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 21 Ufficio Protezione e Depurazione Acque Sezione Protezione Aria, Acqua e Suolo Dipartimento del Territorio - Cantone Ticino

2 I dati riportati nel presente volume possono essere utilizzati purchè se ne citi la fonte come segue: Ufficio Protezione e Depurazione Acque (UPDA), 22: Ricerche sull evoluzione del Lago di Lugano. Aspetti limnologici. Programma quinquennale Campagna 21. Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere (Ed.): 88pp.

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 21 nell ambito dell attività di ricerca della Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque italo-svizzere che si svolge a partire dal Nel corso del 22 il Laboratorio è stato formalmente integrato nel nuovo Ufficio Protezione e Depurazione Acque (UPDA) per cui a partire dal presente volume viene utilizzata questa nuova denominazione. Le informazioni ottenute nel corso del 21 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 21 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 21 in the frame of the research carried out by the Laboratorio Studi Ambientali (LSA) of the Cantone Ticino since 1978 in the field of activity of the "Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere". In 22 the LSA was formally integrated in the new agency Ufficio Protezione e Depurazione Acque (UPDA). Starting from the present volume the new denomination UPDA will be used. Information obtained in 21 contributed 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 lake ecosystem under recovery conditions. In particular, during the last year emphasis was given to the detailed analysis of 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 21 the structure of phytoplankton populations presented important modifications that should be an answer to meteorological and environmental variables. The results obtained in 21 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 di fosforo e azoto Evento di piena del 15 luglio 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 INDAGINI SUL FITOPLANCTON Struttura dei popolamenti Variazioni della biomassa Clorofilla Produzione primaria INDAGINI SULLO ZOOPLANCTON Densità dei popolamenti Biomassa zooplanctonica CONCLUSIONI 83 RINGRAZIAMENTI E BIBLIOGRAFIA 86 ELENCO DEGLI AUTORI E DEI COLLABORATORI 87

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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 quarto anno (21), 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 ventiquattresimo 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 21. 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. L intento di questo rapporto è di evidenziare gli eventi salienti verificatisi nel corso del 21 e di interpretare le risposte più rilevanti fornite, dall ecosistema lago, con il mutare delle situazioni meteoclimatiche e idrologiche esterne. Un altro particolare impegno è stato quello di mostrare le importanti differenze esistenti tra i diversi sottobacini lacustri determinate da situazioni d apporti esterni localizzati o da fenomeni interni al corpo idrico particolarmente significativi. Tutti i risultati analitici relativi alla campagna di prelievo e di misure del 21 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 3-4 -P : fosforo ortofosfato [mg m -3 ] PT : fosforo totale [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 ] 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 ] 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 / MELIDE / FIGINO / 9 653

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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 21 sono stati 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 alla radiazione solare è invece rappresentato dal ventennio Per il confronto con l andamento generale dell'intensità e direzione dei venti è stato scelto il periodo , in quanto le misurazioni precedenti hanno evidenziato alcuni errori. A livello generale l anno 21 è stato caratterizzato dal perdurare di valori termici elevati, da forti contrasti meteorologici e da eventi estremi, quali l abbondante innevamento in quota dei primi mesi, i mesi di maggio ed ottobre particolarmente miti, le violente tempeste di luglio ed agosto, ed una fine d anno molto fredda e secca Radiazione solare globale Radiazione globale totale MJ m -2 Radiazione - media periodo MJ m -2 Per il settimo anno consecutivo l irraggiamento complessivo dell anno ha superato la media ventennale: con un incremento pari all 8.9% il 21 si situa al terzo posto fra gli anni con i valori di radiazione più elevati, preceduto unicamente dal 1997 (4686 MJ m -2 ) e dal 1998 (4628 MJ m -2 ). Tutti i valori mensili si sono situati al di sopra della norma, tranne quelli di gennaio e marzo (Fig. 2.1): si osservano forti incrementi soprattutto nel trimestre aprile-giugno (aprile +64; maggio: +64; giugno: +12 MJ m -2 ), e negli ultimi due mesi dell anno, quando si sono misurati i valori più alti dell intero periodo d osservazione (novembre: 189; dicembre: 175 MJ m -2 ).

14 Temperatura atmosferica Temperatura - media C Temperatura - media periodo C Dal punto di vista termico il 21 si situa senz altro tra gli anni caldi, e va ad aggiungersi alla serie ininterrotta, che dura ormai dal 1988, con valori superiori alla media pluriennale di riferimento. Dall andamento delle medie mensili (Fig. 2.2.) è possibile rilevare uno scarto negativo rispetto alla norma unicamente nei mesi di settembre (-2. C) e dicembre (-.6 C), mentre tre mesi (febbraio, maggio, e ottobre) hanno fatto registrare un incremento della temperatura media di circa 2 C, ed agosto uno di 1.4 C. Vi è da sottolineare come quest anno la temperatura atmosferica ha toccato il suo massimo assoluto (31 C) già nel corso del mese di maggio (giorno 29), mentre il minimo assoluto (-4.4 C) è stato misurato il 15 di dicembre Precipitazioni Precipitazioni - totale mm Precipitazioni - media periodo mm Dopo un biennio caratterizzato da un regime di precipitazioni superiore alla media (in particolare l anno 2), il quantitativo raccolto nel corso del 21 è risultato complessivamente deficitario (-17 mm). La distribuzione dei valori mensili (Fig. 2.3.) è caratterizzata da un primo trimestre ancora molto umido, sulla scia dell ultimo trimestre dell anno precedente. Dopo le abbondanti piogge di marzo (+92 mm rispetto alla norma) sono seguiti due mesi poveri di precipitazioni, e quindi un periodo estivo nuovamente umido soprattutto a causa d eventi temporaleschi particolarmente violenti. A partire da settembre si è instaurata una situazione nettamente deficitaria, divenuta di autentica siccità negli ultimi due mesi dell anno: rispetto al corrispondente periodo pluriennale (498 mm), i quantitativi totalizzati nel corso dell ultimo quadrimestre si sono ridotti a circa un terzo (186 mm). Fra i mesi più piovosi si segnalano agosto (246 mm), giugno (244 mm), luglio (23 mm) e marzo (23 mm). Nel caso di luglio, pur non raggiungendo valori eccezionali, le precipitazioni sono risultate particolarmente intense in occasione dell evento temporalesco del giorno 15: a Lugano sono caduti fino a 52 l/m 2 d acqua in un ora, e molto probabilmente in altre zone questo valore è stato addirittura superato, visto che le stazioni di misurazione non sempre si trovano nel punto di massima attività. Per quanto riguarda il bacino imbrifero del Lago di Lugano la zona maggiormente colpita è stata la Val Colla, in cui il fiume Cassarate ha raggiunto la sua punta massima finora mai registrata, provocando dissesti idrogeologici ed ingenti danni ai manufatti.

15 Intensità e direzione dei venti Intensità dei venti - media km h -1 Intensità dei venti - media periodo km h -1 Anche se complessivamente il valore medio annuo dell intensità dei venti è risultato molto vicino alla media, nel 21 l andamento dei singoli valori mensili se n è spesso discostato, e presenta un ampio campo di variazione (Fig. 2.4.a). Accanto a situazioni di scarsa attività eolica (>5 km h -1 : gennaio, ottobre), si osservano quattro mesi con una discreta attività (7-8 km h -1 : giugno, settembre, novembre, dicembre), ed uno solo (aprile) molto ventoso (9.6 km h - 1). Rispetto agli anni precedenti, il primo trimestre dell anno non ha presentato condizioni favorevoli al rimescolamento delle acque, in quanto i venti più vigorosi si sono presentati quando il lago si trovava già in fase di riscaldamento superficiale. Sotto quest aspetto anche la scarsità di vento degli ultimi due mesi dell anno precedente ha certamente contribuito a limitare l entità della circolazione invernale L elevato valore di giugno (7.9 km h -1 ) che rappresenta il massimo per questo mese sull intero periodo, è da mettere in relazione con la particolare instabilità atmosferica, legata alla frequente attività temporalesca. Accanto al dato concernente l intensità dei venti, sempre nella figura 2.4.a è riportato 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 dieci mesi all anno la direzione media è risultata compresa tra i settori N e NE, mentre per i due rimanenti (marzo e maggio) nei settori S e SE. 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 21 confermano l andamento pluriennale, pur evidenziando un aumento lungo la direttrice N (+7%) a scapito di quella SE (-4%). [ MJ m -2 ] '99 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 ] ' Fig Regime mensile delle precipitazioni raccolte presso la stazione di Lugano-Biblioteca Cantonale.

17 17 [ km h -1 ] '99 direzione N W S 5 E 4 Fig. 2.4.a.: Regime mensile dell'intensità dei venti (barre) e della loro direzione media (linea) nel corso del 21 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 (mensili e annuali) dei nove corsi d'acqua controllati, per l'anno 21 e per i relativi periodi di confronto (dati IST-SUPSI e UFAEG). Su base annua le portate risultano leggermente superiori rispetto ai periodi di riferimento. Gli incrementi più marcati sono stati osservati su Magliasina e Bolletta, con rispettivamente una crescita del 19% e del 13%. Il Vedeggio, maggiore tributario del lago, ha fatto registrare un aumento del 4 %, mentre il deflusso annuo dell'emissario Tresa non si è discostato dalla media pluriennale (Fig. 3.1.). L'andamento annuale è stato caratterizzato da portate doppie rispetto alla media nel primo trimestre dell'anno, e da periodi con deflussi estremamente ridotti da ottobre a dicembre. 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 nel 21 è stata di m m s.l.m. ed è stata di 2 cm superiore a quella del periodo di riferimento (1965-2; m s.l.m.). Nei primi tre mesi dell'anno il livello del lago ha mostrato valori superiori di cm rispetto alla norma, mentre negli ultimi quattro mesi l'altezza è risultata da 4 a 11 cm inferiore (Fig. 3.2.). Nel corso dell'anno il livello del lago ha fatto registrare la sua punta massima l' 11 giugno ( m s.l.m.) ed il minimo il 7 ottobre ( m s.l.m.); l escursione massima per il 21 è stata quindi di 49 cm.

20 2 [ m 3 s -1 ] Tresa 21 Tresa Vedeggio 21 Vedeggio Fig Regime mensile di deflussi dei fiumi Tresa (emissario) e Vedeggio (principale immissario) e periodo di riferimento. [ m s.l.m. ] max 21 min Fig Lago di Lugano, 21: regime mensile medio (O) e valori estremi (-) del livello lacustre e 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 21. Nel commento delle concentrazioni di nitrito, ammonio ed BOD 5 si è fatto riferimento al valore ammissibile contemplato dall'ordinanza sulla Protezione delle Acque (OPac, Allegati 2 e 3) del La distribuzione dei valori di deflusso per i diversi corsi d acqua (Fig. 4.1.a), rilevati al momento del campionamento, mostra che i 15 prelievi rappresentano in maniera soddisfacente il regime idrologico annuale. Le portate maggiori sono state osservate sul Tresa, da cui defluisce tutta l'acqua del lago, con un valore mediano e un massimo annuale rispettivamente di 18.4 m 3 s -1 e 77.1 m 3 s -1 (il 12 giugno). I valori mediani degli altri fiumi sono risultati compresi tra.2 e 3.2 m 3 s -1. I valori di temperatura hanno mostrato grandi escursioni (Fig. 4.1.a) legate all andamento stagionale della radiazione globale e della temperatura dell'aria (vedi capitoli 2.1. e 2.2.). In particolare sull'emissario Tresa lo scarto tra valore massimo e minimo è stato di quasi 18 C, riflettendo la situazione dell'epilimnio lacustre (vedi Fig. 5.3.). La temperatura è risultata mediamente più elevata sul Laveggio (mediana: 14.2 C), mentre il valore massimo (23.9 C) è stato misurato in agosto sul Tresa. La temperatura più bassa in assoluto, pari a 1.4 C, è stata rilevata in dicembre sul Cuccio. Per quanto concerne la conducibilità (Fig. 4.1.a) il Laveggio presenta la mediana più elevata (55 µs cm -1 ), seguito dai tributari Bolletta, Scairolo e Livone, con valori mediani compresi tra 345 e 37 µs cm -1. Nei rimanenti cinque fiumi, le mediane sono oscillate tra 15 e 2 µs cm -1. Il massimo annuale è stato rilevato in dicembre sul Laveggio (766 µs cm -1 ). I valori più elevati di ph (Fig. 4.1.b) sono stati misurati su Livone, Laveggio e Bolletta, fiumi che drenano bacini costituiti prevalentemente da rocce calcaree. I valori più bassi si registrano negli affluenti Cuccio, Magliasina e Vedeggio che raccolgono l acqua da aree caratterizzate dalla presenza di rocce cristalline. L'elevata variabilità del ph nel Tresa è legata all'attività fotosintetica nell'epilimnio lacustre (vedi capitolo ). I massimi ed i minimi annuali sono stati rilevati rispettivamente in agosto sul Tresa (9.1) e in febbraio sul Vedeggio (7.2). Anche nel caso dell'alcalinità (Fig. 4.1.b) i fiumi possono essere suddivisi in due gruppi principali: Laveggio, Livone, Bolletta e Scairolo hanno fatto registrare mediane elevate racchiuse tra 2.75 e 4.13 meq l -1. I valori mediani degli altri cinque tributari sono stati inferiori e compresi tra.69 e 1.69 meq l -1. L'ossigeno disciolto ha mostrato concentrazioni (Fig. 4.1.b) quasi sempre superiori a 7. mg l -1, per cui i fiumi sono generalmente ben ossigenati. Il valore più basso, pari a 6.2 mg l -1, è stato misurato in marzo sul Tresa. Più critiche dal profilo qualitativo risultavano le concentrazioni dei composti azotati (Fig. 4.1.c), in particolare per il nitrito nei fiumi Scairolo (mediana: 15 µg N l -1 ) e Bolletta (6 µg N l -1 ). Migliore è la situazione sugli altri fiumi, dove si registrano valori mediani compresi tra 5 µg N l -1 (Cuccio) e 24 µg N l -1

22 22 (Cassarate). Il valore massimo è stato misurato in dicembre sullo Scairolo: 647 µg N l -1. Le concentrazioni ammissibili di nitrito, pari a 3 µg N l -1, sono state superate in due occasioni sullo Scairolo e una volta su Bolletta e Laveggio. Nel caso dell azoto nitrico le mediane erano comprese tra.86 mg N l -1 (Cuccio) e 4.4 mg N l -1 (Laveggio). I tenori più elevati sono stati rilevati su Laveggio (8.65 mg N l -1 ) e Scairolo (8.62 mg N l -1 ), rispettivamente in maggio e luglio. Per quanto concerne l azoto ammoniacale, nello Scairolo sono stati misurati rispettivamente la concentrazione mediana più alta, pari a.53 mg N l -1, nonché in aprile il massimo annuale di 2.7 mg N l -1. I valori mediani di ammonio negli altri fiumi sono oscillati tra.4 mg N l -1 (Livone) e.25 mg N l -1 (Bolletta). Le concentrazioni ammissibili sono state superate saltuariamente in cinque fiumi, in particolare su Scairolo (nove volte) e Cassarate (otto volte). Sempre nello Scairolo sono stati rilevati la concentrazione mediana d'azoto totale (Fig. 4.1.d) più elevata, pari a 6.46 mg N l -1 ed un massimo annuale di 1.69 mg N l -1 (dicembre). Riguardo agli altri corsi d'acqua i valori mediani risultavano compresi tra 1.15 mg N l -1 (Cuccio) e 5.69 mg N l -1 (Laveggio). Il tenore più elevato di fosforo reattivo (Fig. 4.1.d) è stato misurato nel Bolletta, con un valore mediano di 17 µg P l -1 ed un massimo annuale di 565 µg P l -1 in luglio. Laveggio, Scairolo e Livone presentano mediane comprese tra 5 e 6 µg P l -1, mentre i valori degli altri cinque tributari si situano sotto 3 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 [3] e dai rispettivi valori di deflusso. Dall analisi dei dati emerge che durante il 21 nel fiume Bolletta è stato registrato il valore mediano più alto (245 µg P l -1 ) che ha superato di oltre otto volte il valore di riferimento per il bacino sud (29 µg P l -1 ). Parimenti lo Scairolo ha presentato concentrazioni di fosforo totale superiori tutto l'anno ai limiti auspicati, mentre il Cuccio è stato l'unico tributario con una mediana inferiore ai propri valori ammissibili. In maggio sul Bolletta è stato misurato il massimo annuale di 783 µg P l -1. Il Tresa (25 µg P l - 1 ) costituisce un caso a parte, trattandosi di un emissario. Per quel che concerne la domanda biochimica d'ossigeno (BOD 5 ; Fig. 4.1.e) lo Scairolo presenta i valori annuali più elevati, pari rispettivamente a 3.2 mg O 2 l -1 (mediano) e a mg O 2 l -1 (massimo), nonché le maggiori escursioni di valore. Seguono Laveggio, Bolletta e Cassarate con valori elevati e compresi tra 2.5 e 3. mg O 2 l -1, ma con fluttuazioni più contenute. Sugli altri cinque tributari i valori mediani di BOD 5 si sono situati sotto i 2. mg O 2 l -1. Il valore limite di 4. mg O 2 l -1 è stato superato nella metà dei prelievi sullo Scairolo e per quattro volte su Laveggio, Bolletta e Cassarate. Le concentrazioni più elevate di silice reattiva (Fig. 4.1.e) sono state registrate nello Scairolo (mediana di 5.15 mg Si l -1 ), il cui bacino imbrifero è composto in larga misura da porfiriti. Su questo affluente è stato misurato in luglio il massimo annuale: 6.11 mg Si l -1. Le concentrazioni più basse sono state rilevate nei fiumi Tresa (mediana: 1.6 mg Si l -1 ) e Livone (2.34 mg Si l -1 ), che sono gli emissari rispettivamente del Lago di Lugano e del Laghetto di Piano. I valori mediani degli altri tributari sono risultati compresi tra 3.35 mg Si l -1 (Cuccio) e 4.23 mg Si l -1 (Vedeggio).

23 Carichi chimici Gli apporti annuali (Tab e Fig ) sono stati stimati per gli affluenti principali e per gli emissari del bacino nord (ponte-diga di Melide) e sud (fiume Tresa), partendo dai valori di concentrazione istantanei e di deflusso giornaliero. Il Bolletta ha convogliato al lago i carichi più elevati d ortofosfato (4.3 t P a -1 ), mentre il Laveggio è stato responsabile dei maggiori apporti di carbonio inorganico (1'613 t C a -1 ). Il Cassarate ha trasportato le quantità più elevate di nitrito e BOD 5, pari a rispettivamente 1.9 t N a -1 e 27 t O 2 a -1. Il Vedeggio ha costituito la fonte di carico più importante per quanto concerne i rimanenti parametri, ovvero fosforo totale (8.1 t P a -1 ), nitrato (28 t N a -1 ), ammonio (19 t N a -1 ), l'azoto totale (416 t N a -1 ) e la silice disciolta (496 t Si a -1 ). Osservando l apporto areale dei singoli bacini drenanti (Tab e Fig ) si nota che i carichi più consistenti di silice sono stati osservati sul Vedeggio (5.3 g Si m -2 a -1 ). I valori di nitrato (5. g N m -2 a -1 ) e azoto totale (6.7 g N m -2 a -1 ) sono risultati massimi sul Laveggio. Sempre in questo tributario sono stati misurati i carichi per superficie più alti di carbonio inorganico, ammontanti a 55.8 g C m -2 a -1. Sullo Scairolo sono stati rilevati gli apporti areali maggiori di nitrito (17 mg N m -2 a -1 ), ammonio (.77 g N m -2 a - 1 ) e BOD 5 (5.6 g O 2 m -2 a -1 ). I carichi più elevati di fosforo reattivo e totale sono stati veicolati dal Bolletta, rispettivamente con 22 e 317 mg P m -2 a -1. Il carico areale ammissibile per il fosforo totale (64 mg P m -2 a -1 ) è stato largamente superato sul Bolletta e, in misura minore, su Scairolo e Livone Bilanci di massa di fosforo e azoto 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 e dagli 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 31.6 t P a -1 per il bacino nord ed a 43.3 t P a -1 per il bacino sud, valori superiori rispettivamente del 15% e del 5% rispetto al periodo quinquennale di riferimento ( ). Nel 21 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 (9.9 t P a -1 ). Il carico esportato dall'emissario Tresa ammontava a 24.2 t P a -1, valore in linea con la media quinquennale. Gli apporti d'azoto sono risultati superiori alla media, con 86 t N a -1 (+35%) nel bacino nord e 1554 t N a -1 (+13%) nel bacino sud. I carichi più rilevanti provenivano dal Cassarate (224 t N a -1 ) per il bacino nord e dal Vedeggio (46 t N a -1 ) per il bacino sud.

24 24 Nel bacino nord gli apporti di fosforo e azoto provenienti dalle aree campionate coprono il 37 % dell'intero bacino imbrifero e rappresentano rispettivamente il 5% ed il 6% del carico complessivo. La quota rimanente per l'azoto è attribuita nella misura del 21% 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 il 75-85% di fosforo e dell azoto totali. Le quote rimanenti sono da ricondurre agli ARSL per il fosforo (16 %) ed alle aree non campionabili per l azoto (11%). Nella tabella 4.3. sono inoltre riportati (in parentesi) i carichi di fosforo e azoto totale calcolati per i fiumi Cassarate, Vedeggio, Laveggio e Tresa sulla base delle concentrazioni misurate nei campioni cumulati settimanali. Questi sono stati raccolti con dei campionatori automatici (CAut) con prelievi proporzionali alla portata e fungono da controllo per i campionamenti istantanei(cist). Dal confronto tra i carichi stimati dai CIst e quelli dai CAut emergono alcune differenze: per quanto concerne l'azoto, sul Cassarate il carico stimato dai CIst eccede del 2% quello automatico, mentre su Vedeggio, Laveggio e Tresa i valori coincidono. Al contrario dell'azoto, il carico di fosforo valutato con i dati provenienti dai CAut differisce marcatamente su tutti i fiumi. Sul Vedeggio l'apporto stimato con i CIst è risultato del 14% superiore ai CAut, mentre nel Laveggio e nel Tresa la sovrastima è stata rispettivamente del 3% e del 15%. Sul Cassarate i CAut hanno registrato un carico annuo superiore del 6% dovuto in particolare agli apporti settimanali di luglio e agosto Evento di piena del 15 luglio Tra il 14 ed il 16 luglio la regione del Luganese è stata interessata da intense precipitazioni che hanno fatto registrare, il 15 luglio a Lugano, punte di 52 l m -2 h -1 (dati MeteoSvizzera). In seguito alle forti piogge la portata del Cassarate è cresciuta costantemente toccando i 12 m 3 s -1, il valore più alto registrato nel periodo d'osservazione (1963-2; dati UFAEG). L'esondazione del Cassarate in più punti del suo percorso ha provocato ingenti danni alle infrastrutture situate in prossimità degli argini. In particolare un corso d'acqua laterale ha inondato ed insabbiato le strutture elettromeccaniche dell'impianto di depurazione delle acque (IDA) del Consorzio medio Cassarate, mettendolo completamente fuori uso per dieci giorni. Il 25 luglio è poi stata ripristinata la prima fase e a tutt'oggi l'ida con un trattamento chimico d'emergenza assicura una depurazione comunque soddisfacente delle acque luride. In seguito a quest'episodio le concentrazioni di fosforo totale misurate nei campioni settimanali, raccolti con i CAut, hanno fatto registrare importanti incrementi (Fig. 4.4.). Dopo una punta di 824 µg P l -1 a metà agosto, i valori si sono progressivamente ridotti avvicinandosi verso la fine dell'anno ai tenori di fosforo totale osservati prima del 15 luglio. Il contenuto di carbonio organico particellato (POC) misurato nei campioni settimanali ha mostrato un analogo incremento nei due mesi successivi all'evento di piena, con punte che hanno superato i 2 mg C l -1.

25 25 Parimenti l'andamento del BOD 5 determinato durante i CIst è stato segnato da un forte aumento dei valori (fino a 1 mg O 2 l -1 ) nei mesi successivi al danneggiamento dell'ida. Questi si sono mantenuti elevati sino alla fine dell'anno.

26 26 1. Deflusso [m 3 s -1 ] TRESA CUCCIO MAGLIASINA LAVEGGIO SCAIROLO VEDEGGIO CASSARATE LIVONE BOLLETTA 25. Temperatura [ C] LAVEGGIO SCAIROLO VEDEGGIO MAGLIASINA CUCCIO TRESA BOLLETTA CASSARATE LIVONE Conducibilità elettrica a 2 C [µs cm -1 ] LAVEGGIO SCAIROLO BOLLETTA LIVONE TRESA VEDEGGIO MAGLIASINA CASSARATE CUCCIO Fig. 4.1.a) Lago di Lugano, 21: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo.

27 ph LIVONE LAVEGGIO SCAIROLO CUCCIO VEDEGGIO TRESA BOLLETTA CASSARATE MAGLIASINA 4. Alcalinità [meq l -1 ] LAVEGGIO BOLLETTA TRESA CUCCIO MAGLIASINA LIVONE SCAIROLO CASSARATE VEDEGGIO Ossigeno disciolto [mg l -1 ] CUCCIO CASSARATE BOLLETTA VEDEGGIO SCAIROLO LIVONE MAGLIASINA LAVEGGIO TRESA Fig. 4.1.b) Lago di Lugano, 21: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo.

28 28 1 Azoto nitroso [µg N l -1 ] SCAIROLO CASSARATE TRESA BOLLETTA LAVEGGIO MAGLIASINA CUCCIO LIVONE VEDEGGIO Azoto nitrico [mg N l -1 ] LAVEGGIO BOLLETTA LIVONE CASSARATE SCAIROLO VEDEGGIO MAGLIASINA TRESA CUCCIO 1. Azoto ammoniacale [mg N l -1 ] SCAIROLO CASSARATE VEDEGGIO CUCCIO BOLLETTA MAGLIASINA LAVEGGIO TRESA LIVONE Fig. 4.1.c) Lago di Lugano, 21: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo.

29 Azoto totale [mg l -1 ] SCAIROLO BOLLETTA LIVONE MAGLIASINA LAVEGGIO VEDEGGIO CASSARATE TRESA CUCCIO 1 Fosforo reattivo [µg P l -1 ] BOLLETTA SCAIROLO MAGLIASINA CASSARATE TRESA LIVONE LAVEGGIO CUCCIO VEDEGGIO 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 1 BN BS 1 BOLLETTA LIVONE CASSARATE CUCCIO TRESA SCAIROLO LAVEGGIO MAGLIASINA VEDEGGIO Fig. 4.1.d) Lago di Lugano, 21: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo. I tributari del BN sono indicati in grassetto.

30 BOD 5 [mg O 2 l -1 ] SCAIROLO BOLLETTA TRESA LAVEGGIO CASSARATE MAGLIASINA VEDEGGIO CUCCIO LIVONE Silice reattiva [mg SiO 2 l -1 ] SCAIROLO BOLLETTA CASSARATE CUCCIO VEDEGGIO MAGLIASINA LAVEGGIO LIVONE TRESA Fig. 4.1.e) Lago di Lugano, 21: valori statistici notevoli per i tributari campionati: mediana, 25%ile, 75%ile, valori minimo e massimo.

31 31 Tab Lago di Lugano, 21: 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 Cuccio Livone Diga Melide Bolletta Laveggio Magliasina Scairolo Vedeggio Tresa valore di deflusso estrapolato dal Cassarate Tab Lago di Lugano, 21: 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 Diga Melide Bolletta Laveggio Magliasina Scairolo Vedeggio Tresa valore di deflusso estrapolato dal Cassarate

32 32 Tab Lago di Lugano, 21: 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 224 (188) (14.8) - Cuccio Livone Vedeggio - 46 (488) (3.4) Magliasina Laveggio (22) (2.1) Bolletta Scairolo Apporto da BN Fiumi minori Aree campionate Area non campionata Totale areale emerso ARSL Deposizioni sul bacino Totale bacino imbrifero Carichi in uscita (1124) (2.7) 1 valore di deflusso estrapolato dal Cassarate 2 carico estrapolato dai fiumi minori 3 apporti rivieraschi e contributo scaricatori di piena a lago

33 33 [t P a -1 ] Emiss. BS ARSL BN Emiss. BN Vedeggio ARSL BS Bolletta Cassarate Cuccio Livone AANC BN Laveggio Magliasina Fiu-min BN AANC BS Fiu-min BS Scairolo Dep. lago BN Dep. lago BS Fig a) Lago di Lugano, 21: 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 Cassarate Laveggio AANC BS AANC BN Bolletta Livone Fiu-min BS Fiu-min BN Magliasina Cuccio ARSL BN Scairolo Dep. lago BN ARSL BS Dep. lago BS Fig b) Lago di Lugano, 21: 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).

34 34 [mg P m -2 a -1 ] Obiettivo minimo di risanamento per gli apporti al lago: 64 mg P m -2 a -1 5 Bolletta Scairolo Livone Cuccio Laveggio Vedeggio Cassarate Magliasina AANC BN Fiu-min BS Emiss. BS Fiu-min BN Emiss. BN AANC BS Dep. lago BS Dep. lago BN Fig a) Lago di Lugano, 21: carichi areali di fosforo totale. (AANC: apporto areale non campionato; Fiu-min: fiumi minori; Dep.lago: deposizioni sul lago). 7. [g N m -2 a -1 ] Scairolo Laveggio Bolletta Vedeggio AANC BN Livone Cassarate AANC BS Fiu-min BS Magliasina Dep. lago BS Dep. lago BN Emiss. BS Cuccio Fiu-min BN Emiss. BN Fig b) Lago di Lugano, 21: carichi areali d azoto totale. (AANC: apporto areale non campionato; Fiu-min: fiumi minori, Dep.lago: deposizioni sul lago).

35 Ptot [µg P l -1 ] GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC POC 2 [mg C l -1 ] GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC 12 1 BOD 5 8 [mg O2 l -1 ] Fig GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC Fiume Cassarate, 21: andamento concentrazioni POC, Ptot e BOD 5. La linea verticale indica l'evento di piena verificatosi il 15 luglio.

36 36

37 37 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 la trasparenza delle acque (Fig. 5.1.) ha toccato i valori massimi annuali (11.6m) a fine gennaio. In concomitanza con l'inizio del periodo vegetativo, i valori sono rapidamente calati toccando a fine marzo 3.7 m, per poi aumentare progressivamente durante la fase di chiarificazione delle acque raggiungendo in maggio 8.6 m. Con l'avanzare del periodo estivo, la trasparenza si è nuovamente ridotta, e nei primi di settembre ha toccato il minimo annuale (2.7 m); successivamente essa ha ripreso ad aumentare fino alla fine dell anno facendo segnare a metà dicembre 6.8 m. Per quanto riguarda il bacino sud, a Melide è stato misurato un massimo invernale di 9.4 m ed un minimo di 3.6 m a fine marzo. Durante il periodo di chiarificazione delle acque (seconda metà di aprile) la trasparenza è temporaneamente ritornata ai valori invernali, per poi nuovamente diminuire raggiungendo 2.3 m in agosto. In autunno la trasparenza è progressivamente cresciuta fino ai 7.2 m di dicembre. Nella stazione di Figino la fase di chiarificazione delle acque è stata ritardata rispetto a Melide risultando inoltre meno marcata (6.8 m a inizio giugno). La trasparenza media annua del 21, calcolata su 24 osservazioni, è stata di 5.9 m a Gandria, 5.5 m a Melide, e 4.5 m a Figino. Anche l'escursione annua della trasparenza diminuisce gradualmente da Gandria (8.9 m) a Figino (5.4 m), con Melide in una posizione intermedia (7.1 m) Assorbimento della luce Nella figura 5.2. è riportata la misura della torbidità determinata come assorbimento subacqueo della luce visibile. Nello strato epilimnico di Gandria si osserva in marzo-aprile e tra giugno e ottobre della torbidità legata allo sviluppo stagionale del fitoplancton (vedi capitolo 6). A partire da metà luglio si rileva la presenza di particellato tra 2 m di profondità ed il fondo, probabilmente da ricondursi ad uno scoscendimento sublacuale prodotto dall'evento di piena descritto nel capitolo 4.4. Questa torbidità si riduce gradualmente nel corso dei mesi successivi. Inoltre in agosto si osserva tra i 5 e i 13 m una nuvola di torbidità, generata forse dalla risalita di acqua ricca di particellato dagli strati sottostanti. Nel bacino sud l'andamento dell'assorbimento è simile a quello del bacino nord. Gli effetti della piena di luglio sono visibili soprattutto a Figino tra 2 m e 5 m, con però un'intensità ridotta rispetto a Gandria. Durante il periodo vegetativo, in entrambe le stazioni del bacino sud, si è riscontrata la presenza di particellato

38 38 negli strati superficiali (-2 m), in particolare in marzo ed agosto-settembre. A Figino, all'interno dello strato di ca. 1 m sovrastante il sedimento, la torbidità è aumentata parallelamente allo sviluppo della zona anossica Temperatura dell'acqua Nella figura 5.3. sono rappresentate le isoterme ottenute sulla base delle misurazioni quindicinali effettuate con la sonda multiparametrica. In febbraio la colonna d'acqua presentava una situazione lontana dall'omotermia, ad indicare solo un parziale rimescolamento invernale. Infatti nei tre siti la temperatura tra e 4 m risultava compresa tra 8.9 e 6. C, mentre negli strati inferiori i valori variavano tra 5.7 C e 5.8 C. Nelle tre stazioni i minimi annui epilimnici sono stati misurati all'inizio di febbraio, con valori di 5.91 C a Gandria, 5.86 C a Melide e 5.71 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 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 una certa dinamica all'interno dello strato compreso tra e 3 m (Fig. 5.4.), legata all'attività fotosintetica del fitoplancton. Il massimo assoluto dell anno è stato misurato in marzo in superficie (12.76 g m -3 ), in concomitanza della prima fioritura algale. 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 6 m a 5 m. Parallelamente si è innalzato anche il limite superiore dello strato anossico che ha raggiunto a metà dicembre i 6 m di profondità. Diversamente dal biennio precedente, nel 21 il rimescolamento delle acque del bacino sud è stato debole. Le condizioni di anossia degli strati profondi si sono pertanto mantenute anche in inverno e primavera, peggiorando ulteriormente nel secondo semestre. L'isolinea della concentrazione di 4. g O 2 m -3 si è innalzata progressivamente arrivando a sfiorare i 2 m in dicembre a Melide e toccando i 1 m in ottobre a Figino. In dicembre in entrambi siti lo strato anossico ha raggiunto un'altezza massima di 4 m. Durante il periodo vegetativo, le acque superficiali si sono arricchite d'ossigeno, toccando il valore massimo già a marzo, con rispettivamente g O 2 m -3 a Melide e g O 2 m -3 a Figino ph e alcalinità Le maggiori variazioni del ph (Fig ) e dell'alcalinità (Fig ) sono state rilevate all'interno dello strato trofogeno e sono legate all'andamento dall'attività fotosintetica.

39 39 Nel bacino nord il ph delle acque di superficie ha raggiunto il valore più alto dell anno in settembre (8.97 unità), mentre nell'ipolimnio esso si è mantenuto tra 7.5 e 7.9. Parallelamente l'andamento dell alcalinità ha presentato un forte calo nell'epilimnio durante il secondo semestre, periodo in cui è stato raggiunto il minimo annuo, corrispondente a 1.32 meq l -1 (settembre). Tra i 5 m ed il fondo si è mantenuto durante tutto l anno un debole gradiente d'alcalinità, con valori in crescendo da 2.2 a 2.7 meq l -1. Nel bacino sud, da maggio a novembre, lo strato epilimnico ha mostrato forti gradienti (ma di segno opposto) di ph e d'alcalinità. In settembre a Figino sono stati misurati i valori estremi per entrambi i parametri: massimo per il ph di 9.6 e minimo per l alcalinità di 1.25 meq l -1. Per tutto l'anno nell ipolimnio si sono mantenuti deboli gradienti verticali di ph ed alcalinità, con valori compresi rispettivamente tra 7.9 e 7.4 unità e tra 2. e 2.4 meq l Conducibilità elettrica specifica L'andamento della conducibilità (Fig. 5.6.) ha presentato forti analogie con quello dell'alcalinità (Fig ). Il rimescolamento parziale delle acque ha solo indebolito i gradienti verticali che si erano instaurati alla fine del 2. Nell'epilimnio del bacino nord, da aprile a dicembre, l assimilazione di nutrienti disciolti da parte del fitoplancton ha progressivamente ridotto la conducibilità che è diminuita, a.4 m di profondità, da 225 µs cm -1 (marzo) a 145 µs cm -1 (settembre). Dalla profondità di 4 m fino al fondo i valori hanno evidenziato un gradiente verticale, passando da 225 a µs cm -1. In marzo nel bacino sud i valori di conducibilità variavano da 225 µs cm -1 in superficie a 25 µs cm -1 sul fondo. Nel periodo da maggio a settembre nell'epilimnio i gradienti si sono ulteriormente rafforzati. In settembre a.4 m sono stati rilevati i minimi annuali pari a 162 µs cm -1 a Melide e 149 µs cm -1 a Figino. Da maggio in poi nell'ipolimnio del bacino sud i valori si sono mantenuti costanti risultando tra 23 e 24 µs cm 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. Sotto i 4 m di profondità nel bacino nord i valori di fosforo totale (Fig ) si sono mantenuti costanti durante quasi tutto l'anno, in crescendo verso il fondo da 6 mg P m -3 a 35-4 mg P m -3. In particolare tra 15 e 2 m si è osservato un forte gradiente di concentrazione, pari a 2 mg P m -3 ogni 1 m. Dall'inizio di maggio, e durante tutto il periodo vegetativo, si è riscontrato un progressivo consumo epilimnico di questo nutriente che ha portato le concentrazioni a toccare in giugno il minimo annuale di 8 mg P m -3. Sotto i 6 m il fosforo totale è costituito nella misura del 8-1% dalla frazione disciolta (Fig ). Negli strati superiori la percentuale si riduce a meno del 2%, ad indicare come qui il fosforo sia presente perlopiù in forma particellata (assimilata nel fitoplancton).