Integrazione delle Direttive UE per le aree protette/siti Natura 2000: benefici attesi

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1 Sperimentazione dell'integrazione delle attività di monitoraggio previste dalle direttive Acqua, Habitat e Uccelli per i siti Natura 2000 in ambito fluviale. Il caso della Riserva Naturale Tevere Farfa D Antoni1 S., M.Gori1, C. Angelici2, A. Arcangeli1, M. C. Barile3, C. Belfiore3, S. Bernabei1, P.M. Bianco1, D. Izzi2, L. Mancini4, C. Puccinelli4, L. Tancioni5S 1 ISPRA- Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale - 2Riserva Naturale Nazzano, Tevere Farfa Università della Tuscia - 4Istituto Superiore di Sanità - 5Università di Tor Vergata 3 III Convegno Italiano sulla Riqualificazione Fluviale. Reggio Calabria, ottobre Susanna D'Antoni ISPRA Dip. Difesa Natura Serv. Aree Protette e Pianificazione Territoriale 1

2 Integrazione delle Direttive UE per le aree protette/siti Natura 2000: benefici attesi 2

3 Area di Studio: Riserva Naturale Nazzano, Tevere Farfa (Lazio) Filacciano Torrita Tiberina Nazzano Protezione: Zona Ramsar (Nazzano Lake), Riserva Naturale Regionale, ZPS/SIC IT ) Superfice: ZR 400 ha RNR 700 ha SCI/SPA 2000 ha Distretto Idrografico: Appennino Centrale Corpi idrici: Fiume Tevere Medio corso Bacini 12 e 13, Fiume Farfa, Lago di Nazzano (ZR) considerato bacino artificiale (diga Meana) SIC/ZPS IT Zona Umida Lago di Nazzano Riserva Naturale Nazzano Tevere-Farfa 3

4 Il progetto pilota Avviato nel 200 per la verifica e applicazione delle possibili sinergie fra le HD, BH e WFD (Artt. 4, 6, 8 e 11 della WFD) e delle indicazioni del Rapporto ISPRA 153/11. Obiettivi specifici: Sperimentare un metodo di monitoraggio integrato utile a valutazione dell efficacia della gestione delle specie e degli habitat acquatici in Siti N2K/AAPP sperimentare indici sintetici di valutazione dello stato di ecosistemi fluviali in in Siti N2K/AAPP. 4

5 Monitoraggio Ott. 200 Sett. 2010: - Indici di qualità degli elementi biotici e fisico-chimici dei corpi idrici (WFD) in minimo 4 stazioni di campionamento -Indici di stato della biodiversità (Habitat & Bird) in 47 stazioni di campionamento in 14 quadranti di 1kmx1km : campionamento solo per i parametri chimico-fisici, macrofite (WFD) e stato di conservazione di specie ed habitat (HD e BD); 2015: campionamento come (WFD, HD, BH) 5

6 Methodi monitoraggio 1/3: Indici fisico-chimici e di stato ecologico dei corpi idrici - WFD Macrobenthos: (APAT-IRSA-CNR, 2003; substrati artificiali: Italy law,dm 260/2010; multihabitat proportional: Buffagni & Erba, 2007; Multimetric index: STAR_ICMi e MTS : Buffagni 1; 2002; Buffagni & Erba, 2007). Diatomee: software Omnidia v. 5.3 Leiconte et al.,13; 1 - Taxa Pollution Tolerant - Intercalibration Common Metric Index ICMI (Mancini & Sollazzo, 200; Italia, 2010). Macrofite: vegetazione riparia e acquatica (IBMR: ANFOR, 2003, Minciardi et al. 200); Pesci: FIDESS 2.0 (Scardi et al., 2010), ISECI (Zerunian, 2004 e 2007), Fish Index I.I., (Forneris et al., 2004; 2005; 2006) Fisico-chimici: LIMeco Italy law,dm 260/ Level of pollution by: mg/l of ammoniacal nitrogen (NH4), nitric oxide (NO3), fosforo totale (P) (APAT-IRSA CNR n. 2/2003) 6

7 Methodi 2/3: Indicatori/Indici per valutazione stato della biodiversità Waterbird Census (Annex I - BD): species richness, N ind./species, Dominace (pi - Turcek, 156), Diversity (H Shannon & Wever, 163), Evenness J (Lloyd&Ghelardi, 164; Pielou, 166); Daily energy exp. and trophic structure Water related Habitat Nature 2000 (Annex I - HD): habitat distribution, richness, trend, Ellenberg Index (acquatic & riparian plant species) Sensitivity index (derivati da Carta della Natura, APAT, 2004): - Habitat Status of Quality: N habitat* (Annex I HD) x 3 + N habitat (Annex I HD) x 2 + N habitat of Cons. Imp. / N total habitat for each station - Species Status of Quality: N bird (Annex I BD) x 3 + N regular migratory bird x 2 + N bird SPEC 1, 2 / N total bird species for each station 7

8 Methodi 3/3:integrazione dati di monitoraggio WFD-HD-BD Indice di Stato Ambientale - SA (Rivella&Graziano,Biol. Amb. 26,2012) Applicato a 3 tratti omogenei (Fascia B PAI): Fiume Tevere, Farfa, Lago di Nazzano I-VF: Indice intrinseco dell ecosistema fluviale I-nv Indice di naturalità vegetazionale (%copertura ecomosaico SA = I-VF + I-FR golenale, ripariale) I-vb Indice di varietà biotipica I-fa Indice faunistico (Uccelli e Pesci) I-qa Indice di qualità ambientale (Modificato con Stato ecologico secondo 260/10) I FR: Indice di funzionalità fluviale I-ef Indice di Effetto filtro vegetazione riparia I-iv Indice di integrità della vegetazione arborea riparia 8

9 Resultati: Accordance analysis Stato Qualità indici/indicatori ( ) Quadrants N ind. SCARSO SUFF BUONO Index/Indicators X 10 30% 30% 44% T 33% 33% 33% Habitat, Bird, Fish (ISECI, FIDESS), Diatoms, Macrophytes, Macrobenthos, Chemical, Habitat, Bird, Fish (ISECI, FIDESS), Diatoms, Macrophytes,, Macrobenthos, Chemical O 33% 44% 22% Habitat, Bird, Fish (ISECI), Diatoms, Macrophytes,, Macrobenthos, Chemical J 22% 56% 22% Habitat, Bird, Fish (ISECI), Diatoms, Macrophytes, Macrobenthos, Chemical, K 22% 56% 22% Habitat, Bird, Fish (ISECI), Diatoms, Macrophytes, Macrobenthos, Chemical P 33% 44% 22% Habitat, Bird, Fish (ISECI), Diatoms, Macrophytes,, Macrobenthos, Chemical, Fish ISECI U 0% 33% 67% Habitat, Bird, Fish (ISECI, FIDESS), Diatoms, Macrophytes, Chemical Z 0% 44% 56% Habitat, Bird, Fish (ISECI, FIDESS), Diatoms, Macrophytes, Chemical Z1 11% 33% 56% Habitat, Bird, Fish (ISECI, FIDESS), Diatoms, Macrophytes,, Macrobenthos, Chemical Q 33% 44% 22% Habitat, Bird, Fish (ISECI), Diatoms, Macrophytes, Macrobenthos, Chemical L 10 30% 50% 11% H C 2 2 Habitat, Bird, Fish (ISECI, FIDESS), Diatoms, Macrophytes, Macrobenthos, Chemical Habitat, Bird 50% 50% 0% Habitat, Bird 50% 50% 0% Rosso: Fiume Tevere; Viola: Fiume Farfa; blue: Lago Nazzano

10 Risultati Accordance Analysis: La concordanza tra il giudizio di Qualità dello Stato (QS) emerso dagli indicatori utilizzati in base a WFD, HD, BD: 1) La concordanza maggiore (56-67%) per Farfa che presenta uno stato ecologico BUONO/ECCELLENTE 2) La concordanza media 50-56% per giudizio SCARSO/SUFFICIENTE per Tevere 3) Indicatori che danno QS analoghi sono: - Marcofite e Pesci (ISECI) 82% - Macrobenthos e Uccelli 100% 3) Indicatori che danno QS opposti: Macrofite e Pesci (ISECI) nel 73% delle stazioni rispetto a Fosforo totale (LIM) (SCARSO vs ECCELLENTE) 4) La differenza tra QS di Diatomee e Macrobenthos è da attribure alla diversa sensibilità degli indici a diverse pressioni (vedi tab seguente) 5) La discordanza dei QS: a) differenze nella risposta di Indicatori Biotici a pressioni ambientali; b) differenze nel peso che gli indicatori danno all'integrità biotica vs funzionalità ecologica (es. Fish ISECI & FIDES), c) nel Lago di Nazzano eutrofico la variazione del livello dell'acqua dovuto alla diga impedisce lo sviluppo naturale di comunità strutturate 10

11 Resultati: Minacce a biodiversità emerse da Indicatori Indicator Diatoms Complementary indicator Minacce a target conservazione della Riserva/Sito Nat2000 Tevere-Farfa Macrobenthos, LIM hydromorphological alterations, eutrophication and acidification Macrobenthos Fish, Diatoms hydromorphological alteration, Nutrient enrichment, water turbidity, Priority substances Macrophytes Habitat, LIM hydromorphological alteration, Nutrient enrichment, water torbidity, Priority substances Fish Macrophytes, LIM hydromorphological alteration, alien species/taxa competition, agricultural practices LIM (NH4), (NO3), (P) urban sewage and cheese factories discharge, pesticides and fertilizers use Habitat Macrophytes, LIM, Ellenberg Index hydromorphological alterations, water torbidity, pesticides Bird Macrophytes, Macrobenthos, Fish, LIM water turbidity, throphyc/nesting habitat & prey deterioration 11

12 Risultati: Monitoraggio Macrofite e habitat (All. IHD) Molte specie di macrofite, oltre ad essere utilizzate come indicatori dello stato ecologico del corpo idrico sono anche caratteristiche o indicatrici di habitat di interesse comunitario e delle loro condizioni di conservazione Esempi di macrofite utilizzate per il calcolo dell indice IBMR indicatrici anche di Habitat Natura Fiumi delle pianure e montani con vegetazione del Ranunculion fluitantis e CallitrichoBatrachion Ranunculus aquatilis, Ranunculus trichophyllus, Ranunculus fluitans, Ranunculus peltatus, Ranunculus penicillatus, Myriophyllum spp., Callitriche spp., Zannichellia palustris, Potamogeton spp., Fontinalis antipyretica Fiumi mediterranei a flusso permanente con il Paspalo-Agrostidion e con filari ripari di Salix e Populus alba; 320 Fiumi mediterranei a flusso intermittente con il Paspalo-Agrostidion: Agrostis stolonifera L. subsp. stolonifera

13 Le macrofite come indicatori nell uso di pesticidi Un altro ambito in cui le macrofite possono fornire importanti informazioni è lo studio delle pressioni esercitate dai diserbanti, sugli habitat acquatici. In presenza di dosi significative di determinati prodotti sanitari si può avere perdita di specie sensibili con impoverimento degli habitat. Principio attivo Specie sensibile Habitat imazosulfuron, triclopyr Isolepis fluitans 3260 Fiumi delle pianure e montani con vegetazione del Ranunculion fluitantis e Callitricho-Batrachion bensulfuron-methyl, diquat, glyphosate, imazosulforon Eleocharis palustris (L.) R. ET S. subsp. palustris 3270 Fiumi con argini melmosi con vegetazione del Chenopodion rubri p.p. e Bidention p.p.

14 Risultati : Indice di Stato Ambientale SA I-fa I-nv I-VF Naturalit I-vb Integrità Funzional Valore Effetto ità intrinseco Qualità à Varietà veget filtro veg faunistico ecologica egetazion biotipica arborea Ripariale ecosistem riparia a ale riparia Farfa Tevere Lago Nazzano I-qa I-FR I-iv I-ef SA Giudizio 4,5 3 4, ,8 26,8ottimo 3 2 1, ,7 18,7medio 3,5 2 3, ,4 22,4buono III Convegno Italiano sulla Riqualificazione Fluviale. Reggio Calabria, ottobre Susanna D'Antoni ISPRA Dip. Difesa Natura Serv. Aree Protette e Pianificazione Territoriale 14

15 Conclusioni: Informazioni integrative Indicatori WFD-HD-BD Le informazioni provenienti dai monitoraggi degli indicatori WFD sono utili a incrementare la conoscenza dello STATO e delle PRESSIONI su specie e habitat, soprattutto per MACROFITE-HABITAT/UCCELLI-MACROFITE/PESCI: -Relazione Uccelli-Macrofite: Il monitoraggio degli uccelli dal 2007 al 2011 mostra decremento numero individui per specie che può essere in relazione (a livello locale) con diminuzione delle macrofite ( ) per incremento della torbidità da attribuire alla cava di inerti attiva sul Farfa (fuori SIC/ZPS) (Angelici & Brunelli, 2012) Relazione MACROFITE-HABITAT: Attraverso il monitoraggio delle specie chiave e un opportuno posizionamento dei siti di rilievo è possibile effettuare valutazioni diacroniche (indici Ecologici di Ellenberg) sia dello stato del corso d acqua che dello stato dell habitat, osservando in dettaglio i cambiamenti ecologici nel tempo in base alla copertura delle macrofite. Pesci: I parametri rilevati dei popolament ittici permettono di effettuare le valutazioni sullo Stato,Trend e minacce ai fini delle due dir. WFD-HD. 15

16 Conclusioni La concordanza dei QS di diversi indici/indicatori è maggiore per il Farfa che presneta uno stato ecologico ELEVATO/BUONO rispetto a Lago Nazzano con maggiori pressioni come rilevato Rooney&Bayley, Ecological Indicators 20 (2012) 42-50) Tutti gli indicatori mettono in evidenza informazioni su STATUS, TREND e MINACCE di habitat e specie legate a ecosistemi acquatici utili valutare le priorità di gestione e verifica dell'efficacia delle misure attuate (Salafsky et al., 2003; IUCN Protocol - Salafsky et al., 2008 Cap. 6 Rapporto ISPRA 153/11) L'uso dell'indice SA (Rivella&Graziano) utile a valutare la funzionalità degli ecosistemi acquatici per tutela biodiversità L'integrazione delle attività sul campo permette una riduzione dei costi e un maggiore scambio di informazioni fra esperti utile per un approccio ecosistemico (sensu CBD) 16

17 References: APAT, 2004 Carta della Natura alla scala 1: Metodologia di realizzazione. Manuali e linee guida APAT (Agenzia per la Protezione dell Ambiente e per i servizi tecnici) n. 30/2004 Battarbee, R. W., R. J. Flower, S. Juggins, S. T. Patrick & A. C. Stevenson, 17. The relationship between diatoms and surface water quality in the Hoylandet area of Nord- Trondelag, Norway. Hydrobiologia 348: Battarbee, R. W., R. J. Flower, S. Juggins, S. T. Patrick & A. C. Stevenson, 17. The relationship between diatoms and surface water quality in the Hoylandet area of Nord- Trondelag, Norway. Hydrobiologia 348: Belfiore C., Erba S, Pace G, Todini D. & A. Buffagni, 200. Valori di riferimento per la classificazione - nota 3 l Italia Centrale. IRSA-CNR Notiziario dei Metodi Analitici, 200 Causorano F., Analisi delle minacce e individuazione di indicatori per la valutazione dell efficacia della gestione: il caso della Riserva Naturale Nazzano Tevere-Farfa (RM). In: D Antoni S., Battisti C., Cenni M., Rossi G.L. (a cura di), Contributi per la tutela della biodiversità delle zone umide. Rapporti ISPRA 153/11 Scaricabile da CE, Links between the Water Framework Directive (Wfd 2000/60/CE) and Nature Directives (Birds Directive 200/147/EC and Habitats Directive 2/43/EEC) Frequently Asked Questions. Coring, E., 1. Situation and developments of algal (diatom)- based techniques for monitoring rivers in Germany. In Prygiel, J., B. A. Whitton & J. Bukowska (eds), Use of Algae for Monitoring Rivers III. Agence de l Eau Artois- Picardie, Douai, D Antoni S. & Causorano F., 2013 Analisi delle minacce in siti Natura 2000 e aree protette dalla scala di bacino idrigrafico: un caso di studio. In: Battisti C., Conigliaro M., Poeta G e Teofili C. (eds.), 2013 Biodiversità, disturbi, minacce. Dall ecologia di base alla gestione e conservazione degli ecosistemi. Forum Editor, Udine. Horne, D. J., A. Cohen & K. Martens, Biology, taxonomy and identification techniques. In Holmes, J. A. &A. Chivas (eds), The Ostracoda: Applications in Quaternary Research. American Geophysical Union, Washington DC: Forneris, G., Merati, F., Pascale, M., e Perosino, G.C. (2007). Indice Ittico - I.I. Biologia Ambientale, 21, Italian law, Decreto 8 novembre 2010, n Regolamento recante «Criteri tecnici per la classificazione dello stato dei corpi idrici superficiali, per la modifica delle norme tecniche del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152, recante norme in materia ambientale, predisposto ai sensi dell'articolo 75, comma 3, del medesimo decreto legislativo». Gazzetta Ufficiale Supplemento Ordinario n. 31, 7 febbraio Johnson R K., Hering D, Furse MT., Clarke RT.. Detection of ecological change using multiple organism groups: metrics and uncertainty. In The Ecological Status of European Rivers: Evaluation and Intercalibration of Assessment Methods Developments in Hydrobiology Volume 188, 2006, pp Salafsky N., Margoluis R., Redford K.H., Robinson J.G., Improving the practice of conservation: a conceptual framework and research agenda for conservation science. Conservation Biology, 16: Salafsky N., Salzer D., Ervin J., Boucher T., Ostlie W., Conservation for Defining, Naming, Meauring, Combining, and Mapping Threats in Conservation. An initial proposal for a standard system. Scardi, M., Tancioni, L., Martone, C. (2007). Protocollo di campionamento e analisi della fauna ittica dei sistemi lotici; disponibile sul sito: Scardi M., Lorenzoni M., Campagna, F., Caprioli, R., Colombari, P.T., Maio, G., Sarrocco, S., Scalici, M., e Tancioni, L. (2010). FIDESS 2.0: un sistema di supporto decisionale per la valutazione dello stato ecologico dei sistemi lotici ai sensi della Direttiva 2000/60/CE. Book of abstracts - XIII Congresso Nazionale A.I.I.A.D. Gestione dell ittiofauna per la tutela della biodiversità. San Sepolcro (Arezzo) novembre Zerunian S., Goltara A., SchipaniI, Boz B., Adeguamento dell Indice dello Stato Ecologico delle Comunità Ittiche alla Direttiva Quadro sulle Acque 2000/60/CE. Biologia Ambientale, 23 (2): 15-30,

18 Ringraziamenti a: Ente gestore e Guardiaparco Riserva Naturale Nazzano, tevere Farfa ARPA Lazio Agenzia Regionale Parchi - Regione Lazio.e per la vostra attenzione! For conctact: Susanna D Antoni Protected areas and Planning Service Nature Defence Department ISPRA (Italian National Institute for Environment Protection and Research) Via Vitaliano Brancati, Rome (Italy) susanna.dantoni@isprambiente.it 18