Biomonitoraggio della qualità dell aria nel territorio della provincia di Rimini mediante la biodiversità dei licheni epifiti

Transcript

1 Biomonitoraggio della qualità dell aria nel territorio della provincia di Rimini mediante la biodiversità dei licheni epifiti Anno 2003 Sezione di Rimini Rimini, settembre 2003

2 Responsabile del progetto: Gianna Sallese Referente per l Amministrazione Provinciale di Rimini: Giovanni. Paganelli A cura di Arpa Emilia Romagna - Sezione di Rimini Servizio Sistemi Ambientali: L. Ronchini, M. Rossi, G. Sallese In collaborazione con: Dr. Luca Paoli - Dipartimento di Scienze Ambientali, Università degli Studi di Siena

3 INDICE 1. INTRODUZIONE PREMESSA LICHENI COME BIOINDICATORI SCOPO DELL INDAGINE MATERIALI E METODI AREA DI STUDIO METODOLOGIA DI CAMPIONAMENTO SELEZIONE DEGLI ALBERI RILEVAMENTO DELLA BIODIVERSITÀ LICHENICA IDENTIFICAZIONE DELLE SPECIE LICHENICHE CALCOLO DELL INDICE DI BIODIVERSITÀ LICHENICA (IBL) INTERPRETAZIONE DEI DATI DI BIODIVERSITÀ LICHENICA SPETTRI ECOLOGICI DELLA FLORA LICHENICA ELABORAZIONE DEGLI INDICI ECOLOGICI ELABORAZIONI CARTOGRAFICHE RISULTATI E DISCUSSIONE OSSERVAZIONI SULLA QUALITÀ DEL DATO DI BIODIVERSITÀ LICHENICA OSSERVAZIONI SULLA VEGETAZIONE LICHENICA SPETTRI BIOLOGICI E FITOGEOGRAFICI DELLE SPECIE CAMPIONATE Forma di crescita Strategia riproduttiva Fotobionte Rarità delle specie INDICI ECOLOGICI LA PROVINCIA DI RIMINI ATTRAVERSO LA BIODIVERSITÀ LICHENICA CONCLUSIONI BIBLIOGRAFIA...31 ALLEGATO 1: SCHEDE DI RILEVAMENTO IBL...34 ALLEGATO 2: SPECIE LICHENICHE RILEVATE NELL AREA DI STUDIO...42 ALLEGATO ALLEGATO 4: PROCEDURA DI ELABORAZIONE CARTOGRAFICA DEI DATI RELATIVI ALL INDICE DI BIODIVERSITÀ LICHENICA...51 ALLEGATO 5: ELABORAZIONI CARTOGRAFICHE...58 Pagina 3 di 66

4 1. INTRODUZIONE 1.1. PREMESSA In campo ambientale, data la grande quantità di sostanze inquinanti esistenti, la loro capacità di interagire e l influenza delle condizioni climatiche e delle caratteristiche del territorio, l utilizzo di strumenti biologici per comprendere appieno i rischi e gli effetti dell inquinamento si è reso necessario per avere un informazione più completa ed integrata sull inquinamento atmosferico, al fine di limitarne gli effetti. Ciò ha portato in pratica ad affiancare all uso delle centraline automatiche di rilevamento, quello degli organismi viventi, nella loro veste di indicatori biologici (bioindicatori). Il loro utilizzo può offrire numerosi vantaggi evidenziando gli effetti combinati di diversi inquinanti sugli esseri viventi, anche in vaste aree. Negli ultimi decenni, l impiego di organismi per la valutazione della qualità dell aria è divenuto una procedura ampiamente utilizzata in studi di monitoraggio (Kovács, 1992; Markert 1993, Lorenzini, 1999). Tra gli indicatori biologici, i licheni, ed in particolare quelli epifiti, si sono rivelati largamente idonei grazie all elevata sensibilità nei confronti dell inquinamento, in particolare di quello atmosferico, in conseguenza della loro stretta dipendenza dall atmosfera per lo svolgimento delle attività metaboliche (Nash, 1996). Il biomonitoraggio tramite licheni permette di stimare gli effetti dell inquinamento atmosferico attraverso la produzione di dati biologici, quali misure di biodiversità e di concentrazione di elementi negli organismi. I principali vantaggi che derivano dalle tecniche di biomonitoraggio rispetto ai convenzionali metodi chimico-fisici sono rappresentati da: possibilità di ottenere rapidamente, a bassi costi e con un elevata densità di punti di campionamento, una stima degli effetti biologici indotti su organismi sensibili dall interazione di più sostanze nocive; individuazione rapida di zone con reale o potenziale rischio di superamento dei valori soglia stabiliti dalla legge per alcuni importanti inquinanti primari e conseguente ubicazione ottimale delle stazioni automatiche di rilevamento; valutazione dell efficacia di misure adottate per la riduzione delle emissioni di inquinanti su lunghi periodi; validazione di modelli di trasporto a lunga distanza e deposizione di inquinanti a diverse scale territoriali. Pagina 4 di 66

5 Data la sostanziale diversità delle informazioni, l uso dei bioindicatori non può essere considerato alternativo al monitoraggio strumentale, bensì una sua indispensabile integrazione LICHENI COME BIOINDICATORI I licheni sono particolarmente sensibili agli stress ambientali, specialmente per quanto riguarda l inquinamento, l eutrofizzazione e i cambiamenti climatici. I primi studi sulla sensibilità dei licheni all inquinamento atmosferico risalgono al secolo scorso e attualmente l utilizzo dei licheni come biomonitor è ampiamente diffuso in Europa e nell America settentrionale e in molti paesi tale tecnica è ormai divenuta un attività di routine. Nel biomonitoraggio dell inquinamento atmosferico complessivo, i licheni permettono di realizzare indagini scientificamente valide e complete. Essi possono infatti essere impiegati sia come bioindicatori che come bioaccumulatori. La biodiversità dei licheni epifiti ha dimostrato di essere un eccellente bioindicatore dell inquinamento atmosferico prodotto da sostanze gassose fitotossiche. Tale metodica è stata ampiamente adottata in Italia, sia su aree ristrette che a scala regionale, come nel caso della regione Veneto, dove i dati hanno mostrato un elevata predittività rispetto a misure strumentali di inquinamento e a dati epidemiologici, evidenziando una correlazione negativa tra biodiversità lichenica e mortalità dovuta a cancro polmonare (Cislaghi & Nimis, 1997). Va tuttavia osservato che se la scomparsa dei licheni rappresenta un chiaro segnale di rischio anche per la salute umana, l abbondanza di questi organismi non porta automaticamente ad escludere la presenza di contaminanti che potrebbero risultare tossici per l uomo ma non per i licheni. I licheni, in particolare quelli epifiti sono in grado di fornire ottime indicazioni sulla qualità dell ambiente in quanto il loro metabolismo dipende principalmente dall atmosfera. Le caratteristiche che ne fanno degli ottimi indicatori biologici possono essere riassunte nei punti fondamentali di seguito esposti: Elevata capacità di assorbimento ed accumulo di sostanze prelevate dall atmosfera, in quanto hanno un metabolismo basato sugli scambi gassosi e di nutrienti direttamente con l atmosfera e grazie alla mancanza di una cuticola superficiale e di stomi non possono selezionare e regolare ciò che assorbono. Impossibilità di liberarsi delle parti vecchie o danneggiate. A differenza delle piante superiori, i talli lichenici non sono in grado di liberarsi delle sostanze contaminanti attraverso meccanismi di escrezione attiva. Pagina 5 di 66

6 Ampia distribuzione e fissità al substrato, che ne fanno dei testimoni affidabili delle condizioni dell area in cui vivono. Lento accrescimento e grande longevità, che gli permettono di fornire informazioni relative a periodi lunghi. Attività metabolica ininterrotta, anche nel periodo invernale, quando la concentrazione degli inquinanti atmosferici raggiunge, nelle aree urbane, i suoi massimi livelli. Resistenza agli stress ambientali, che è una conseguenza del loro metabolismo particolarmente lento: ciò aumenta in generale la loro resistenza ai contaminanti atmosferici e alle condizioni di temperatura estreme. Sensibilità accertata agli agenti inquinanti. È stata dimostrata attraverso esperimenti di fumigazione ed esposizione controllata un azione depressiva sull attività fotosintetica per le seguenti sostanze: anidride solforosa, idrocarburi, ozono, nitrato di paracetile, piombo, zinco, cadmio e fluoruri. Solo per fare un esempio, le precipitazioni acide sono le principali responsabili della scomparsa progressiva di Lobaria pulmonaria dalla Gran Bretagna e dalla Scandinavia. Singole specie licheniche si dimostrano più sensibili in condizioni di oceanicità climatica, cioè le sostanze inquinanti deprimono maggiormente l attività fotosintetica in condizioni di elevata umidità atmosferica, quando i licheni sono più attivi. Le prime osservazioni sul deperimento dei licheni in aree soggette a inquinamento atmosferico risalgono alla metà del secolo scorso (Nylander, 1866). Verso la fine degli anni 20 studi condotti nel Nord Europa evidenziarono la graduale scomparsa di licheni epifiti nel centro di molte città (Sernander, 1926). Agli inizi degli anni 70 vennero trovate correlazioni tra le concentrazioni di SO 2 e la presenza di determinate specie licheniche (Hawksworth & Rose, 1970). Importanti passi avanti nello sviluppo di una metodica riproducibile sono stati avviati a partire dalla fine degli anni '80, quando un'equipe di lichenologi svizzeri mise a punto un metodo che permetteva di associare la biodiversità dei licheni epifiti alla qualità dell'aria con una predittività molto elevata. Il metodo permetteva di ottenere un indice di purezza atmosferica e pertanto era denominato metodo IAP (Index of Atmospheric Purity) (Herzig et al., 1989; Ammann et al., 1987; Liebendoerfer et al., 1988). All inizio degli anni 90 Nimis testò l applicabilità del metodo I.A.P. in Italia conducendo alcuni studi di applicazione a La Spezia, Schio, Savona e apportando alcune modifiche metodologiche (Castello et al., 1994; Nimis et al., 1992; Nimis et al., 1990). La principale modifica apportata al metodo svizzero consiste nell utilizzo di un reticolo a maglie di dimensioni fisse (50x30 cm; 10 maglie), mentre nel metodo svizzero le dimensioni del reticolo variano con il diametro del tronco. Il metodo così modificato si basa su una misura della Pagina 6 di 66

7 biodiversità lichenica su substrati arborei (Biodiversità Lichenica, BL), definita come la somma delle frequenze delle specie presenti entro un reticolo a dieci maglie di area costante (Nimis, 1999). La BL misurata è in funzione della concentrazione delle principali sostanze inquinanti presenti in atmosfera: la predittività, misurata sperimentalmente in diversi lavori (Hawksworth & Rose, 1970; Ammann et al., 1987; Nimis et al., 1990) è circa del 98%. Con questo metodo, è possibile ottenere delle carte indicative dello stato di alterazione ambientale sulla base della biodiversità lichenica del territorio in esame. Si associa un grado di buona naturalità ad aree con un alta biodiversità lichenica e un grado di bassa naturalità ad aree con una bassa biodiversità lichenica. Numerosi lavori scientifici provano la validità del metodo di biomonitoraggio mediante i licheni. Alcuni lavori riguardano la concordanza di questo metodo biologico con quello chimico, effettuato con una rete di centraline di analisi automatica (Ammann et al., 1987; Nimis et al., 1990). Altri, come un indagine svolta nella regione Veneto, provano la sovrapponibilità tra le carte di alterazione ambientale ottenute tramite lo studio delle comunità epifite di licheni e quelle epidemiologiche relative alla diffusione di forme tumorali polmonari nella popolazione umana (Cislaghi & Nimis, 1997) SCOPO DELL INDAGINE Lo scopo di questo lavoro è stato quello di effettuare uno studio di biomonitoraggio della qualità ambientale in base alla biodiversità lichenica sull intero territorio della provincia di Rimini. Poiché si tratta di un indagine su ampia scala, essa ha fornito uno screening preliminare dell area, mai indagata in precedenza con questa metodologia. Dal momento che i dati raccolti nell occasione di tale indagine sono fra i primi resi disponibili sul versante Adriatico della nostra penisola attraverso le nuove procedure di campionamento (ANPA, 2001), essi hanno rappresentato un utile contribuito all elaborazione di una scala per l interpretazione dei valori di biodiversità lichenica, utilizzabile in aree sub-mediterranee secche lungo il versante adriatico della penisola (Frati et al., 2003). Dal momento che il monitoraggio ambientale diventa uno strumento realmente utile e applicabile alla gestione del territorio solo se viene ripetuto a intervalli regolari, in modo da fornire un numero crescente e costante di informazioni sull andamento della qualità ambientale, i dati raccolti rappresentano una base per future indagini di controllo ambientale a lungo termine di quest area. Pagina 7 di 66

8 2. MATERIALI E METODI 2.1. AREA DI STUDIO L area indagata corrisponde all intero territorio della provincia di Rimini (Figura 2.1): esso si estende per 534 km 2 ed è stato monitorato attraverso 15 stazioni di campionamento, la cui esatta disposizione nell area di studio viene mostrata in figura 2.2. Le modalità di selezione delle stazioni sono spiegate nel paragrafo seguente. Bellaria Igea Marina Sant Arcangelo di Romagna Rimini Poggio Berni Riccione Torriana Verucchio Montescudo Gemmano Coriano San Clemente Montecolombo Morciano Montefiore Conca Misano Adriatico Cattolica San Giovanni in Marignano Saludecio Montegridolfo Mondaino km Figura 2.1 Area di studio: i comuni della provincia di Rimini. Pagina 8 di 66

9 2.2. METODOLOGIA DI CAMPIONAMENTO Per il monitoraggio dell area sono state seguite le linee guida di campionamento proposte dall ANPA (2001), adattandole e modificandole in base alle esigenze particolari di questa indagine. In particolare, l ubicazione delle 15 stazioni campionate è stata individuata sulla base del reticolato chilometrico delle carte IGM, il cui sistema di punti è già stato preso a riferimento da ANPA nell elaborazione della lista di coordinate del grigliato nazionale (18x18 km) per gli studi di biomonitoraggio ambientale. La posizione delle stazioni 1, 3, 4, 6, 9, 10, 11, 12, 14 e 15 è definita sulla base di un grigliato di 9x9 km di lato, mentre le stazioni 2, 5, 7, 8 e 13, situate prevalentemente lungo il versante costiero della provincia di Rimini sono disposte su una sottorete sfalsata di 4,5 km rispetto al grigliato principale, in modo da fornire una rappresentazione più integrata dei dati derivanti da quest area, che fra l altro è quella a maggior vocazione turistica e quindi soggetta a una maggiore pressione antropica. Ciascuna stazione (Unità di campionamento), è definita da un area di 1x1 km di lato, centrata attorno ai punti di intersezione di tale reticolo, che ne rappresentano le coordinate: per effettuare il campionamento sono stati selezionati e rilevati i 3 alberi considerati idonei più vicini al centro della stazione e la biodiversità lichenica rappresentativa della stazione è data dal valore medio delle biodiversità licheniche dei singoli alberi. Nel rispetto della metodologia ANPA, che prevede lo spostamento della stazione nel caso in cui all interno di essa non venga individuato un numero sufficiente di alberi idonei al campionamento, la conoscenza del territorio da parte del personale ARPA - Emilia Romagna ha permesso di individuare rapidamente le aree più idonee al rilevamento della biodiversità lichenica e di traslarle quando necessario. Lo spostamento delle unità di campionamento con quelle adiacenti è avvenuto adottando i seguenti criteri: spostandoci dall unità di campionamento originaria di 1 km verso Nord, se anche in questo caso non era possibile eseguire il rilievo si procedeva verso Nord Est, praticamente secondo lo schema N-NE-E-SE-S-SW-W-NW. La prima coordinata in grado di soddisfare le condizioni richieste al campionamento diventa così la nuova stazione. L esatta posizione dei punti di campionamento è stata georeferenziata, per permettere la rintracciabilità degli alberi substrato monitorati. Di seguito viene presentata la lista delle coordinate UTM delle stazioni utilizzate per effettuare le elaborazioni cartografiche dei dati (Tabella 2.1). Pagina 9 di 66

10 Stazione Tabella 2.1 Coordinate UTM delle stazioni di biomonitoraggio. Unità di Campionamento Primaria (Gauss-Boaga EST) Punto di campionamento (Gauss-Boaga EST) X Y X Y Figura 2.2 Posizione delle 15 stazioni di biomonitoraggio del territorio della provincia di Rimini. Pagina 10 di 66

11 2.3. SELEZIONE DEGLI ALBERI Per ciascuna stazione sono stati scelti i tre alberi più vicini al centro con le seguenti caratteristiche standard (ANPA, 2001): - inclinazione del tronco non superiore a 10, per evitare effetti dovuti all eccessiva eutrofizzazione di superfici molto inclinate. - circonferenza minima di 60 cm, per evitare fasi pioniere di colonizzazione lichenica. - assenza di fenomeni evidenti di disturbo (verniciature, gravi malattie della pianta, nodosità) - parti con copertura di briofite superiori al 25%, per evitare fenomeni di forte competizione ecologica che influenzerebbero la biodiversità lichenica. Gli alberi substrato utilizzati appartengono prevalentemente al gruppo di alberi con scorza subacida (Tilia ssp. e Quercus pubescens) particolarmente diffusi nel territorio indagato. Numerosi lavori confermano che la flora ed i valori di diversità lichenica rilevati su questi alberi sono comparabili senza dover ricorrere a fattori di conversione (Loppi & Putortì, 1995; Giordani et al., 2002; Loppi et al., 2002a; Brunialti & Giordani, 2003) RILEVAMENTO DELLA BIODIVERSITÀ LICHENICA Per rilevare la biodiversità lichenica è stato adottato il nuovo reticolo di campionamento, come indicato nelle recenti procedure ANPA (2001), con lo scopo di eliminare quegli elementi di soggettività che erano presenti nel vecchio protocollo di campionamento, quali l individuazione del punto di massima densità lichenica, in corrispondenza del quale veniva posizionato il reticolo (Nimis, 1999). Il nuovo reticolo di campionamento è costituito da quattro subunità di 10x50 cm, ciascuna divisa in cinque quadrati di 10x10 cm. I quattro elementi della griglia sono stati posizionati sul tronco in corrispondenza dei quattro punti cardinali ad un metro dal suolo. Una rotazione di 20 in senso orario è ammessa per evitare parti del tronco non idonee al rilevamento (fessure, muschio, verniciature, ecc.). È stato dimostrato che tale reticolo è risultato maggiormente oggettivo rispetto al precedente (Brunialti & Giordani, 2002). Inoltre, il posizionamento dei quattro elementi sempre sulle stesse esposizioni rende confrontabili gli alberi-substrato e riproducibili i rilievi riducendo la variabilità del dato dovuta all operatore. Di seguito vengono contrapposti gli elementi che caratterizzano l adozione dei 2 diversi reticoli di campionamento (tabella 2.2). Pagina 11 di 66

12 Dimensioni Posizionamento Tabella 2.2 I due reticoli di campionamento a confronto. Reticolo vecchio (Nimis, 1999) Reticolo nuovo (ANPA, 2001) 30x50 cm, diviso in 10 rettangoli di 4 subunità di 10x50 cm, ciascuna 15x10 cm divisa in 5 quadrati di 10x10 cm Posizionato sulla parte del tronco con I quattro elementi della griglia sono la maggior diversità/copertura posizionati sul tronco in lichenica corrispondenza dei quattro punti cardinali Altezza dal suolo 1 m 1 m Caratteristiche Soggettività nell individuazione della massima copertura lichenica sul tronco Oggettività nel posizionamento delle subunità, confrontabilità e ripetibilità del dato 2.5. IDENTIFICAZIONE DELLE SPECIE LICHENICHE L identificazione delle specie sul campo è avvenuta grazie all uso di una lente a ingrandimenti e di semplici spot test colorimetrici. I principali caratteri macroscopici utili per l immediata identificazione dei licheni sono: forma di crescita del tallo; colore (allo stato secco); tipo, forma e posizione delle strutture riproduttive; altri caratteri peculiari, come peli, ciglia, fibrille, rizine, pruina e tomento. Gli spot test colorimetrici si basano su reazioni che avvengono tra alcune sostanze licheniche, per lo più acidi fenolici o grassi, che si depositano sulla superficie delle ife e specifici reagenti; i più comuni sono una soluzione satura di idrossido di potassio (K) e una soluzione diluita di ipoclorito di sodio (C); in laboratorio sono stati utilizzati anche parafenilendiammina (P) e una soluzione iodo-iodurata (J). Applicando con la punta di un ago una goccia di reagente sul tallo o sulla medulla, si osservano eventuali cambiamenti di colore evidenziabili tramite carta assorbente, indicanti la presenza di acidi lichenici, che costituiscono quindi un buon carattere chemio-tassonomico. Le specie non identificate sul campo sono state determinate in laboratorio: per i campioni di specie foliose non ci sono stati particolari problemi; invece la determinazione dei licheni crostosi ha richiesto la preparazione di sezioni sottili dei corpi fruttiferi da osservare al microscopio ottico. Le principali caratteristiche osservabili sono: numero, colore, forma e dimensioni delle ascospore, eventuale presenza di cristalli di pruina sull epiimenio o nella medulla ai margini degli apoteci, (questo carattere è visibile solo a luce polarizzata), eventuale colorazione dell ipotecio, dimensione e forma delle parafisi, colore dei loro apici, ecc. Alcune specie i cui campioni erano scarsamente sviluppati, danneggiati o disponibili in quantità troppo limitate sono stati determinati soltanto a livello generico; inoltre, per quanto riguarda il Pagina 12 di 66

13 genere Lepraria, le specie sono state sempre indicate come Lepraria sp., poiché secondo una recente revisione (Laundon, 1992), la corretta distinzione interspecifica all interno di questo difficile genere deve essere basata su caratteri chimici misurabili attraverso TLC (cromatografia). Per la determinazione sono state utilizzate le seguenti chiavi analitiche (Nimis, 1987, 1992; Nimis & Bolognini, 1993, Purvis et al., 1992; Giralt, 1994, Wirth, 1995); ed uno dei testi più completi per la determinazione delle specie europee, Likenoj de Okcidenta Europo. Ilustrita determinlibro (Clauzade & Roux, 1985), scritto in esperanto. La tassonomia dei licheni è soggetta a frequenti cambiamenti e per ridurre problemi nella stesura della lista floristica ci si è avvalsi della consultazione su Internet del Lichen Database of Italy 3.0 (Nimis, 2003). A tal proposito, proprio in questi mesi è avvenuta una revisione del genere Parmelia, uno dei più ampi generi di licheni foliosi: esso è stato smembrato e di seguito viene presentata la nuova nomenclatura adottata relativa alle specie rilevate in questo studio (tabella 2.3): Tabella 2.3 Nuova nomenclatura del genere Parmelia relativamente alle specie rilevate (Nimis, 2003). Vecchia nomenclatura Nuova nomenclatura Parmelia caperata Flavoparmelia caperata Parmelia subaurifera Melanelia subaurifera Parmelia tiliacea Parmelina tiliacea Parmelia acetabulum Pleurosticta acetabulum Parmelia subrudecta Punctelia subrudecta ARPA Sezione di Rimini 2.6. CALCOLO DELL INDICE DI BIODIVERSITÀ LICHENICA (IBL) Il valore dell Indice di Biodiversità Lichenica del rilievo è dato dalla somma delle frequenze di ciascuna specie all interno delle quattro subunità del reticolo (ciascuna specie può avere frequenza compresa tra 1 e 5 in ogni subunità e frequenza totale compresa tra 1 e 20). Perciò: IBL rilievo = Σ(Σfi Nord +Σfi Est + Σfi Sud + Σfi Ovest ) In cui f i = frequenza della specie i Il valore di IBL della stazione risulta dalla media aritmetica dell IBL dei singoli alberi. Pagina 13 di 66

14 2.7. INTERPRETAZIONE DEI DATI DI BIODIVERSITÀ LICHENICA In aggiunta all inquinamento atmosferico, altri parametri ambientali sono in grado di influire sulla BL, fra essi occupano un posto di spicco le variabili climatiche (umidità, temperatura, precipitazioni), geomorfologiche (esposizione del versante, altitudine) e microambientali (substrato colonizzato, inclinazione dell albero, presenza di organismi competitori). È stata esaminata l influenza delle variabili climatiche sulla biodiversità lichenica e sono state elaborate delle scale interpretative dei valori di IBL nelle diverse regioni bioclimatiche (Loppi et al., 2002a; 2002b). A causa della sua estensione latitudinale e altitudinale, il territorio italiano non è compreso in un unica regione bioclimatica, ma può essere suddiviso in almeno quattro regioni (adriatica, continentale, submediterranea e stenomediterranea), con una serie di situazioni intermedie e particolari. Questa variabilità climatica può influenzare la biodiversità dei licheni epifiti rendendo difficile discriminare tra l effetto dell inquinamento atmosferico e quello dei parametri ambientali sulla frequenza e la distribuzione dei licheni. In particolare, considerando che l umidità atmosferica influisce positivamente sulla colonizzazione lichenica, è necessario interpretare in maniera critica i valori di IBL monitorati nelle diverse zone bioclimatiche italiane. Lavori di standardizzazione del metodo hanno evidenziato che, a parità di impatto antropico, i valori di IBL ottenuti nelle regioni del nord Italia (Piemonte e Valle d Aosta) sono mediamente più bassi rispetto a quelli della fascia tirrenica (Loppi et al., 2002a). Recentemente è stato proposto un metodo per elaborare scale di interpretazione dei valori di IBL nelle diverse regioni bioclimatiche italiane basato sul discostamento percentuale dai valori massimi di naturalità rilevati (Loppi et al., 2002b): esso si basa sulla definizione di Nimis (1999) secondo cui le tecniche di biomonitoraggio stimano il grado di alterazione da condizioni normali o naturali provocato dagli effetti dell inquinamento atmosferico su componenti sensibili degli ecosistemi (nel nostro caso i licheni). È necessaria, perciò, una definizione operativa di naturale o normale. Per questo motivo, in accordo con altri studi simili (Nimis & Bargagli, 1999, Loppi et. al 2002b), la soglia di naturalità è stata stabilita nel valore di IBL (o di IAP) corrispondente al 98 percentile della distribuzione. La media dei valori maggiori rispetto alla soglia di naturalità è stata considerata come classe di naturalità: le altre classi sono ottenute con discostamenti percentuali dal valore di naturalità. Utilizzando tale metodo, sulla base dei dati al momento disponibili per il versante adriatico della penisola è stata elaborata una scala di naturalità/alterazione adatta alla regione bioclimatica submediterranea secca, di cui il territorio della provincia di Rimini fa parte e per realizzare la quale, anche i dati raccolti nel corso di questa indagine hanno contribuito (Frati et al., 2003). Pagina 14 di 66

15 In tabella 2.4 viene presentata la scala di naturalità/alterazione utilizzata nell elaborazione e interpretazione della carta di biodiversità lichenica (carta 1, allegato 5) del territorio della provincia di Rimini. Tabella 2.4 Scala di naturalità/alterazione adottata per interpretare l IBL nella regione bioclimatica sub-mediterranea secca. % deviazione da condizioni naturali Valori di IBL Classi di naturalità/alterazione Deserto lichenico Alterazione Semi-alterazione Semi-naturalità 25 >115 Naturalità 2.8. SPETTRI ECOLOGICI DELLA FLORA LICHENICA Le caratteristiche ecologiche delle specie rilevate permettono nel loro complesso di ottenere informazioni sullo stato di naturalità e di alterazione dei substrati arborei esaminati, sullo stadio della colonizzazione lichenica, e, indirettamente, sulla qualità ambientale del territorio indagato. Sono stati considerati i seguenti parametri biologici e fitogeografici per la costruzione di spettri rappresentativi della situazione dell area di studio: - Forma di crescita delle specie licheniche (licheni crostosi, foliosi a lobi larghi, foliosi a lobi stretti, squamulosi, leprosi e fruticosi): fornisce informazioni sul tipo di colonizzazione. - Fotobionte (alghe verdi clorococcoidi, alghe appartenenti al genere Trentepohlia, cianobatteri). - Livello di rarità di ciascuna specie (ec: estremamente comune; vc: molto comune; c: comune, rc: piuttosto comune, rr: piuttosto rara, r: rara, vr: molto rara, er: estremamente rara). - Strategia riproduttiva (S: sessuale; A.s: asessuale mediante soredi; A.i: asessuale mediante isidi). Tutte le informazioni relative alle specie ed alle loro caratteristiche ecologiche e distribuzionali sono ricavate dal database ITALIC - The Information System on Italian Lichens (Nimis, 2003). Pagina 15 di 66

16 2.9. ELABORAZIONE DEGLI INDICI ECOLOGICI Ogni specie lichenica ha delle determinate esigenze nei confronti di certi fattori, quali acidità del substrato, disponibilità di nutrienti, acqua e luce, per cui l insieme delle specie presenti in una data stazione, fornisce informazioni sulle caratteristiche ecologiche di quell area. Proprio sulla base delle esigenze ecologiche di ciascuna specie sono stati elaborati degli indici organizzati in scala ordinale per ciascun parametro ambientale in grado di influenzare la distribuzione dei licheni. Gli indici utilizzati in questo studio sono ispirati a quelli proposti da Wirth (1995), relativi alla flora lichenica centroeuropea e adattati da Nimis (2003) al comportamento delle specie sul territorio italiano. Di seguito vengono riportati gli indici considerati con le relative classi ordinali, essi riguardano le esigenze delle specie licheniche rispetto al ph del substrato, alla radiazione solare, all aridità, all eutrofizzazione e al livello di antropizzazione (ITALIC, Nimis 2003). ph del substrato 1. Su substrati molto acidi 2. Su substrati acidi 3. Su substrati da sub-acido a sub-neutro 4. Su substrati leggermente basici 5. Su substrati basici Radiazione solare (fotofismo) 1. In situazioni molto ombreggiate 2. In situazioni ombreggiate 3. In siti con luce diffusa abbondante, ma scarsa radiazione solare diretta 4. In siti esposti al sole, ma senza radiazioni solari estreme 5. In siti con radiazione solare diretta molto alta Aridità (xerofitismo) 1. Igrofitico; in siti con alta frequenza di nebbia 2. Piuttosto igrofitico 3. Mesofitico 4. Xerofitico 5. Molto xerofitico Pagina 16 di 66

17 Eutrofizzazione (comprendente deposizione di polveri e di composti azotati) 1. Assenza di eutrofizzazione 2. Eutrofizzazione molto debole 3. Eutrofizzazione debole 4. Eutrofizzazione piuttosto alta 5. Eutrofizzazione molto alta Poleofobia 1. Ambienti non antropizzati 2. Ambienti moderatamente antropizzati 3. Ambienti fortemente antropizzati Per ogni stazione l indice medio (E s ) relativo ad ogni parametro ecologico è stato calcolato come segue: dove f i = frequenza della specie i nella stazione; e i = valore medio dell indice ecologico della specie i ELABORAZIONI CARTOGRAFICHE Nell allegato 2 sono raccolte le presenze, le frequenze assolute e le carte di distribuzione di tutte le specie licheniche rilevate nella campagna di biomonitoraggio: per ciascuna specie lichenica è stata elaborata una carta di distribuzione nel territorio della provincia di Rimini, basata sulla sua frequenza percentuale. La distribuzione di alcune specie permette di elaborare considerazioni sulle caratteristiche ecologiche dell ambiente: ad esempio la distribuzione di specie nitrofile, come Xanthoria parietina, Physcia adscendens e Hyperphyscia adglutinata, permette di individuare aree con eutrofizzazione secondaria dei substrati arborei, imputabile a forme di inquinamento atmosferico dovute alle sostanze azotate. Sono, inoltre, state ottenute rappresentazioni cartografiche di: Carta di naturalità/alterazione basata sull Indice di Biodiversità Lichenica (IBL) (allegato 5 carta 1): essa permette di evidenziare aree soggette a differente alterazione dell ambiente atmosferico (fasce di naturalità/alterazione). Pagina 17 di 66

18 Carte di eutrofizzazione, ph del substrato, xerofitismo, fotofitismo, e poleofobia (allegato 5 carte 2, 3, 4, 5, 6): queste carte, ottenute mediante l utilizzo di indici ecologici, forniscono informazioni sulle caratteristiche ecologiche delle comunità licheniche indagate. Tali elaborazioni e rappresentazioni sono state realizzate grazie al programma SURFER 7.0 (Golden Software Inc., Golden, Colorado, USA), che è uno dei più utilizzati nel campo del biomonitoraggio. Esso consente di ottenere valori di interpolazione per punti non fisicamente campionati utilizzando la relazione spaziale esistente tra i dati campionati. Come metodo di interpolazione è stato utilizzato il kriging, che si basa sull autocorrelazione tra i punti per fornire una stima della varianza dei minimi quadrati (Bullo et al., 1995). In particolare nell allegato 4, è mostrata nel dettaglio la procedura di elaborazione della carta di naturalità/alterazione basata sull Indice di Biodiversità Lichenica (IBL). Pagina 18 di 66

19 3. RISULTATI E DISCUSSIONE 3.1. OSSERVAZIONI SULLA QUALITÀ DEL DATO DI BIODIVERSITÀ LICHENICA Ciascuna stazione di campionamento è stata monitorata attraverso 3 rilievi e il valore di IBL che viene attribuito alla stazione è la media aritmetica dei singoli rilievi. Per evidenziare la rappresentatività di ogni rilievo rispetto al valore di IBL della stazione campionata si possono utilizzare alcuni descrittori della variabilità dei dati, fra cui la deviazione standard (s): dove: BL i = valore del rilievo i; ( BLi BL) s = n 1 2 BL= media della stazione n= numero dei rilievi. Bassi valori di deviazione standard fra i rilievi di ciascuna stazione indicano che i dati di biodiversità lichenica di quella stazione sono piuttosto omogenei e quindi che il dato medio di IBL ottenuto è affidabile e rappresentativo. Al contrario, variabilità elevate esprimono un certo margine di incertezza di cui tener conto nel commentare il valore di IBL assegnato ad una stazione. Un altro descrittore statistico della distribuzione dei dati di IBL è il coefficiente di variazione percentuale: c.v. = 100* s/ibl Osservando i valori di deviazione standard dei dati (tabella 3.1), si può notare come essa oscilli tra un minimo di 2,1 (stazione 5) e un massimo di 33,5 in corrispondenza della stazione 3, che fra l altro presenta il valore massimo di IBL (91,7). Complessivamente, la deviazione standard presenta un valore mediamente contenuto (11,4), dimostrando l attendibilità dei dati rilevati. Allo stesso modo, i valori del coefficiente di variazione percentuale, che vanno da un minimo di 4,3 (stazione 5) a un massimo di 47,5 (stazione 13) indicano su base media (c.v. medio pari a 20,4), una buona rappresentatività del dato. Il coefficiente di variazione percentuale, presenta il Pagina 19 di 66

20 picco massimo in corrispondenza della stazione di Cattolica (n. 13), che è quella con l IBL più basso: in situazioni di bassa biodiversità lichenica è evidente come una minima variazione tra i 3 rilievi possa influenzare pesantemente questo parametro. Se si esclude quindi la stazione di Cattolica, le altre che presentano una biodiversità non elevata mostrano deviazioni contenute, dimostrando perciò un alta affidabilità del dato ed un buon grado di sicurezza col quale tali zone sono state incluse nelle corrispondenti fasce di naturalità/alterazione. Tabella 3.1 Deviazione standard e coefficiente di variazione percentuale dei valori di IBL in ciascuna stazione. Stazione IBL Dev. St. CV% 1 58,7 5,5 9, ,5 3 91,7 33,5 36, ,4 10,4 5 48,3 2,1 4, , , , , , ,4 21, ,7 7,6 12, ,7 21, ,1 47, ,7 18,6 26, ,3 8 15, OSSERVAZIONI SULLA VEGETAZIONE LICHENICA Dall analisi della vegetazione lichenica si possono trarre interessanti considerazioni che integrano le informazioni ricavate dall IBL: è possibile valutare in base alla distribuzione di alcune specie indicatrici l influenza delle condizioni climatiche sulla vegetazione lichenica, ed evidenziare in base alla composizione delle comunità di una determinata area eventuali fenomeni di eutrofizzazione o acidificazioni delle scorze dei substrati campionati. I 45 rilievi di questa indagine di biomonitoraggio sono stati effettuati prevalentemente su querce decidue (21) e tigli (18), in una sola stazione è stato utilizzato Populus. Precedenti studi (Loppi & Putortì, 1995) hanno ampiamente dimostrato che querce decidue e tigli sono interscambiabili tra loro e possono essere indifferentemente utilizzati. In ogni caso, in ciascuna stazione è stato sempre possibile effettuare il rilievo sullo stesso tipo di substrato arboreo. La flora campionata in questo studio ammonta a 36 taxa lichenici: per 2 di essi non è stata possibile l identificazione fino al livello specifico, si tratta di Arthopyrenia sp., della quale era Pagina 20 di 66

21 disponibile un campione in quantità troppo scarse e Lepraria sp., poiché secondo la revisione proposta da Laundon (1992), la corretta distinzione specifica all interno di questo genere deve essere basata su caratteri chimici misurabili attraverso TLC. Perciò nel computo degli spettri biologici e fitogeografici delle specie, questi 2 taxa non sono stati inclusi. Nelle figure 1 e 2 presenti in allegato 2, vengono rappresentati per ciascuna specie rispettivamente il numero di stazioni in cui è stata rilevata e le frequenze assolute. Risulta evidente come le specie più frequenti siano Physcia adscendens e Xanthoria parietina, presenti in tutte le stazioni monitorate, seguite da Hyperphyscia adglutinata e Physcia biziana, rilevate nell 86% delle stazioni e da specie come Lecidella elaeochroma, Phaeophyscia orbicularis e Lecanora chlarotera, presenti nel 60% delle stazioni. In termini di frequenze assolute nei rilievi effettuati, Physcia adscendens, Hyperphyscia adglutinata, Phaeophyscia orbicularis e Xanthoria parietina, sono le specie decisamente più comuni nell area di studio. È importante rimarcare il fatto che si tratta di specie molto diffuse in Italia, appartenenti all alleanza Xanthorion parietinae, che raggruppa comunità licheniche eliofile e xerofile che prediligono substrati eutrofizzati (Barkman, 1958): negli ultimi anni la vegetazione di Xanthorion, proprio in conseguenza dell urbanizzazione e delle attività agricole ha enormemente ampliato la propria diffusione e trova anche nel territorio della provincia di Rimini condizioni di xerofitismo ed eutrofizzazione favorevoli al suo sviluppo. Ciò è confermato inoltre dalla scarsissima diffusione di specie appartenenti a comunità del Parmelion (quali Flavoparmelia caperata, Punctelia subrudecta, Parmelina tiliacea, Physconia distorta), che gradiscono condizioni di maggiore umidità atmosferica e minore eutrofizzazione delle scorze. Tali condizioni, relativamente alle stazioni monitorate, non si rinvengono nel territorio riminese, se non in alcune aree dell entroterra. Le carte di distribuzione di tutte le specie rilevate sono mostrate nell allegato 2: per ciascuna specie sono state elaborate tenendo conto della sua frequenza percentuale, calcolata per ogni stazione come rapporto percentuale fra la frequenza rilevata e la frequenza massima teorica (pari a 60, cioè al numero massimo di unità del reticolo in cui poteva essere rilevata). Tali carte confermano chiaramente quanto sopra esposto: le specie più nitrofile e xerofile mostrano un ampia e uniforme diffusione nel territorio riminese, mentre quelle più mesofile sono poco o per niente rappresentate. Pagina 21 di 66

22 3.3. SPETTRI BIOLOGICI E FITOGEOGRAFICI DELLE SPECIE CAMPIONATE Di seguito vengono commentati gli spettri ecologici della flora rilevata nell area di studio: in allegato 3 vengono presentati, per ciascuna specie, i valori dei parametri biologici e fitogeografici utilizzati per l elaborazione degli spettri (Nimis, 2003). I relativi grafici sono visibili nella figura 3.1 riportata di seguito Forma di crescita In relazione alla forma di crescita, la flora campionata risulta composta da un alta percentuale di licheni crostosi (41%), seguiti dai foliosi a lobi stretti (35%) e dai foliosi a lobi larghi (21%). È stata registrata una sola specie a tallo leproso, Lepraria sp., non inclusa nel computo degli spettri poiché determinata solo fino alla categoria di genere ed una sola specie fruticosa, Evernia prunastri. La bassa percentuale di specie foliose a lobi grandi (principalmente le basse frequenze di specie del genere Parmelia) e soprattutto la presenza della sola Evernia prunastri tra i fruticosi, è probabilmente imputabile sia alle condizioni di limitata umidità atmosferica, sia a un certo grado di alterazione ambientale, essendo queste le specie più sensibili all inquinamento Strategia riproduttiva Per quanto riguarda la strategia riproduttiva, la maggior parte delle specie campionate, (59%), attua riproduzione sessuale, il 38% si riproduce vegetativamente tramite soredi e solo una specie, Parmelina tiliacea, si riproduce tramite isidi. In generale, in condizioni di alterazione ambientale tendono a sopravvivere più facilmente specie che attuano riproduzione vegetativa tramite soredi, ad esempio alcune specie foliose a lobi stretti appartenenti ai generi Physcia, Phaeophyscia e Physconia, ed alcune specie crostose a riproduzione sessuale particolarmente resistenti, come Lecanora chlarotera e Lecidella elaeochroma, tutte particolarmente diffuse nell area di studio Fotobionte Praticamente la totalità delle specie rilevate contiene alghe verdi come fotobionte: fra esse 2 specie contengono alghe del genere Trentepohlia, che sono le più comuni nei licheni tropicali e sono caratteristiche di aree con alta umidità: si tratta di Acrocordia gemmata e Opegrapha varia, a cui si deve aggiungere Arthopyrenia sp., non inclusa nel computo degli spettri poiché determinata fino a livello di genere. Pagina 22 di 66

23 Dalla flora campionata sono assenti specie che ospitano cianobatteri come fotobionte, poiché sono considerate specie sensibili, adatte a vivere in habitat con condizioni di elevata umidità atmosferica, dei quali sono specie indicatrici: tali condizioni di crescita non sono state rinvenute nelle stazioni monitorate Rarità delle specie In relazione alla rarità delle specie rilevate rispetto al territorio nazionale, è da osservare come il territorio della provincia di Rimini ricada grosso modo in posizione di transizione fra la fascia sub-mediterranea secca, nelle sue aree interne e la fascia padana nelle sue aree costiere: poiché la separazione fra le 2 fasce non risulta definibile, i valori di rarità attribuiti alle specie, quando diversi fra le 2 fasce, sono stati assegnati selezionandoli fra quelli forniti dal database ITALIC (Nimis, 2003) a ciascuna specie, considerando la distribuzione delle frequenze nell area di studio e tenendo conto del livello di rarità più ragionevole per specie abbastanza diffuse e conosciute sul territorio nazionale (allegato 3). Dall esame degli spettri ottenuti tenendo conto di questi parametri (figura 3.1), la flora campionata risulta composta per il 30% da specie considerate estremamente comuni in questo tipo di ambienti a specie considerate piuttosto comuni. Al 58% della flora campionata è attribuibile un certo grado di rarità: in particolare il 25% delle specie è definibile come estremamente raro: a questa categoria appartengono le specie Evernia prunastri, Flavoparmelia caperata, Lecania naegelii, Opegrapha varia, Parmelina tiliacea, Parmotrema chinense, Phaeophyscia cloantha, Physcia tenella e Pleurosticta acetabulum. È da notare, comunque, che tali specie sono state rilevate occasionalmente e con frequenze molto basse nel corso di questa campagna di biomonitoraggio: buona parte di esse, soprattutto nelle stazioni con maggiore biodiversità lichenica. Alcune fra queste specie, al contrario, si presentano generalmente piuttosto diffuse sul versante tirrenico della nostra penisola: sono da ricordare tra le altre, Evernia prunastri, Flavoparmelia caperata, Parmelina tiliacea e Parmotrema chinense, che gradiscono condizioni ambientali di maggiore umidità atmosferica, che non trovano sul versante adriatico. Pagina 23 di 66

24 Forma di crescita 21% 3% 41% 35% Cr Fol.n Fol.b Frut Cr 14 Fol.n 12 Fol.b 7 Frut 1 Tot. 34 Cr: crostoso; Fol.n: folioso a lobi stretti; Fol.b.: folioso a lobi larghi; Frut.: fruticoso. Tipo di fotobionte 6% Tr Ch 94% Tr 2 Ch 32 tot. 34 Ch: alghe verdi diverse da Trentepohlia; Tr: Trentepohlia. Figura 3.1 Spettri biologici della flora lichenica rilevata nell area di studio: Forma di crescita, Tipo di fotobionte (continua). Pagina 24 di 66

25 Strategia riproduttiva 3% 38% S A.s A.i 59% S 20 A.s 13 A.i 1 tot. 34 S: riproduzione sessuale; A.s.: asessuale tramite soredi; A.i.: asessuale tramite isidi. Livello di rarità 12% 6% 3% 12% 12% 9% 9% 25% 12% a vr r rr er rc c vc ec a 4 vr 4 r 3 rr 4 er 9 rc 3 c 4 vc 2 ec 1 tot. 34 vr: molto raro; r: raro; rr: piuttosto raro; er: estremamente raro; a: assente; rc: piuttosto comune; c: comune; vc: molto comune; ec: estremamente comune. Figura 3.1 (continua) Spettri biologici e fitogeografici della flora lichenica rilevata nell area di studio: Strategia riproduttiva e livello di rarità. Pagina 25 di 66

26 3.4. INDICI ECOLOGICI In tabella 3.2, per ciascuna stazione vengono riportati i risultati dell elaborazione dei dati di frequenza delle specie licheniche, tenendo conto delle loro esigenze rispetto ai principali fattori ecologici che influenzano la colonizzazione (Nimis, 2003). La disamina degli indici ecologici calcolati consente di fornire indicazioni sintetiche sulle caratteristiche ecologiche del territorio indagato e di integrare le informazioni sulla qualità ambientale ottenute mediante l IBL. Tabella 3.2 Indici ecologici medi calcolati in base alle frequenze licheniche per ciascuna delle stazioni monitorate. stazione xerofitismo eutrofizzazione poleofobia fotofitismo ph 1 3,45 3,65 1,91 4,29 3,39 2 3,48 4,17 2 4,14 3,45 3 3,47 3,54 1,91 4,42 3,38 4 3, ,16 3,46 5 3,47 3,64 1,95 4,42 3,34 6 3,46 4,11 1,96 4,18 3,59 7 3,42 3,73 1,98 4,17 3,29 8 3,4 3,57 1,9 4,39 3,46 9 3,25 3,59 1,85 4,09 3, ,47 3,72 1,98 4,41 3, ,5 3,8 1,99 4,4 3, ,5 3,87 1,95 4,36 3, ,57 3,41 2 4,21 3, ,42 3,61 1,97 4,23 3, ,43 3,82 1,96 3,96 3,29 Le carte dei principali indici ecologici elaborate sono presentate in allegato 5 (carte 2-6): esse mostrano in generale dei range piuttosto ristretti nella distribuzione dei dati, fornendo quindi un informazione piuttosto precisa ed omogenea per tutta l area di studio. L indice di eutrofizzazione mostra dei valori compresi tra un minimo di 3,41 e un massimo di 4,17, che indicano mediamente una condizione di eutrofizzazione da debole a piuttosto forte: essa risulta più accentuata nelle stazioni n. 2, 6, e 12, situate lungo il versante costiero del territorio provinciale (carta 2, allegato 5). Questo risultato conferma anche quanto osservato nell analisi floristica e distribuzionale delle specie più frequenti nella provincia, che presentano spiccate caratteristiche nitrofile. Gli elevati valori dell indice denotano perciò un arricchimento secondario (di origine antropica) della scorza degli alberi rilevati. Tale eutrofizzazione nelle aree costiere è imputabile all impatto antropico dovuto al flusso turistico, che comporta un notevole aumento stagionale della popolazione e conseguentemente del traffico veicolare; solo parzialmente, nelle aree interne, essa è dovuta alle attività agricole. Infatti, quando l eutrofizzazione è prevalentemente di origine agricola, si accompagna ad una certa basificazione delle scorze degli alberi, dovuta al sollevamento di polveri in conseguenza Pagina 26 di 66

27 dei processi agricoli e riscontrabile in un aumento dell indice di ph nelle stazioni a più elevata eutrofizzazione,. Tale fenomeno risulterebbe in una evidente sovrapponibilità delle carte di eutrofizzazione e ph, cosa che si registra solo parzialmente nella presente indagine, confermando per le aree costiere un origine dell eutrofizzazione imputabile più che altro a forme di inquinamento di origine urbana. Inoltre, l indice di ph (carta 3, allegato 5) mostra un range ristretto, con valori compresi tra un minimo di 3,29 e un massimo di 3,64, che indicano una scorza con caratteristiche di tipo subacido: le specie arboree utilizzate per i rilievi hanno effettivamente scorze sub-acide, per cui non sono emerse particolari deviazioni da questa condizione dovute all attività antropica, in particolare all apporto di polveri dai processi agricoli. Anche l indice di aridità (carta 4, allegato 5) rispecchia le caratteristiche di naturalità ipotizzabili per questa regione bioclimatica. Quasi tutti i valori dell indice sono compresi tra 3,4 e 3,57 evidenziando condizioni tendenti allo xerofitismo, che rientrano quindi nella norma per questo tipo di ambiente. La stazione n. 9, situata nell entroterra collinare, in località Montebello, è l unica a presentare condizioni più mesofitiche (indice di xerofitismo pari a 3,25), che riflettono le caratteristiche di mesotermicità del clima in quella zona. L elevato indice di fotofitismo del territorio provinciale (compreso tra 3,96 e 4,42) è sicuramente giustificato dalle caratteristiche stazionali degli alberi monitorati (carta 5, allegato 5). Infatti, la maggior parte dei rilievi sono stati effettuati su alberi isolati ai margini stradali o di campi coltivati, oppure all interno di aree pubbliche, tutte situazioni caratterizzate da un elevata quantità di luce. In questa indagine sono state effettivamente riscontrate poche specie che prediligono condizioni di elevata umidità e che non sopportano il sole diretto, come Acrocordia gemmata e Opegrapha varia. La carta dell indice di poleofobia (carta 6, allegato 5) non fornisce informazioni particolarmente significative su base media, poiché l indice presenta valori compresi tra 1,85 e 2, che definirebbero il territorio di Rimini come un ambiente con indice di antropizzazione moderata. Interrompere l analisi su questa considerazione sarebbe errato, poiché in realtà, osservando la composizione floristica delle singole stazioni e gli indici di poleofobia delle specie licheniche presenti, si evidenzia come nelle stazioni costiere siano frequenti specie ad ampia tolleranza ecologica, che sopravvivono anche in condizioni di ambiente antropizzato, mentre per rinvenire accanto alle specie più tolleranti, alcune specie caratteristiche di ambienti non antropizzati o con moderata antropizzazione bisogna spostarci nelle stazioni dell entroterra: in particolare, la stazione n. 9 (Montebello), situata nell area più occidentale del territorio provinciale, è l unica a Pagina 27 di 66

28 presentare 2 specie tipiche di ambienti non antropizzati (Physconia servitii e Acrocordia gemmata) LA PROVINCIA DI RIMINI ATTRAVERSO LA BIODIVERSITÀ LICHENICA In figura 3.2 vengono riassunti i dati di biodiversità lichenica relativi a ciascuna stazione campionata, mentre la carta della biodiversità lichenica elaborata per il territorio riminese ed interpretata alla luce della scala di naturalità/alterazione proposta per la regione bioclimatica submediterranea secca (Frati et al., 2003) è presentata nella carta 1, allegato 5. Stazioni ,3 48, ,7 69, ,7 58,7 91, Biodiversità lichenica Figura 3.2 Valori di biodiversità lichenica nelle stazioni campionate nella provincia di Rimini. In generale, dall osservazione della carta risulta evidente un area di alterazione ambientale lungo la costa, che si attenua procedendo verso l interno, dove si registrano i valori più elevati di biodiversità lichenica. In particolare, un area definibile di alterazione ambientale si estende lungo il tratto costiero che va dalla stazione n. 2 (Viserba) alla stazione n. 6, corrispondente all area urbana di Rimini: tale area prosegue verso l interno fino alla stazione n. 4, corrispondente all abitato di Sant Arcangelo di Romagna; una seconda zona costiera di alterazione ambientale è evidente nella porzione meridionale del territorio provinciale, in particolare fra Cattolica e Misano Adriatico. Pagina 28 di 66

29 Si può notare come 5 delle 6 stazioni che presentano i valori più bassi di biodiversità lichenica (n. 2, 6, 8, 12, 13), con 36 IBL 47, corrispondano ad aree situate lungo la costa; fra le stazioni costiere rappresenta un eccezione la n. 1, situata nel comune di Bellaria Igea Marina, che presenta una condizione definibile di semialterazione ambientale (IBL=58,7). È interessante comunque evidenziare il fatto che nonostante i bassi valori di IBL delle aree costiere, non sono presenti stazioni caratterizzate da deserto lichenico, al contrario, i valori di BL rilevati, pur definendo situazioni medie di alterazione ambientale, sono sempre intermedi fra la classe di alterazione e quella di semialterazione ambientale. La maggior parte del territorio provinciale (circa il 73%) risulta caratterizzata da condizioni riconducibili alla classe di semialterazione ambientale, ma è necessario precisare come all interno di questa classe la distribuzione dei dati di biodiversità evidenzi una tendenza all aumento della qualità ambientale procedendo dalla costa verso le aree collinari interne: in particolare le stazioni n. 7, 9, 10 e 14 presentano i valori di IBL più elevati di questa classe (66 IBL 72), prossimi a una condizione definibile di seminaturalità (IBL>75). Dalle elaborazioni cartografiche, tale situazione corrisponde grosso modo alle aree comunali di Torriana, Verucchio, alla porzione meridionale del comune di Rimini, a quella occidentale del comune di Coriano, ai territori comunali di Montescudo, Montecolombo e Gemmano. La stazione con la più alta biodiversità è quella di Montalbano, nella porzione occidentale del territorio comunale di Sant Arcangelo di Romagna (st. n. 3, IBL=91,7), che è l unica a ricadere in situazione di definibile di seminaturalità ambientale dal punto di vista lichenico. Pagina 29 di 66

30 4. CONCLUSIONI È utile ricordare che la presente indagine di biomonitoraggio della qualità dell aria del territorio della provincia di Rimini, rappresenta un indagine su ampia scala, che fornisce uno screening preliminare del territorio; i dati raccolti saranno una utile base di riferimento da integrare per verificare variazioni di quei parametri ambientali misurabili attraverso la biodiversità lichenica. A conclusione di questa indagine è emersa per il territorio della provincia di Rimini la presenza di un ampia area definibile di alterazione ambientale lungo il versante costiero. Anche se buona parte del territorio risulta appartenere alla classe di semialterazione ambientale, è risultata evidente una tendenza all aumento della qualità ambientale procedendo dalla costa verso le aree collinari interne: le migliori condizioni dal punto di vista lichenico si osservano nella porzione nord-occidentale dell area di studio. Sia dall analisi della composizione floristica dei rilievi effettuati e soprattutto dall elaborazione degli indici ecologici, è emersa una situazione di eutrofizzazione dei substrati campionati dovuta all apporto di composti azotati di origine antropica (soprattutto urbana), particolarmente evidente lungo la fascia costiera. Pagina 30 di 66

31 5. BIBLIOGRAFIA Ammann K., Herzig R., Liebendoerfer L., Urech M., Multivariate correlation of deposition data of 8 different air pollutants to lichen data in a small town in Switzerland. Advanced Aerobiolology 51: ANPA, I.B.L. Indice di Biodiversità Lichenica: manuale. ANPA, Agenzia Nazionale per la Protezione dell Ambiente, Roma. Barkman J.J., Phytosociology and ecology of cryptogamic epiphytes. Van Gorcum, Assen. Brunialti G. & Giordani P., Applicabilità del nuovo protocollo di campionamento del metodo di Biodiversità Lichenica (BL). In: Verso una rete nazionale per il rilevamento della qualità dell aria mediante l indice di biodiversità lichenica. Una valutazione preliminare per la progettazione e le procedure di assicurazione di qualità. (M. Ferretti & F. Fornasier, eds) Roma: ANPA. In stampa. Brunialti G. & Giordani P., Variability of lichen diversity in a climatically heterogeneous area (Liguria, NW Italy). Lichenologist, 35: Bullo P., Fabbri P., Gerotto C., Applicazione del kriging disgiuntivo e del cokriging. Un esempio nell alta pianura Veneta. Acqua-Aria, 10: Castello M., Nimis P.L., Alleteo D., Bellio M.G., Biomonitoring of SO 2 and metal pollution with lichens and barks in Savona (N Italy). Boll. Soc. Adr. Sc. 75: Cislaghi C., Nimis P.L., Lichens, air pollution and lung cancer. Nature 387, Clauzade G., Roux C., Likenoj de Okcidenta Europo. Ilustrita Determinlibro. Bull. Soc. Bot. Centre-Ouest. Frati L., Brunialti G., Castello M., Interpretazione dei dati di Biodiversità Lichenica nella fascia bioclimatica adriatica. Workshop Strumenti tecnici e biologici per il monitoraggio ambientale Licheni come biosensori. Torino, 3-4 aprile Giordani P., Brunialti G. & Alleteo D Effects of atmospheric pollution on Lichen Biodiversity (LB) in a Mediterranean region (Liguria, NW-Italy). Environmental Pollution 118: Giralt M., Key to the corticolous and lignicolous species of the genus Rinodina present in the Iberian Peninsula and Balearic Islands. Bull. Soc. Linn. Provence, 45: Hawksworth D.L., Rose F., Qualitative scale for estimating sulphur dioxide air pollution in England and Wales using epiphytic lichens. Nature, 227: Pagina 31 di 66

32 Herzig R., Liebendoerfer L., Urech M., Amman K., Cuecheva M., & Landolt W., Passive biomonitoring with lichens as a part of an integrated biological measuring system for monitoring air pollution in Switzerland. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 35: Kovács M., Biological indicators in environmental protection. EllisHorwood, New York. Laundon J.R., Lepraria in the British Isles. Lichenologist, 24: Liebendoerfer L., Herzig R., Urech M., & Ammann K., Evaluation und Kalibrierung der Schweizer Flechten-Indikationsmethode mit wichtigen Luftschadstoffen. Staub- Reinhaltung der Luft, 48: Loppi S. & Putortì E., Lichen differentiation between lime and oak trees in central Italy. Cryptogamic Botany 5: Loppi S., Giordani P., Brunialti G., Isocrono D. & Piervittori R., 2002a. A new scale for the interpretation of lichen biodiversity values in the Thyrrenian side of Italy. Bibliotheca Lichenologica 82: Loppi S., Giordani P., Brunialti G., Isocrono D. & Piervittori R., 2002b. Identifying Deviations from Naturality of Lichen Diversity for Bioindication Purposes. In Monitoring with Lichens - Monitoring Lichens (P. L. Nimis, C. Scheidegger, P. A. Wolseley, eds.): Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. Lorenzini G., Piante vascolari come bioindicatori della qualità del aria (inquinamento da ozono): proposte metodologiche. In: Atti del Workshop: Biomonitoraggio della qualità dell aria sul territorio nazionale, Roma Giugno 1998: Markert B., Plants as Biomonitors. Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment. VCH, Weinheim. Nash T.H., Lichen biology. University Press, Cambridge. Nimis P.L., I macrolicheni d Italia. Chiavi analitiche per la determinazione. Atti del museo friulano di Storia Naturale, 8: Nimis P.L., Chiavi analitiche del genere Caloplaca Th Fr. In Italia. Notiziario della Società Lichenologica Italiana, 5: Nimis P.L., Linee guida per la bioindicazione degli effetti dell inquinamento tramite la biodiversità dei licheni epifiti. Atti Workshop Biomonitoraggio della qualità dell aria sul territorio nazionale. Roma novembre ANPA Serie Atti, X/1998. pp Nimis P.L., Checklist of the Lichens of Italy 3.0, University of Trieste, Dept. of Biology, IN 3.0/2 ( Pagina 32 di 66

33 Nimis P.L., Bolognini G., Chiavi analitiche del genere Lecanora Ach. in Italia. Not. Soc. Lich. Ital., 6: Nimis P.L. & Bargagli R., Linee-guida per l utilizzo dei licheni epifiti come bioaccumulatori di metalli in traccia. In: Atti del Workshop: Biomonitoraggio della qualità dell aria sul territorio nazionale, Roma Giugno 1998: Nimis P.L., Bargagli R., Benedet A., Castello M., Ciccarelli A., Gasparo D., Lausi D., Lazzarin G., Olivieri S. & Tretiach M., I licheni come bioindicatori di inquinamento atmosferico nell area di Schio, Thiene, Breganze (Vicenza). Atti Mus. Civ. St. Nat. Verona 16: Nimis P.L., Castello M. & Perotti M., Lichens as biomonitors of sulphur dioxide pollution in La Spezia (Northern Italy). Lichenologist, 22: Nylander W., Les lichens du Jardin de Luxemburg. Scand. Res. Inf. Notes, 6, 12. Purvis O. W., Coppins B. J., Hawksworth D. L., James P. W., Moore D. M., The lichen flora of Great Britain and Ireland. Nat. Hist. Mus. Publ., London. Sernander R., Stocholms natur. Uppsala. Wirth V., Die Flechten Baden-Württembergs. Ulmer, Stuttgart. Pagina 33 di 66

34 ALLEGATO 1: SCHEDE DI RILEVAMENTO IBL Allegato 1 Legenda: Qp = Quercus pubescens, Qr = Quercus robur, T = Tilia sp., P = Populus sp. STAZIONE Specie arborea Q. robur Q. robur Q. robur Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 58,7 Caloplaca cerinella 4 1 Candelaria concolor 1 Hyperphyscia adglutinata Lecania naegelii Lecanora chlarotera 1 Lecidella elaeochroma Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens Physcia biziana Physcia tenella 5 4 Rinodina pyrina Xanthoria parietina St. 1 Igea Marina STAZIONE Specie arborea T T T Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 40 Candelaria concolor Hyperphyscia adglutinata 5 5 Lecanora chlarotera 1 Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens 3 Physcia biziana 1 1 Physconia grisea 5 Xanthoria parietina St. 2 Viserba Pagina 34 di 66

35 Allegato 1 STAZIONE Specie arborea Qp Qp Qp Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 91, Amandinea punctata Caloplaca cerinella Candelaria concolor 2 1 Candelariella xanthostigma 3 Hyperphyscia adglutinata Lecanora chlarotera 2 Lecanora hagenii Lecidella elaeochroma Physcia adscendens Physcia biziana Rinodina pyrina Xanthoria parietina St. 3 Montalbano STAZIONE Specie arborea T T T Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 42 Candelaria concolor 1 1 Hyperphyscia adglutinata 2 Lecanora hagenii 4 Lecidella elaeochroma 3 3 Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens Physcia biziana 2 4 Rinodina pyrina 1 Xanthoria parietina St. 4 Sant Arcangelo Pagina 35 di 66

36 Allegato 1 STAZIONE Specie arborea Qp Qp Qp Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 48,3 Amandinea punctata Candelaria concolor Hyperphyscia adglutinata Lecidella elaeochroma Melanelia subaurifera 1 Parmotrema chinense 1 Physcia adscendens Physcia biziana Physcia tenella Physconia grisea 4 Xanthoria parietina 5 St. 5 loc. Spadarolo (comune di Rimini) STAZIONE Specie arborea T T T Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 38 Candelaria concolor Hyperphyscia adglutinata Lecanora chlarotera 2 Phaeophyscia cloantha 5 5 Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens 2 5 Physcia biziana 1 1 Xanthoria parietina St. 6 Rimini Pagina 36 di 66

37 Allegato 1 STAZIONE Specie arborea T T T Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 70 Amandinea punctata 5 4 Candelaria concolor Evernia prunastri 1 1 Flavoparmelia caperata 1 Hyperphyscia adglutinata Lecanora carpinea Lecanora chlarotera Lecidella elaeochroma Lepraria sp. 1 1 Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens Physcia biziana Physconia grisea Pleurosticta acetabulum 1 Punctelia subrudecta 1 Xanthoria parietina St. 7 Rimini (comune) STAZIONE Specie arborea T T T Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 47 Candelaria concolor 1 Hyperphyscia adglutinata Lecanora chlarotera 1 Lecidella elaeochroma Phaeophyscia orbicularis 4 Physcia adscendens Physcia biziana 1 Rinodina pyrina Xanthoria parietina St. 8 Miramare Pagina 37 di 66

38 Allegato 1 STAZIONE Specie arborea Qp Qp Qp Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 66 Acrocordia gemmata Candelariella reflexa 3 3 Hyperphyscia adglutinata Lecanora chlarotera Lecidella elaeochroma 5 2 Lepraria sp Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens Physcia biziana Physconia grisea Physconia servitii Pleurosticta acetabulum 4 1 Xanthoria parietina 1 2 St. 9 Montebello STAZIONE Specie arborea Qp Qp Qp Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 72 Amandinea punctata 4 Caloplaca cerina 1 Caloplaca pyracea 3 Hyperphyscia adglutinata Lecanora carpinea 1 1 Lecanora chlarotera 1 3 Lecidella elaeochroma 3 1 Phaeophyscia orbicularis 1 Physcia adscendens Physcia biziana Physcia stellaris 1 1 Physconia grisea Rinodina pyrina 5 Xanthoria parietina St. 10 comune di Verucchio Pagina 38 di 66

39 Allegato 1 STAZIONE Specie arborea Qp Qp Qp Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 63 Amandinea punctata 5 Caloplaca cerinella 2 1 Hyperphyscia adglutinata Lecidella elaeochroma 3 4 Phaeophyscia orbicularis 5 5 Physcia adscendens Physcia biziana Xanthoria parietina St. 11 comune di Coriano STAZIONE Specie arborea T T T Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 41 Candelariella reflexa 1 Hyperphyscia adglutinata Lecanora chlarotera 1 Lecidella elaeochroma 4 5 Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens Physcia biziana 1 1 Physcia tenella Xanthoria parietina St. 12 Misano Adriatico Pagina 39 di 66

40 Allegato 1 STAZIONE Specie arborea Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 36 Candelariella xanthostigma Lecanora hagenii Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens Physconia distorta 1 Xanthoria parietina Xanthoria poloycarpa 1 St. 13 Cattolica STAZIONE Specie arborea Qp Qp Qp Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 70,7 Acrocordia gemmata 1 Arthopyrenia sp. 1 Candelaria concolor 1 1 Candelariella xanthostigma 1 Hyperphyscia adglutinata Lecanora chlarotera Lecidella elaeochroma Lepraria sp. 3 3 Physcia adscendens Physcia biziana Physconia grisea 1 1 Xanthoria parietina St. 14 M. Farneta (Gemmano) Pagina 40 di 66

41 Allegato 1 STAZIONE Specie arborea Populus Populus Populus Circonferenza (cm) N E S W N E S W N E S W IBL esposizione IBL albero IBL medio 50,3 Opegrapha varia Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens Xanthoria parietina St. 15 Santa Maria del Monte Pagina 41 di 66

42 Allegato 2 ALLEGATO 2: SPECIE LICHENICHE RILEVATE NELL AREA DI STUDIO Acrocordia gemmata Amandinea punctata Arthopyrenia sp. Caloplaca cerina Caloplaca cerinella Caloplaca pyracea Candelaria concolor Candelariella reflexa Candelariella xanthostigma Evernia prunastri Flavoparmelia caperata Hyperphyscia adglutinata Lecania naegelii Lecanora carpinea Lecanora chlarotera Lecanora hagenii Lecidella elaeochroma Lepraria sp. Melanelia subaurifera Opegrapha varia Parmelina tiliacea Parmotrema chinense Phaeophyscia cloantha Phaeophyscia orbicularis Physcia adscendens Physcia biziana Physcia stellaris Physcia tenella Physconia distorta Physconia grisea Physconia servitii Pleurosticta acetabulum Punctelia subrudecta Rinodina pyrina Xanthoria parientina Xanthoria polycarpa Numero di stazioni Figura 1 Presenze delle specie licheniche in relazione al numero di stazioni in cui sono state rilevate. Pagina 42 di 66

43 Allegato 2 Physcia adscendens Hyperphyscia adglutinata Phaeophyscia orbicularis Xanthoria parientina Physcia biziana Lecidella elaeochroma Lecanora chlarotera Rinodina pyrina Candelaria concolor Lecanora hagenii Amandinea punctata Physconia grisea Physcia tenella Caloplaca cerinella Candelariella Acrocordia gemmata Lepraria sp. Opegrapha varia Physconia servitii Phaeophyscia cloantha Candelariella reflexa Lecanora carpinea Pleurosticta acetabulum Parmelina tiliacea Caloplaca pyracea Lecania naegelii Evernia prunastri Physcia stellaris Arthopyrenia sp. Caloplaca cerina Flavoparmelia caperata Melanelia subaurifera Parmotrema chinense Physconia distorta Punctelia subrudecta Xanthoria polycarpa Frequenze assolute Figura 2 - Rappresentazione ordinale delle frequenze assolute delle specie licheniche rilevate nell area di studio. Pagina 43 di 66

44 Allegato 2 Acrocordia gemmata Amandinea punctata Arthopyrenia sp. Caloplaca cerina Caloplaca cerinella Caloplaca pyracea f % <16 16 <32 32 <48 48 <64 64 < Carte di distribuzione delle specie licheniche campionate nell area di studio elaborate in base alla loro frequenza percentuale (f %) (continua). Pagina 44 di 66

45 Allegato 2 Candelaria concolor Candelariella reflexa Candelariella xanthostigma Evernia prunastri Flavoparmelia caperata Hyperphyscia adglutinata f % <16 16 <32 32 <48 48 <64 64 < Carte di distribuzione delle specie licheniche campionate nell area di studio elaborate in base alla loro frequenza percentuale (f %) (continua). Pagina 45 di 66

46 Allegato 2 Lecania naegelii Lecanora carpinea Lecanora chlarotera Lecanora hagenii Lecidella elaeochroma Lepraria sp. f % <16 16 <32 32 <48 48 <64 64 < Carte di distribuzione delle specie licheniche campionate nell area di studio elaborate in base alla loro frequenza percentuale (f %) (continua). Pagina 46 di 66

47 Allegato 2 Melanelia subaurifera Opegrapha varia Parmelia tiliacea Parmotrema chinense Phaeophyscia chloantha Phaeophyscia orbicularis f % <16 16 <32 32 <48 48 <64 64 < Carte di distribuzione delle specie licheniche campionate nell area di studio elaborate in base alla loro frequenza percentuale (f %) (continua). Pagina 47 di 66

48 Allegato 2 Physcia adscendens Physcia biziana Physcia stellaris Physcia tenella Physconia distorta Physconia grisea f % <16 16 <32 32 <48 48 <64 64 < Carte di distribuzione delle specie licheniche campionate nell area di studio elaborate in base alla loro frequenza percentuale (f %) (continua). Pagina 48 di 66

49 Allegato 2 Physconia servitii Pleurosticta acetabulum Punctelia subrudecta Rinodina pyrina Xanthoria parietina Xanthoria polycarpa f % <16 16 <32 32 <48 48 <64 64 < Carte di distribuzione delle specie licheniche campionate nell area di studio elaborate in base alla loro frequenza percentuale (f %) (continua). Pagina 49 di 66

50 Allegato 3 ALLEGATO 3 Pagina 50 di 66

51 Allegato 4 ALLEGATO 4: PROCEDURA DI ELABORAZIONE CARTOGRAFICA DEI DATI RELATIVI ALL INDICE DI BIODIVERSITÀ LICHENICA L elaborazione cartografica ha come obiettivo quello di stimare su tutto il territorio della Provincia di Rimini il valore di IBL, a partire dai dati di IBL medio misurato nelle 15 stazioni di campionamento. I punti di campionamento (sample points) sono distribuiti secondo una griglia regolare, costruita secondo le direttive presenti nel manuale ANPA I.B.L. Indice di Biodiversità Lichenica, appendice II Coordinate della rete nazionale per regione. La griglia prevista da ANPA a livello nazionale è caratterizzata da maglie di lato 18 km, la quale è stata ristretta a maglie di 9 km per l intera Provincia di Rimini e 4,5 km per i Comuni della costa. L interpolazione dei dati di IBL su tutto il territorio provinciale è stata eseguita con il metodo Kriging. Si è quindi proceduto, in primo luogo, allo studio del variogramma, attraverso l applicazione Surfer 7.0. Le statistiche della rete dei punti di campionamento sono le seguenti: Distanza massima tra due punti: m Distanza media dal punto più vicino (average distance to nearest neighbour): 5682 m Distanza minima dal punto più vicino: 3277 m Distanza massima dal punto più vicino: 8767 m I dati di semivarianza per il variogramma sono stati calcolati con le seguenti funzioni di ricerca: Massima distanza (Max lag distance): m Intervalli di ricerca (Lag class distance interval): 6000 m Pagina 51 di 66

52 Allegato 4 ARPA Sezione di Rimini Il modello che meglio si adatta ai dati di semivarianza ottenuti è quello sferico, isotropico con: coefficiente nugget (intercetta del modello con l asse Y in X = 0 errore associato alla misura sperimentale): 0.1 Sill (valore massimo di semivarianza al quale si presenta il plateau): 290 Range (distanza massima oltre la quale i dati non sono più autocorrelati): m Il coefficiente di regressione (R 2 ) per il modello così ottenuto presenta un valore di Pagina 52 di 66

53 Allegato Semivariogramma IBL medio Direction: 0.0 Tolerance: Variogram Lag Distance L interpolazione è stata eseguita su di un estensione pari all area occupata dai dati in ingresso: X min = X max = Y min = Y max = [Le coordinate sopra riportate sono riferite al Sistema nazionale Gauss-Boaga EST] La griglia di interpolazione è caratterizzata da maglie con lato 3000 m ( 110 punti stimati). Le opzioni di ricerca ottimizzate per l esecuzione dell interpolazione sono di n 8 dati vicini fino ad un raggio di distanza di m. Per valutare la validità del processo di interpolazione Kriging, è stata eseguita la crossvalidation dei dati stimati con quelli misurati: in questa analisi, ciascun punto misurato sperimentalmente viene individualmente escluso dal dominio ed il suo valore stimato mediante il Kriging con i parametri derivati dal variogramma. In questo modo è possibile effettuare il confronto tra i valori stimati e quelli misurati per ciascun sito di campionamento nell area di studio. Pagina 53 di 66

54 Stazione Misura Stima Allegato 4 Il test utilizzato per valutare se i due campioni di dati (stimati e sperimentali) possano essere considerati o meno non differenti tra loro è il test non parametrico T di Wilcoxon per due campioni dipendenti detto anche Test dei segni per ranghi: in tal modo si verifica se la differenza tra i valori stimati e quelli misurati sia da considerare statisticamente significativa o meno. Si tratta, quindi, di un test bilaterale con ipotesi nulla e ipotesi alternativa La metodologia richiede vari passaggi: H 0 : δ mediana = 0 H 1 : δ mediana 0 1. Calcolare la colonna delle differenze con il loro segno; Stazione Misura Stima Differenza Pagina 54 di 66

55 Allegato 4 2. Trasformare le differenze, considerate in valore assoluto, nel loro rango (nel caso di due o più dati uguali, assegnare lo stesso valore, calcolato come media dei ranghi)ed attribuire ad ogni rango il segno della differenza corrispondente; Stazione Misura Stima Differenza Rango , , , , , , Sommare i ranghi con lo stesso segno. La somma dei ranghi positivi è 60.5 mentre la somma dei ranghi negativi è Scegliere il totale minore: è il valore di T. Nel nostro caso, T è dato dai ranghi con segno negativo (59.5). 5. Secondo l ipotesi nulla H 0, la differenza tra le due serie di osservazioni appaiate dovrebbe essere uguale a zero. Di conseguenza, nella colonna delle differenze la somma dei ranghi con segno positivo e la somma dei ranghi con segno negativo dovrebbero essere uguali. Perciò il totale minore dovrebbe tendere ad un valore medio atteso µ T determinato da N, il numero di differenze o ranghi, secondo la relazione N ( N +1) µ T = 4 Con i nostri dati, µ T = = 52, 5 4 il valore atteso della somma minore tra segni positivi e negativi dovrebbe tendere a 52,5. 6. La significatività della differenza tra le due serie di dati appaiati è tradotta nella significatività della differenza tra T e µ T ; nel caso dei dati ottenuti dalla nostra interpolazione, tra 59,5 e 52,5. Pagina 55 di 66

56 Allegato 4 Per piccoli campioni (N 25, come nel nostro caso), la significatività è fornita da tavole che riportano i valori critici di T in rapporto alla numerosità del campione. La mediana della differenza è significativa alla probabilità α prescelta, quando il valore di T è uguale o inferiore a quello riportato nella tabella. Per N = 15 e α = 0.05 in un test bidirezionale, il valore critico è 25. Il valore di T (59,5) calcolato con i dati dell esempio è maggiore: non si rifiuta l ipotesi, tra i dati stimati e quelli sperimentali non esiste una differenza significativa nel loro valore mediano. L interpolazione è accettabile. Pagina 56 di 66

57 Allegato 4 Valori critici del test T di Wilcoxon per 2 campioni dipendenti n α bil α uni Pagina 57 di 66

58 Allegato 5 ALLEGATO 5: ELABORAZIONI CARTOGRAFICHE Pagina 58 di 66

59 N Sezione di Rimini ALLEGATO 5 % % % % % % % CARTA 1 INDICE DI BIODIVERSITA' LICHENICA Legenda % Stazioni di campionamento IBL 0 --> Deserto lichenico > Alterazione % % % % % % > Semialterazione % % > Seminaturalità > > Naturalità chilometri