trophic evolution with respect to the partially realised recovery programme. Particular emphasis was given to the analysis of the processes allowing the understanding of the ecosystem acting under recovery conditions. In particular, during the last year emphasis was given to the detailed analysis of the phosphorus loads from the different sub-basins of the drainage area, in order to detect to what extent already realised sewage treatment plants contributed to the loading reduction. The last years show that the reduction trend of the average in-lake phosphorus concentration observed during the last decade has slown down in both basins of Lake Lugano. The oxygen concentration in the hypolimnion water is always very critical. In 2 the structure of phytoplankton populations presented important modifications that should be an answer to meteorological and environmental variables. The results obtained in 2 show that Lake Lugano is still in eutrophic conditions.

5 5 I N D I C E pagina 1. INTRODUZIONE Prefazione Simbologia e unità di misura Caratteristiche morfometriche e idrologiche Ubicazione delle stazioni di prelievo e misura 1 2. CARATTERISTICHE METEOROLOGICHE DELL'AREALE LACUSTRE Radiazione solare globale Temperatura atmosferica Precipitazioni Intensità e direzione del vento CARATTERISTICHE IDROLOGICHE Regime dei corsi d'acqua Regime del livello lacustre APPORTI CHIMICI DEI TRIBUTARI Caratteristiche chimiche e chimico-fisiche dei tributari Carichi chimici Bilanci di massa CARATTERISTICHE FISICHE, CHIMICHE E CHIMICO- FISICHE DELLE ACQUE LACUSTRI Trasparenza Assorbimento della luce Temperatura dell'acqua Ossigeno disciolto ph ed alcalinità Conducibilità elettrica specifica Composti del fosforo Composti dell'azoto Silice reattiva Metano Solfuri Ferro disciolto Manganese disciolto 4 6. INDAGINI SUL FITOPLANCTON Struttura dei popolamenti Variazioni della biomassa Clorofilla Produzione primaria INDAGINI SULLO ZOOPLANCTON Densità dei popolamenti Biomassa zooplanctonica CONCLUSIONI 79 BIBLIOGRAFIA 82 ELENCO DEGLI AUTORI E DEI COLLABORATORI 83

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7 7 1. INTRODUZIONE 1.1. Prefazione Questo rapporto riassume i principali risultati scientifici conseguiti durante la campagna d indagine del terzo anno (2), del quinto quinquennio delle ricerche limnologiche quinquennali sul Lago di Lugano, promosse dalla Commissione internazionale per la protezione delle acque italo-svizzere dall'inquinamento. Questo volume, il ventitreesimo della serie, presenta gli elementi indispensabili per descrivere l'andamento limnologico nei bacini principali che costituiscono il Lago di Lugano. Il lago risulta, infatti, suddiviso in tre corpi d'acqua ben distinti (Fig 1.2.) con caratteristiche morfologiche, idrologiche, fisiche, chimiche e biologiche proprie: questa situazione ha determinato strategie di risanamento diverse per i singoli bacini lacustri. Attualmente le indagini si concentrano sui due bacini principali (bacino nord e bacino sud) nei quali vengono mantenuti da quasi vent anni 3 punti d'osservazione e di misura. In alcuni capitoli è fatto riferimento all'andamento dell'ultimo quinquennio come base di confronto per le osservazioni fatte nel 2. Questo fatto, oltre che conferire un fondamento più solido alla discussione dei dati, permette di evidenziare il forte influsso esercitato dai fattori meteorologici e climatici sui parametri biologici nelle attuali condizioni trofiche del lago. I dati precedenti sono stati pubblicati nei relativi rapporti annuali editi dalla Commissione [1]. Nella discussione finale si è cercato di mettere in relazione tra loro l'andamento dei diversi parametri misurati, per fornire un quadro complessivo dell'ecosistema costituito dal lago e dal suo bacino imbrifero Tutti i risultati analitici relativi alla campagna di prelievo e di misure del 2 sono depositati presso la segreteria della Commissione.

8 Simbologia e unità di misura CHIMICA E FISICA prof. : profondità [m] m s.l.m. : metri sul livello del mare [m] h : ora [h] d : giorno [d] m : mese [-] a : anno [a] Q : portata [m 3 s -1 ] T : temperatura [ C] k : conducibilità elettrica specifica a 2 C [µs cm -1 ] O 2 : ossigeno disciolto [g m -3 ] BOD 5 : richiesta biochimica d'ossigeno [g m -3 ] ph : valore ph [-] ALC : alcalinità totale [eq m -3 ] CO 2-3 : alcalinità da carbonati [eq m -3 ] C in : carbonio inorganico totale [g m -3 ] PO 4 -P : fosforo ortofosfato [mg m -3 ] PF : fosforo totale disciolto [mg m -3 ] PT : fosforo totale [mg m -3 ] PP : fosforo particellato [mg m -3 ] SiO 2 -Si : silicati reattivi [g m -3 ] NO 2 -N : azoto nitroso [mg m -3 ] NO 3 -N : azoto nitrico [g m -3 ] NH 4 -N : azoto ammoniacale [g m -3 ] NP : azoto particellato [g m -3 ] NT : azoto totale [g m -3 ] Fe 2+ : ferro disciolto [mg m -3 ] S 2- : solfuro disciolto [mg m -3 ] Mn 2+ : manganese disciolto [g m -3 ] CH 4 : metano [g m -3 ] DOC : carbonio organico disciolto [g m -3 ] POC : carbonio organico particellato [g m -3 ] FITOPLANCTON densità [cellule l -1 ] biomassa (peso fresco) [g m -3 ] biomassa (peso secco) [g m -2 ] a : clorofilla a [mg m -3 ] produttività primaria sul volume [mg C m -3 h -1 ] produzione primaria areale [mg C m -2 h -1 ] produzione giornaliera [g C m -2 d -1 ] produzione annua [g C m -2 a -1 ] PAR : radiazione fotosintetica (4-7 nm) [µe m -2 s -1 ] *) radiazione fotosintetica giornaliera [E m -2 d -1 ] *) ε : coefficiente d estinzione della luce [m -1 ] nello strato trofogeno trasparenza [m] ZOOPLANCTON densità dei crostacei [individui m -2 ] biomassa dei crostacei (peso secco) [g m -2 ] STATISTICA %: percentile d.s: deviazione standard ABBREVIAZIONI BN: bacino nord BS: bacino sud *) 1E (Einstein) 1mole di fotoni PAR s -1 m -2 ; 4.6 µmol s -1 m -2 (PAR) = 1 W m -2 (PAR)

9 Caratteristiche morfometriche e idrologiche del Lago di Lugano BACINO: NORD SUD P. TRESA Area bacino imbrifero km Area bacino lacustre km Area bacini a monte km Area totale bacino imbrifero km Volume bacino lacustre km Deflusso annuo emissario km Tempo teorico di ricambio anni Profondità media m Profondità massima m AREE E VOLUMI DEI BACINI LACUSTRI PRINCIPALI NORD SUD Profondità area volume profondità area volume m km 2 km 3 m km 2 km POPOLAZIONE INSEDIATA NEL BACINO DEL LAGO DI LUGANO *) Bacino sud Bacino nord Totale lago abitanti % abitanti % abitanti % equivalenti equivalenti equivalenti Lombardia (I) Ticino (CH) TOTALE *) Si evidenzia espressamente che la città di Lugano, naturalmente gravante sul bacino nord, recapita i suoi scarichi nel bacino sud.

10 Ubicazione delle stazioni di prelievo e misura I punti di prelievo sui corsi d'acqua (Fig. 1.1.) e nei bacini lacustri (Fig. 1.2.) sono rimasti invariati rispetto a quelli stabiliti all'inizio delle ricerche sul Lago di Lugano. Nel frattempo sono state potenziate le stazioni di misura idrologiche e sono stati installati alcuni impianti per il prelievo automatico dei campioni d'acqua sui fiumi più importanti (Vedeggio, Cassarate, Laveggio e Tresa). Idrometrografo Campionamento manuale Campionamento automatico Impianti di depurazione Confine di Stato Spartiacque Fig Lago di Lugano: ubicazione delle stazioni idrometrografiche per la misura della portata e punti di campionamento manuale ed automatico nel bacino imbrifero.

11 11 Porlezza Agno Lugano Gandria Ponte Tresa Figino Morcote Melide N 2.5 km Porto Ceresio Capolago Fig Lago di Lugano: ubicazione delle stazioni di prelievo e di misura. BACINO NORD BACINO SUD BACINO di PONTE TRESA 1 Parametri fisici, chimici e biologici STAZIONE COORDINATE DELLA CARTA NAZIONALE SVIZZERA GANDRIA 722 6/ 96 5 MELIDE 717 6/ 89 FIGINO 713 5/ 9 7

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13 13 2. CARATTERISTICHE METEOROLOGICHE DELL'AREALE LACUSTRE I dati utilizzati per la descrizione dell'andamento meteorologico del bacino del Lago di Lugano sono forniti dall'ufficio Federale di Meteorologia e Climatologia (MeteoSvizzera), e vengono registrati presso la Biblioteca Cantonale di Lugano. Come di consueto sono stati presi in considerazione unicamente quei parametri che risultano più strettamente legati alle vicende limnologiche del corpo lacustre, ed in particolare: - la radiazione solare globale, - la temperatura atmosferica, - le precipitazioni, - l'intensità e la direzione dei venti. I dati relativi all'andamento mensile dell'anno 2 vengono confrontati, come di consueto, con i parametri relativi alla temperatura atmosferica ed alle precipitazioni utilizzando quale riferimento il periodo climatologico ufficiale [2]. Il periodo climatologico di paragone per i dati relativi all'intensità del vento ed alla radiazione solare è invece rappresentato dal ventennio Per il confronto con l andamento generale della direzione del vento è stato scelto il periodo , in quanto le misurazioni precedenti hanno evidenziato alcuni errori. A livello generale l anno 2 è stato caratterizzato da forti contrasti e da eventi meteorologici estremi, quali un iniziale siccità prolungata, un mese di giugno molto caldo, una temperatura media del primo semestre mai registrata in precedenza, la violenta tempesta d inizio di luglio, l eccezionale alluvione d ottobre ed un secondo semestre dell anno molto piovoso Radiazione solare globale Radiazione globale totale MJ m -2 Radiazione - media periodo MJ m -2 Il valore d irraggiamento dell anno 2 non ha superato di molto la media ventennale (+2.3%), ed è risultato molto simile sia al dato dell anno precedente, sia alla media dell ultimo decennio. La curva delle somme mensili (Fig. 2.1) mette in evidenza valori superiori alla norma durante il primo semestre, tranne che in aprile, e valori costantemente inferiori alla norma nel secondo semestre, tranne che in settembre. Situazioni estreme si sono verificate da una parte nei mesi di giugno (+86 MJ m -2 ) e di marzo (+59 MJ m -2 ), mentre dall altra in aprile (-59 MJ m -2 ) ed in ottobre (-56 MJ m -2 ) Temperatura atmosferica Temperatura - media C Temperatura - media periodo C

14 14 Come si verifica ormai ininterrottamente da oltre un decennio, anche nel 2 la temperatura media annua ha superato il valore di riferimento, risultando inferiore unicamente al massimo del 1994 (13.2 C) ed uguale al valore del Nel corso dell andamento delle medie mensili (Fig. 2.2.) è possibile rilevare uno scarto negativo rispetto alla norma unicamente nel mese di luglio (-1.3 C), mentre ben cinque mesi (febbraio, marzo, maggio, giugno e dicembre) hanno fatto registrare un incremento della temperatura media di circa 2 C. Nel corso dell anno la temperatura ha toccato il suo massimo assoluto il 25 agosto (31.5 C) ed il suo minimo assoluto il 18 gennaio (-4.7 C) Precipitazioni Precipitazioni - totale mm Precipitazioni - media periodo mm Se il 1999 era stato considerato un anno ricco di precipitazioni, situandosi al quarto posto tra gli anni più piovosi dell ultimo ventennio, il 2 lo ha superato abbondantemente, e con un incremento del 34% rispetto alla norma (+543 mm) occupa il quarto posto nella graduatoria degli ultimi 4 anni, preceduto unicamente dal 196 (2786 mm), dal 1963 (2354 mm) e dal 1977 (2357 mm). Il dato del 2 risulta particolarmente rilevante se si tiene conto che il primo trimestre dell anno è stato caratterizzato da valori nettamente deficitari, con assenza di precipitazioni in gennaio ed un totale di soli 13 mm in febbraio (Fig. 2.3.). Già nel corso dei due mesi successivi (aprile e maggio) la quantità d acqua raccolta è risultata sufficiente a riequilibrare il bilancio del primo semestre, nonostante un mese di giugno piuttosto asciutto; nel corso del secondo semestre, apertosi con le intense precipitazioni di luglio e proseguito con un trimestre autunnale straordinariamente umido, la quantità di precipitazioni è risultata pari a 1472 mm, valore non molto inferiore alla media annua pluriennale. I valori mensili più elevati corrispondono ai mesi di luglio (368 mm), novembre (368 mm) ed ottobre (331 mm): in luglio le precipitazioni sono state a carattere temporalesco (2 eventi giornalieri con valori >1 mm), in ottobre di tipo alluvionale (24 mm in una settimana), mentre in novembre, essendo distribuite in modo più omogeneo e risultando sotto forma nevosa in quota, hanno avuto conseguenze negative meno rilevanti nelle zone abitate Intensità e direzione dei venti Intensità dei venti - media km h -1 Intensità dei venti - media periodo km h -1 Con un valore d intensità dei venti di.2 km h -1 inferiore alla media, l anno 2 si situa fra quelli meno ventosi del periodo. Fra i mesi con un'attività eolica marcata si distinguono marzo (8.7 km h -1 ), luglio (7.3 km h -1 ) e gennaio (6.8 km h -1 ; Fig. 2.4.a). L elevato valore di marzo, che si colloca al sesto posto nella graduatoria del periodo, riguarda un mese tradizionalmente fra i più

15 15 ventosi dell anno, mentre quello di luglio è da mettere in relazione con la particolare instabilità atmosferica, legata alla frequente attività temporalesca. Per quanto riguarda il resto dell anno, si osservano situazioni di forte deficit per i mesi di dicembre (-2. km h -1 ), d aprile (-1.7 km h -1 ) e di novembre (-1.2 km h -1 ). La scarsità di vento degli ultimi due mesi dell anno non ha certamente costituito una premessa favorevole ai fini del rimescolamento delle acque lacustri durante la fase di circolazione invernale. Accanto al dato concernente l intensità dei venti, nella figura 2.4.a è rappresentato il valore medio mensile della loro direzione, costituito dall angolo risultante dalla somma vettoriale delle singole osservazioni. Per facilitare la lettura del valore angolare (-36 ), sulla scala delle ordinate è riportato il corrispondente settore della rosa dei venti. Per nove mesi all anno la direzione media è risultata compresa tra i settori NE e NW; in aprile e giugno si può osservare uno spostamento sul settore SW, mentre unicamente in luglio essa si è attestata attorno al settore E. La distribuzione annua delle percentuali di frequenza della direzione dei venti, suddivisa negli otto settori principali del quadrante, è riassunta nella figura 2.4.b. In linea generale i dati del 2 confermano l andamento pluriennale, pur con un certo calo lungo la direttrice S-N. Come osservato a partire dal 1996, le maggiori frequenze corrispondono, nell ordine, ai settori NW (31%), SE (18%) e N (16%). [ MJ m -2 ] ' Fig Regime mensile della radiazione globale rilevata presso la stazione di Lugano-Biblioteca Cantonale.

16 16 [ C ] ' Fig Regime mensile della temperatura atmosferica rilevata presso la stazione di Lugano-Biblioteca Cantonale. [ mm ] '9 Fig Regime mensile delle precipitazioni raccolte presso la stazione di Lugano-Biblioteca Cantonale.

17 17 [ km h -1 ] '99 direzione N W 6 S 5 E 4 Fig. 2.4.a.: Regime mensile dell'intensità dei venti (barre) e della loro direzione media (linea) nel corso del 2 rilevata presso la stazione di Lugano-Biblioteca Cantonale. W NW N NE E SW SE S Fig. 2.4.b: Distribuzione delle percentuali di frequenza della direzione dei venti rilevate presso la stazione di Lugano-Biblioteca Cantonale.

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19 19 3. CARATTERISTICHE IDROLOGICHE 3.1 Regime dei corsi d'acqua La tabella 3.1. presenta i valori medi di deflusso, sia mensili sia annuali per l'anno 2, e per i relativi periodi di confronto, sui diversi corsi d'acqua controllati. Su base annua le portate risultano superiori di circa il 4-6% rispetto ai periodi di riferimento. L'aumento è legato in larga misura alle intense precipitazioni verificatesi nell'ultimo trimestre dell'anno. Gli incrementi più marcati sono stati osservati su Scairolo e Bolletta, con rispettivamente una crescita del 73% e del 64%. Vedeggio e Tresa, rispettivamente maggiore tributario ed unico emissario del lago, hanno fatto registrare un aumento del 45% e del 53% (Fig. 3.1.). L'andamento annuale è stato caratterizzato da portate inferiori alla media del 5-6% in marzo e giugno, e da periodi con deflussi molto elevati da ottobre a dicembre, mesi in cui è defluito circa il 55% dell'intero apporto annuale. Tab Portate medie mensili, annue e pluriennali dei corsi d'acqua controllati nel bacino imbrifero del Lago di Lugano [m 3 s -1 ]. Corso d'acqua Periodo anno Bolletta Cassarate Cuccio Laveggio Magliasina Scairolo Vedeggio Tresa ' ' ' ' ' ' ' ' Regime del livello lacustre L'altezza media del livello lacustre per il 2 è stata di m m s.l.m. ed è di 8 cm superiore a quella del periodo di riferimento ( ; m s.l.m.). Ad eccezione di marzo e giugno il livello idrometrico medio è stato sempre superiore al periodo pluriennale (Fig. 3.2.). In aprile lo scarto ammontava a 14 cm, mentre in ottobre e novembre ha toccato rispettivamente 24.7 e 34.1 cm. Nel corso dell'anno il livello del lago ha fatto registrare la sua

20 2 punta massima il 17 ottobre ( m s.l.m.) ed il minimo il 25 marzo ( m s.l.m.); l escursione massima per il 2 è stata di 17 cm. [ m 3 s -1 ] Tresa 2 Tresa 1923-'99 Vedeggio 2 Vedeggio 1979-'99 Fig Regime mensile di deflussi dei fiumi Tresa (emissario) e Vedeggio (principale immissario) e confronto con il periodo di riferimento. [ m s.l.m. ] max 2 min Fig Lago di Lugano, 2: regime mensile medio (O) e valori estremi (-) del livello lacustre e confronto con il periodo di riferimento.

21 21 4. APPORTI CHIMICI DEI TRIBUTARI 4.1. Caratteristiche chimico-fisiche e chimiche dei tributari Nelle figure 4.1.a-e sono rappresentati graficamente la mediana, il 25%ile, il 5%ile, il massimo ed il minimo, per tutti i parametri indagati sui nove tributari campionati nel corso del 2. La distribuzione dei valori di deflusso per i diversi corsi d acqua al momento del campionamento (Fig. 4.1.a) mostra che i 15 prelievi annui sono distribuiti in un intervallo di variazione rappresentativo del regime idrologico. I valori mediani della maggioranza dei fiumi sono risultati compresi tra 1 e 6 m 3 s -1. Lo Scairolo ha presentato i valori di deflusso più bassi (mediana di.12 m 3 s -1 ), dovuti alle dimensioni ridotte del suo bacino imbrifero (meno di 1 km 2 ). Sebbene il Vedeggio presenti un bacino imbrifero superiore di 2 km 2 rispetto al Cassarate, i valori mediani delle portate dei due fiumi sono stati simili. Questo significa che il bacino del Vedeggio trattiene efficacemente le acque meteoriche e spiega nel contempo il comportamento torrentizio del Cassarate. Le portate maggiori sono state riscontrate sul Tresa (41.3 m 3 s -1 ), da cui defluisce tutta l'acqua del lago. I valori di temperatura hanno mostrato grandi escursioni (Fig. 4.1.a) legate all andamento stagionale della radiazione globale (vedi capitolo 2.1). La temperatura sul Tresa è risultata mediamente più elevata (mediana: 14 C) rispetto agli altri fiumi, poiché riflette la situazione dell epilimnio lacustre (vedi capitolo 5.3), raggiungendo in settembre valori prossimi ai 22 C. La temperatura più bassa in assoluto, pari a 1.9 C, è stata rilevata sulla Magliasina in gennaio. I valori ph più elevati (> 8.; Fig. 4.1.a) si sono misurati sui tributari che drenano bacini costituiti prevalentemente da rocce calcaree (Livone, Bolletta e Laveggio), mentre i valori più bassi si registrano nei fiumi Cuccio, Magliasina e Vedeggio che raccolgono l acqua da aree caratterizzate da rocce cristalline. L'elevata variabilità del ph nel Tresa è legata alla dinamica dell'attività fotosintetica nell'epilimnio lacustre (vedi capitolo 5.5.). I massimi ed i minimi annuali sono stati rilevati rispettivamente in marzo sul Cuccio (9.4) e in aprile sul Vedeggio (6.9). Per quanto riguarda la conducibilità, i tributari possono essere suddivisi in due gruppi: il primo è costituito da Laveggio, Bolletta, Scairolo e Livone, con valori mediani elevati e compresi tra 339 e 469 µs cm -1. Nel secondo gruppo, comprendente i rimanenti cinque fiumi, le mediane sono oscillate tra 11 e 183 µs cm -1. Il massimo annuale è stato rilevato in marzo sul Laveggio (977 µs cm - 1 ). Anche nel caso dell'alcalinità (Fig. 4.1.b) i fiumi possono essere divisi in due classi principali: Laveggio, Bolletta, Scairolo e Livone hanno fatto registrare le mediane più alte (tra 2.78 e 3.87 meq l -1 ). Il Tresa ha occupato una posizione intermedia, mentre i valori mediani dei rimanenti quattro tributari risultavano compresi tra.62 e 1.1 meq l -1. L'ossigeno disciolto ha mostrato concentrazioni (Fig. 4.1.b) quasi sempre superiori a 8. mg l -1, per cui i fiumi erano generalmente ben ossigenati. Il valore più basso, pari a 8.9 mg l -1, è stato misurato in settembre sulla Magliasina ed è probabilmente legato alle opere d'arginatura (spesso con

22 22 conseguente intorbidimento dell'acqua) che hanno interessato il fiume nel corso del 2. Più critiche dal profilo qualitativo risultano le concentrazioni dei composti azotati (Fig. 4.1.c), in particolare del nitrito nei fiumi Scairolo (mediana: 89 µg N l -1 ), Bolletta (76 µg N l -1 ) e Laveggio (41 µg N l -1 ). Migliore è la situazione sugli altri fiumi, dove si registrano valori mediani inferiori a 15 µg N l -1. Il valore massimo è stato misurato in febbraio sul Cassarate: 64 µg N l -1. Nel caso dell azoto nitrico il Laveggio presenta tenori elevati (fino a mg N l -1 in marzo), mentre in generale le mediane sono comprese tra.9 e 3.9 mg N l -1. Per quanto concerne l azoto ammoniacale nel Laveggio, nello Scairolo e nel Bolletta sono state misurate le concentrazioni mediane più alte, pari rispettivamente a.41,.37 e.32 mg N l -1. Il valore massimo annuale, 7.4 mg N l -1, è stato registrato in marzo sullo Scairolo. Sempre in questo fiume è stato rilevato il valore mediano d'azoto totale (Fig. 4.1.d) più elevato, pari a 6.18 mg N l -1, mentre il massimo annuale è stato misurato in marzo sul Laveggio (22.93 mg N l -1 ). I tenori di fosforo reattivo (Fig. 4.1.d) misurati nel Bolletta sono risultati i più elevati, con un valore mediano di 167 µg P l -1 ed un massimo annuale di 559 µg P l -1. Laveggio, Scairolo e Livone presentano mediane comprese tra 43 e 6 µg P l -1, mentre i valori degli altri cinque tributari si situano sotto 25 µg P l -1. Per quanto riguarda il fosforo totale (Fig. 4.1.d) il valore ammissibile nei tributari è stato calcolato partendo dai carichi critici dei bacini nord e sud e dai rispettivi valori di deflusso [3]. Dall analisi dei dati emerge che durante il 2 nel fiume Bolletta è stato registrato il valore mediano più alto (246 µg P l -1 ), superando di quasi 22 µg P l -1 il valore accettabile per il bacino sud. Anche Scairolo e Laveggio hanno presentato concentrazioni di fosforo totale superiori tutto l'anno ai limiti auspicati, mentre Cassarate e Vedeggio sono gli unici due tributari con una mediana inferiore ai rispettivi valori ammissibili. In febbraio sul Cuccio è stato misurato il massimo annuale di 1'529 µg P l -1. Il Tresa costituisce un caso a parte, trattandosi di un emissario. Per quel che concerne la domanda biochimica d'ossigeno (BOD 5 ), i fiumi Scairolo, Laveggio e Bolletta presentano le mediane più elevate, comprese tra 2.3 e 4.3 mg l -1 (Fig. 4.1.e). Tutti i valori mediani di BOD 5 misurati sugli altri tributari si sono situati sotto i 2. mg l -1. Nello Scairolo si osservano importanti escursioni di valore, con un massimo assoluto di 15.6 mg l -1. Le concentrazioni più elevate di silice reattiva (mediana di 4.56 mg Si l -1 ; Fig. 4.1.e) sono state registrate nello Scairolo, il cui bacino imbrifero è composto in larga misura da porfidi e porfiriti. Il massimo annuale è stato però misurato sulla Magliasina in agosto: 5.51 mg Si l -1. Le concentrazioni più basse sono state rilevate nei fiumi Tresa (mediana:.76 mg l -1 ) e Livone (2.43 mg l -1 ), che sono gli emissari rispettivamente del Lago di Lugano e del Laghetto di Piano Carichi chimici Gli apporti annuali (Tab e Fig ) sono stati stimati per gli affluenti principali e per gli emissari del bacino nord (diga di Melide) e sud (fiume Tresa), a partire dai valori di concentrazione istantanei e di deflusso giornaliero. I maggiori carichi gravanti sul Lago di Lugano provengono dal bacino sud.

23 23 Il Bolletta ha convogliato al lago i carichi più elevati d ortofosfato (5.2 t P a -1 ), mentre il Laveggio è stato responsabile dei maggiori apporti di carbonio inorganico (2'336 t C a -1 ), fosforo totale (8.4 t P a -1 ), nitrito (2.8 t N a -1 ), ammonio (26 t N a -1 ) e di BOD 5 (35 t O 2 a -1 ). Il Vedeggio ha costituito la fonte di carico più importante per quanto concerne il nitrato (533 t N a -1 ), l'azoto totale (533 t N a -1 ) e la silice disciolta (638 t Si a -1 ). Osservando l apporto areale dei singoli bacini drenanti (Tab e Fig ) si nota che i carichi più elevati di fosforo reattivo e totale sono stati veicolati dal Bolletta, rispettivamente con 268 e 41 mg P m -2 a -1. Per quanto riguarda i composti azotati, gli apporti areali più consistenti sono quelli riscontrati nel Laveggio: 6.4 g N m -2 a -1 per il nitrato,.9 g N m -2 a -1 per l ammonio e 11. g N m -2 a -1 per l azoto totale. In questo tributario sono stati osservati i carichi per superficie più alti di carbonio inorganico e di BOD 5, ammontanti rispettivamente a 8.8 g C m -2 a -1 e a 1.6 g O 2 m -2 a -1. L'apporto areale maggiore per il nitrito è stato riscontrato sullo Scairolo (515 mg N m -2 a - 1 ), unitamente alla silice reattiva (7.6 g Si m -2 a -1 ). Il carico areale di riferimento per il fosforo totale (64 mg P m -2 a -1, vedi Fig a) è stato largamente superato in Bolletta, Laveggio e Scairolo. Nella tabella 4.3. sono riportati tra parentesi i carichi di fosforo (PT) e azoto totale (NT), calcolati in tre fiumi (Cassarate, Vedeggio e Tresa) a partire dalle concentrazioni misurate in campioni settimanali cumulati. Questi sono stati raccolti con dei campionatori automatici (CA) la cui frequenza di prelievo era proporzionale alla portata. Dal confronto tra i carichi stimati da campionamenti istantanei e quelli da CA emergono importanti differenze, dipendenti solo in parte dalle proprietà chimiche dei composti di azoto e fosforo: il primo, più legato agli apporti meteorici, risente meno dell'effetto diluizione dei fiumi, mentre il secondo presenta oscillazioni di concentrazioni molto ampie (vedi capitolo 4.1). Per quanto concerne l'azoto, solo sul Vedeggio il carico stimato con il CA eccede significativamente (+3 %) quello istantaneo. Tale discrepanza può essere legata al differente luogo di campionamento: il CA è installato 3 m a valle e sulla medesima sponda del punto d'immissione delle acque reflue dell'impianto di Bioggio, mentre il campionamento istantaneo avviene 1.1 km più a valle nel mezzo del Vedeggio. Il rimescolamento solo parziale delle acque depurate con quelle del ricettore, unitamente a processi di nitrificazione e di assimilazione algale, potrebbero spiegare queste disparità. Sugli altri due fiumi il punto di campionamento istantaneo coincide con quello automatico. Al contrario dell'azoto, sul Cassarate il carico di fosforo stimato con i dati provenienti dai CA eccede quello istantaneo di oltre l'8 %. Questa forte differenza è riconducibile ad una serie di eventi di piena, con portate superiori a 46 m 3 s -1, verificatisi tra il 14 ed il 27 novembre. In questo periodo secondo le stime da CA sono state convogliate a lago 5.5 t di fosforo. Un simile aumento può essere dovuto alla presenza di scaricatori di piena che in occasione di forti precipitazioni, immettono acque solo parzialmente depurate nel fiume. Superiore è risultato anche il carico sul Tresa, anche se in misura più contenuta (+13 %). Per contro sul Vedeggio è emersa una sovrastima rispetto ai CA di circa il 3 %.

24 Bilanci di massa Per il calcolo dei bilanci di massa dei principali nutrienti algali (azoto e fosforo), oltre alle fonti di carico riportate nel capitolo 4.2., sono stati considerati gli apporti originati dall area non campionata, dagli abitanti rivieraschi unitamente agli scaricatori di piena a lago (ARSL), e dalle deposizioni atmosferiche (Tab. 4.3; Fig ). L'apporto totale di fosforo proveniente dal bacino imbrifero equivale a 36.2 t P a -1 per il bacino nord ed a 54.1 t P a -1 per il bacino sud, valori superiori del 3% rispetto a quelli misurati negli ultimi cinque anni. Nel 2 gli apporti di fosforo più consistenti sono stati riversati nel bacino nord dagli ARSL (12.2 t P a -1 ), mentre nel bacino sud la fonte più importante è stata lo stesso bacino nord (12.1 t P a -1 ). Il carico esportato dall'emissario Tresa ammontava a 29.3 t P a -1, un valore superiore di 5 t alla media quinquennale. Gli apporti d'azoto nel 2 sono risultati marcatamente superiori alla media, con 957 t N a -1 (+6%) nel bacino nord e 2'26 t N a -1 (+5%) nel bacino sud. Gli apporti più rilevanti provenivano dal Cassarate (285 t N a -1 ) per il bacino nord e dal Vedeggio (533 t N a -1 ) per il bacino sud. Nel bacino nord gli apporti di fosforo e azoto provenienti dalle aree campionate, che coprono il 37 % dell'intero bacino imbrifero, rappresentano circa il 6% del carico complessivo. La quota rimanente per l'azoto è attribuita nella misura del 18% alle aree non campionabili, mentre per il fosforo il 34% è dovuto agli ARSL. Nel bacino sud l area sotto controllo risulta dell'86 %; questa superficie veicola al lago l'8-9% del fosforo e dell azoto totali. Le quote rimanenti sono da ricondurre prevalentemente agli ARSL per il fosforo (13 %) ed alle aree non campionabili per l azoto (9 %).

25 25 Tab Lago di Lugano, 2: carichi per corso d acqua [t a -1 ] C in PO 4 -P PT NO 2 -N NO 3 -N NH 4 -N NT Si O 2 BOD 5 Cassarate 1' ' Cuccio Livone 1) Diga Melide 11' '18 - Bolletta Laveggio 2' Magliasina Scairolo Vedeggio 1' ' Tresa 21' '757 1'475 1'317 1'376 1) valore di deflusso estrapolato dal Cassarate Tab Lago di Lugano, 2: carichi areali per corso d'acqua. [g m -2 a -1 ; (*) mg m -2 a -1 ] C in PO 4 -P PT NO 2 -N NO 3 -N NH 4 -N NT Si O 2 BOD 5 (*) (*) (*) Cassarate Cuccio Livone 1) Diga Melide Bolletta Laveggio Magliasina Scairolo Vedeggio Tresa ) valore di deflusso estrapolato dal Cassarate

26 26 Tab Lago di Lugano, 2: bilancio dei carichi del fosforo totale [t P a -1 ] ed azoto totale [t N a -1 ] nei bacini nord (BN) e sud (BS). I valori tra parentesi corrispondono ai carichi misurati con i campionatori automatici in continuo. CARICO AZOTO CARICO FOSFORO BN BS BN BS Cassarate 285 (27) (13.24) - Cuccio Livone 1) Vedeggio (76) (5.45) Magliasina Laveggio Bolletta Scairolo Apporto da BN Fiumi minori Aree campionate Area non campionata 2) Totale areale emerso ARSL 3) Deposizioni sul bacino Totale bacino imbrifero Carichi in uscita (1731) (33.16) 1) valore di deflusso estrapolato dal Cassarate 2) carico estrapolato dai fiumi minori 3) apporti rivieraschi e contributo scaricatori di piena a lago

27 27 1. Deflusso [m 3 s -1 ] TRESA CASSARATE MAGLIASINA LIVONE SCAIROLO VEDEGGIO CUCCIO LAVEGGIO BOLLETTA 25. Temperatura [ C] TRESA LAVEGGIO BOLLETTA LIVONE CUCCIO SCAIROLO VEDEGGIO CASSARATE MAGLIASINA ph 6.5 Fig. 4.1.a) LIVONE BOLLETTA SCAIROLO CUCCIO VEDEGGIO LAVEGGIO TRESA CASSARATE MAGLIASINA Lago di Lugano, 2: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo.

28 Conducibilità elettrica a 2 C [µs cm -1 ] LAVEGGIO SCAIROLO BOLLETTA LIVONE TRESA CASSARATE MAGLIASINA VEDEGGIO CUCCIO Alcalinità [meq l -1 ] LAVEGGIO SCAIROLO TRESA VEDEGGIO MAGLIASINA LIVONE BOLLETTA CASSARATE CUCCIO Ossigeno disciolto [mg l -1 ] Fig. 4.1.b) CUCCIO CASSARATE BOLLETTA VEDEGGIO SCAIROLO LIVONE MAGLIASINA LAVEGGIO TRESA Lago di Lugano, 2: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo.

29 29 Azoto nitroso [µg N l -1 ] SCAIROLO LAVEGGIO BOLLETTA TRESA LIVONE CASSARATE CUCCIO MAGLIASINA VEDEGGIO Azoto nitrico [mg N l -1 ] LAVEGGIO VEDEGGIO LIVONE MAGLIASINA SCAIROLO BOLLETTA CASSARATE TRESA CUCCIO 1. Azoto ammoniacale [mg N l -1 ].1.1. Fig. 4.1.c) LAVEGGIO BOLLETTA MAGLIASINA TRESA SCAIROLO CASSARATE VEDEGGIO CUCCIO LIVONE Lago di Lugano, 2: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo.

30 3 Azoto totale [mg l -1 ] SCAIROLO BOLLETTA LIVONE MAGLIASINA LAVEGGIO VEDEGGIO CASSARATE TRESA CUCCIO Fosforo reattivo [µg P l -1 ] BOLLETTA SCAIROLO CUCCIO CASSARATE TRESA LAVEGGIO LIVONE MAGLIASINA VEDEGGIO 1 1 BN BS 1 Fosforo totale [µg P l -1 ] obiettivo Bacino Sud: concentrazione < 29 µg P l -1 obiettivo Bacino Nord: concentrazione < 52 µg P l -1 BOLLETTA LAVEGGIO SCAIROLO LIVONE CUCCIO MAGLIASINA VEDEGGIO CASSARATE TRESA Fig. 4.1.d) Lago di Lugano, 2: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo. Le concentrazioni di fosforo totale per i bacini nord (BN) e sud (BS) sono state stimate dai valori di carico ammissibile. (Tributari BN: in grassetto e sottolineati).

31 BOD 5 [mg O 2 l -1 ] LAVEGGIO BOLLETTA TRESA SCAIROLO MAGLIASINA CASSARATE CUCCIO LIVONE VEDEGGIO 6. Silice reattiva [mg SiO 2 l -1 ] Fig. 4.1.e) SCAIROLO MAGLIASINA BOLLETTA LAVEGGIO VEDEGGIO CASSARATE CUCCIO LIVONE TRESA Lago di Lugano, 2: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo.

32 32 [t P a -1 ] Emiss. BS ARSL BN Emiss. BN Laveggio Vedeggio Bolletta Cuccio Cassarate ARSL BS Livone AANC BS AANC BN Magliasina Scairolo Fiu-min BN Fiu-min BS Dep. lago BN Dep. lago BS Fig a) Lago di Lugano, 2: apporti di fosforo totale (AANC: apporto areale non campionato; ARSL: abitanti rivieraschi e scaricatori a lago; Fiu-min: fiumi minori; Dep. lago: deposizioni sul lago). [t N a -1 ] Emiss. BS Vedeggio Emiss. BN Laveggio Cassarate Bolletta AANC BS AANC BN Livone Cuccio Magliasina Fiu-min BS Fiu-min BN Scairolo ARSL BN Dep. lago BN ARSL BS Dep. lago BS Fig b) Lago di Lugano, 2: apporto d azoto totale. (AANC: apporto areale non campionato; ARSL: abitanti rivieraschi e scaricatori a lago; Fiu-min: fiumi minori; Dep. lago: deposizioni sul lago).

33 33 [mg P m -2 a -1 ] Obiettivo minimo di risanamento per gli apporti al lago: 64 mg P m -2 a -1 5 Bolletta Laveggio Scairolo Cuccio Livone Cassarate Magliasina Vedeggio AANC BN AANC BS Fiu-min BS Emiss. BS Emiss. BN Fiu-min BN Dep. lago BN Dep. lago BS Fig a) Lago di Lugano, 2: carichi areali di fosforo totale. (AANC: apporto areale non campionato; Fiu-min: fiumi minori; Dep.lago: deposizioni sul lago). 12 [g N m -2 a -1 ] Bolletta Laveggio Scairolo Vedeggio Livone Cassarate AANC BN Magliasina Emiss. BS Dep. lago BN AANC BS Fiu-min BS Cuccio Dep. lago BS Fiu-min BN Emiss. BN Fig b) Lago di Lugano, 2: carichi areali d azoto totale. (AANC: apporto areale non campionato; Fiu-min: fiumi minori, Dep.lago: deposizioni sul lago).

34 34

35 35 5. CARATTERISTICHE FISICHE, CHIMICHE E FISICO-CHIMICHE DELLE ACQUE LACUSTRI Le indagini sull'ambiente pelagico sono state svolte nelle stazioni di Gandria per il bacino Nord, e di Melide e Figino per il bacino Sud, scelte in considerazione delle differenti caratteristiche geomorfologiche e idrochimiche rilevate all'interno del lago e del suo bacino imbrifero Trasparenza Nel bacino nord (Gandria) la trasparenza delle acque (Fig. 5.1.) ha toccato i valori massimi annuali (11.2m) in gennaio. In concomitanza con l'inizio del periodo vegetativo, i valori sono rapidamente calati (inizio aprile: 3.6 m), per poi riaumentare progressivamente durante la fase di chiarificazione delle acque raggiungendo in maggio 7.5 m. Rispetto al 1999 questa fase intermedia di maggiore visibilità non è stata molto marcata. Con l'avanzare del periodo estivo la trasparenza si è nuovamente ridotta, e nei primi di settembre ha toccato il minimo annuale (2.8 m); successivamente essa ha ripreso ad aumentare fino alla fine dell anno (dicembre: 7.8 m). Per quanto riguarda il bacino sud, a Melide è stato misurato un massimo invernale di 1.3 m ed un minimo di 2.3 m all'inizio d'aprile. Durante il periodo di chiarificazione (maggio) i valori sono temporaneamente aumentati fino a 5.9 m, per poi nuovamente diminuire raggiungendo 2.9 m alla fine di settembre. In autunno la trasparenza è progressivamente cresciuta fino a 7.8 m. Anche la stazione di Figino ha mostrato durante tutto il 2 un andamento identico, anche per intensità, a quello di Melide. La trasparenza media annua del 2, calcolata su 12 osservazioni, è risultata pari a 6. m a Gandria, 5.6 m a Melide, e 5. m a Figino Assorbimento della luce La misura dell'assorbimento subacqueo della luce quantifica la concentrazione del particellato presente nell'acqua (torbidità): nella figura 5.2. essa è calcolata come la differenza tra 1 ed il valore di trasmittanza rilevato dalla sonda multiparametrica. Nello strato epilimnico di Gandria si osserva tra aprile e novembre della torbidità legata allo sviluppo stagionale del fitoplancton (vedi capitolo 7). Saltuariamente anche sul fondo si sono verificati degli intorbidimenti localizzabili all'interno dello strato nefeloide. Essi possono essere ricondotti ai forti gradienti di soluti provenienti dal fondo, o a sporadici episodi di risospensione di materiale organico provocati da sesse interne. Da ottobre a metà dicembre si rileva una nuvola di torbidità tra 3 e 18 m, provocata probabilmente dalle piene dei fiumi ingrossatisi per le piogge alluvionali di quel periodo. Nel bacino sud l'andamento dell'assorbimento è simile a quello del bacino nord; durante il periodo vegetativo si è riscontrata la presenza di particellato negli strati superficiali (-2 m). Verso fine luglio a Melide alla profondità di 5 m l'assorbimento ha superato il 4%. Sul fondo, nello strato di ca. 1 m sovrastante il sedimento, la torbidità è aumentata parallelamente allo sviluppo

36 36 della zona anossica. In questo strato a metà ottobre a Figino è stato misurato il 55% d assorbimento Temperatura dell'acqua Nella figura 5.3. sono rappresentate le isoterme ottenute sulla base delle misurazioni mensili effettuate con la sonda multiparametrica. In febbraio la colonna d'acqua presentava una situazione prossima all'omotermia. Nelle tre stazioni i minimi annui epilimnici sono stati misurati in questo mese, con valori di 5.57 C a Gandria, 5.4 C a Melide e 5.54 C a Figino. La fase di rapido riscaldamento dell'epilimnio è iniziata in aprile ed è proseguita fino ad agosto, mese in cui in superficie sono stati raggiunti i valori massimi dell'anno: C a Gandria, C a Melide e 26.3 C a Figino. La successiva fase di raffreddamento si è svolta in modo regolare fino a dicembre Ossigeno disciolto (O 2 ) Nel bacino nord l andamento della concentrazione d'ossigeno ha mostrato solo durante i primi tre mesi dell'anno una certa dinamica all'interno dello strato compreso tra e 3 m (Fig. 5.4.), legata al rimescolamento invernale. Da aprile a dicembre l'attività fotosintetica epilimnica ha mantenuto alto (> 9 g m -3 ) e costante il tenore d'ossigeno epilimnico. Il massimo assoluto dell anno è stato misurato in agosto alla profondità di 5 m (12.9 g m -3 ). L'isolinea della concentrazione di 4 g O 2 m -3, sotto la quale le condizioni d'ossigenazione sono considerate critiche (area in grigio), si è spostata nel corso dell'anno da 85 m a 5 m. Sotto i 1-11 m le acque sono risultate completamente anossiche. Nel bacino sud il rimescolamento delle acque è stato, come nel 1999, particolarmente intenso. In febbraio la concentrazione d ossigeno è stata superiore a 7 g m -3 su tutta la colonna d'acqua. Durante il periodo vegetativo le acque superficiali si sono arricchite d'ossigeno, toccando il massimo a Melide e a Figino, rispettivamente in aprile (13.6 g O 2 m -3 ) e in agosto (15.3 g O 2 m -3 ). Nell ipolimnio da aprile è stata osservata una progressiva riduzione dell'ossigeno a partire dal fondo, culminata nella formazione di uno strato subossico ([O 2 ] < 4 g m -3 ) che ha toccato, a Figino, i 4 m di profondità in dicembre. A differenza dell'anno precedente, nel 2 non è stato osservato un minimo metalimnico ph e alcalinità Le maggiori variazioni di ph (Fig ) ed alcalinità (Fig ) sono state rilevate all'interno dello strato trofogeno, e sono prodotte dall'attività fotosintetica. Nel bacino nord il ph delle acque di superficie ha raggiunto il valore più alto dell anno in settembre (8.9 unità), mentre sotto 3 m di profondità esso si è mantenuto tra 7.5 e 7.8. Parallelamente l'andamento dell alcalinità ha presentato un forte calo nell'epilimnio durante il secondo semestre, periodo in cui si è stato raggiunto il minimo annuo, corrispondente a 1.38 meq l -1 (settembre). Tra i 3 m ed il fondo si è osservato durante tutto l anno un debole

37 37 gradiente d'alcalinità, con valori in crescendo verso il fondo da 2.2 a 2.7 meq l -1. Nel bacino sud, da marzo a dicembre, lo strato epilimnico ha mostrato forti gradienti (ma di senso opposto) di ph e d'alcalinità. Tra agosto e settembre sono stati misurati i valori estremi per entrambi i parametri: massimo per il ph di 9.4 a Melide e minimo per l alcalinità di 1.23 meq l -1 a Figino. Da aprilemaggio a dicembre nell ipolimnio profondo si sono instaurati deboli gradienti di ph ed alcalinità, facendo registrare nuovi valori estremi in dicembre a Figino: un ph minimo di 7.33 ed un massimo di alcalinità di 2.77 meq l Conducibilità elettrica specifica L'andamento della conducibilità (Fig. 5.6.) ha presentato forti analogie con quello dell'alcalinità (Fig ). Nell'epilimnio del bacino nord da aprile a dicembre l assimilazione di nutrienti disciolti da parte del fitoplancton ha progressivamente ridotto la conducibilità che, in settembre, ha toccato 15 µs cm -1. Dalla profondità di 4 m fino al fondo i valori sono risultati in costante aumento, passando da 235 a 26 µs cm -1. In febbraio e marzo nel bacino sud il rimescolamento invernale ha reso i valori di conducibilità omogenei su tutta la colonna (24 µs cm -1 ). Nel periodo tra aprile e dicembre sono stati rilevati importanti gradienti di conducibilità, soprattutto in superficie dove in agosto è stato registrato un minimo annuale pari a 155 µs cm -1, sia a Melide sia a Figino. Durante il secondo semestre nell'ipolimnio profondo è stato osservato, a partire dal sedimento, un debole aumento dei valori (fino a 26 µs cm -1 ) in seguito al rilascio di sostanze disciolte dal sedimento durante la fase anossica Composti del fosforo L'andamento del fosforo nel Lago di Lugano ha mostrato le maggiori variazioni nello strato epilimnico, dove, da aprile, si è registrato in tutto il lago un forte consumo da parte del fitoplancton. Dopo la circolazione invernale (febbraio 2), nel bacino nord il fosforo totale (Fig ) è risultato distribuito omogeneamente solo fino a 6 m di profondità (ca. 7 mg P m -3 ). Dall'inizio d'aprile, e durante tutto il periodo vegetativo, si è riscontrato un rapido consumo epilimnico di quest elemento. In agosto e in dicembre sono state misurate le concentrazioni minime, rispettivamente di 14 e 13 mg P m -3. Sotto 6 m di profondità si osserva un aumento costante dei valori, con un forte gradiente (2 mg P m -3 ogni 1 m) in particolare tra 1 e 2 m. Nei pressi del sedimento le concentrazioni di fosforo totale sono massime e raggiungono 39 mg P m -3. Sotto i 4 m il fosforo totale è costituito nella misura del 7-9% dalla frazione disciolta (Fig ). Negli strati superiori la percentuale si riduce a meno del 1%, ad indicare come qui il fosforo sia presente perlopiù in forma particellata (assimilata nel fitoplancton). Nel bacino sud il tenore di fosforo totale alla circolazione ha raggiunto in febbraio valori omogenei sull intera colonna d'acqua (Melide: 65; Figino: 55 mg P m -3 ) e la percentuale d'ortofosfato ammontava a circa 7-8 %. Il consumo di fosforo da parte del fitoplancton nel corso del periodo vegetativo

38 38 ha portato anche qui ad una sua progressiva eliminazione dall'epilimnio. In agosto sono stati registrati i minimi annuali, pari a 13 mg P m -3 a Melide e 12 mg P m -3 a Figino. Negli strati profondi il rilascio di fosforo dai sedimenti durante la fase di stagnazione si è riconfermato più marcato a Melide rispetto a Figino. La concentrazione di fosforo totale ha fatto segnare punte massime a due metri dal fondo, in dicembre con 822 mg P m -3 a Melide ed in ottobre con 241 mg P m -3 a Figino. L'ortofosfato che ne costituiva rispettivamente il 9 % e meno del 6% Composti dell azoto Tra le forme d'azoto presenti nelle acque lacustri quelle inorganiche (nitrato: Fig ; nitrito: Fig ; ammonio: Fig ) costituiscono circa il 6-7% del totale nel bacino nord e l'8 % in quello sud. Le maggiori fluttuazioni quantitative dell'azoto totale sono perciò legate all'andamento delle concentrazioni di questi tre composti. La percentuale rimanente è costituita essenzialmente dalla componente organica (soprattutto particellata). Nel bacino nord, l'azoto nitrico è stato rilevato unicamente nello strato d'acqua ossigenato ed interessato dalla circolazione invernale, mentre quello ammoniacale si è accumulato nell'ipolimnio profondo anossico. I maggiori gradienti di concentrazione di nitrato sono stati localizzati all'interno di due distinti strati: il primo all'altezza dell'ossiclina (1 m), il secondo nell'epilimnio (in estate e autunno) ed indotto dall'assimilazione di nitrato da parte del fitoplancton. Tra questi due strati in dicembre (a 2 m di profondità), sono stati rilevati i valori più elevati di nitrato, pari a.59 g NO 3 -N m -3. Nello strato costantemente anossico (1-285 m) l'ammonio non ha presentato grosse variazioni, mantenendo un gradiente verticale in aumento verso il fondo (da.1 a 1. g NH 4 + -N m -3 ). Le concentrazioni di nitrito sono risultate inferiori a.1g NO 2 -N m -3. Le isolinee relative all'andamento dell'azoto totale (Fig ) mostrano come nel bacino nord le principali variazioni stagionali di concentrazione occorrano nell'epilimnio (tra.6 e.9 g N m -3 ) ed all interno dello strato compreso tra 8 e 13 m (da.6 a meno di.4 g N m -3 ). Quest'ultimo gradiente è probabilmente legato al processo di denitrificazione del nitrato in azoto elementare (N 2 ) in prossimità dell ossiclina. Il bacino sud ha presentato nella colonna d'acqua in circolazione (febbraio) tenori d'azoto nitrico nell'ordine di 1.1 g NO 3 - -N m -3. Da maggio si è assistito ad un crollo dei tenori di nitrato nell'epilimnio (.3 g N m -3 in settembre a Melide). Con l'avanzare della stratificazione termica, a partire da giugno si osserva anche nell'acqua sovrastante il sedimento una progressiva diminuzione dei valori, dovuta alla riduzione del nitrato in ammonio in condizioni d'anossia. Il valore minimo è stato misurato a Melide in dicembre:.2 g N m -3 sopra il sedimento. Le isolinee dell'ammonio presentano un andamento pressoché complementare a quelle del nitrato all'interno dello strato anossico, a 2 m dal fondo, sono stati registrati massimi di 2.11 e 1.36 g NH 4 + -N m -3, rispettivamente a Melide (in dicembre) e a Figino (agosto). Il nitrito è stato riscontrato in quantità di un certo rilievo unicamente nelle acque più profonde del bacino sud, come forma di transizione nell'equilibrio ossido-riduttivo tra