Il concetto di suolo

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1 Il concetto di suolo Il suolo è lo strato superficiale, di spessore variabile dai pochi alle decine di centimetri, che ricopre per molti tratti la crosta terrestre. E un corpo naturale caratterizzato da specifiche proprietà fisiche, chimiche, mineralogiche, biologiche e da una particolare dinamica interna dell acqua che lo fanno differenziare dalle rocce da cui ha origine. Resta delimitato dall aria, dalla roccia inalterata e da acque permanenti o roccia affiorante.

2 Immaginando la nostra terra come una mela, i ¾ della sua superficie sono coperti da acque e solo ¼ è costituito dalle terre emerse. La metà di questa è costituito da aree desertiche, polari, montane o improduttive: rimane 1/8 di mela. Di questo, circa la metà presenta problemi vari di qualità o di morfologia. Se togliamo anche quest ultima parte rimane ben poco della mela iniziale. La buccia rappresenta il suolo sul quale viviamo e che deve soddisfare tutti i nostri bisogni.

3 Suolo come risorsa ecologica ed ambientale multifunzionale 1) Filtra e purifica l acqua che attraversa; 2) Regola i corsi d acqua e il rifornimento delle falde; 3) Immagazzina i gas serra;

4 4) Sostiene gran parte della biodiversità terreste; 5) Offre rifugio a molte specie animali ed è habitat per altre specie. IL SUOLO è UNA RISORSA NON RINNOVABILE E VULNERABILE

5 Vulnerabilità del suolo Un sistema vivente manifesta vulnerabilità solo se soggetto ad una azione di disturbo cioè ad un qualsiasi evento che causa un cambiamento significativo dal suo normale modello di funzionamento (Forman e Godron, 1986) ASPETTI INTERCONNESI DELLA VULNERABILITA DEI SUOLI (riv. da Blum, 2003) Consumo di suolo

6 Consumo di suolo Cause Urbanizzazione incontrollata Costruzione di nuove infrastrutture Perdita irreversibile del suolo dovuta alla sua totale impermeabilizzazione Conseguenze Perdita di terreno agricolo Perdita di naturalità e di biodiversità

7 Area di studio specifico: Parco Alto Milanese PAM

8 I punti di campionamento C.4 Z.4 C.3 Z.2 C.3 Z.3 C.4 Z.4P C.2 Z.2 C.1 Z.1 C.5 Z.7

9 Materiali e metodi di analisi CAMPIONAMENTO A 10 cm Orizzonte O Processi principali Decomposizione organica Materiale Resti di piante e humus A Mescolamento Humus e materiale mineralogico E B Eluviazione e lisciviazione Accumulo (illuviazione) Soprattutto materiale residuale Minerali argillosi, Carbonati, ossidi/idrossidi Fe/Al etc C Degradazione Roccia o sedimento degradati Colore Marrone scuro o nero Nero, grigio o marrone Bianco cenere o grigio Marrone, rosso o giallo Materiale primario scolorito

10 Materiali e metodi di analisi ANALISI DI LABORATORIO: - Determinazione dei Nitrati del suolo; - Determinazione del cloro totale; - Dosaggio del Calcio; - Misura del ph; - Stabilità della granulometria del suolo all acqua; - Dosaggio delle sostanze umiche (humus) del suolo.

11 CHIMICA DEL SUOLO Gli elementi nutritivi rappresentano quella categoria di ioni o molecole la cui assunzione è indispensabile per gli organismi viventi, siano essi vegetali, animali, funghi o batteri. Sulla base della loro percentuale si dividono in: - i macroelementi sono le sostanze che si riscontrano con maggiore frequenza in tutte le principali molecole biologiche. Ossigeno, azoto, carbonio, idrogeno sono gli elementi preponderanti, ma grande importanza hanno anche zolfo, fosforo, sodio, potassio, calcio, magnesio e cloro. - i microelementi sono richiesti in quantità estremamente ridotte. I più importanti sono: ferro, manganese, zinco, rame, cobalto, nickel, selenio, molibdeno, cromo, iodio come ioduro e silicio.

12 CHIMICA DEL SUOLO Cloro (ppm) 1,2 1 Descrizione sito Campioni Nitrati (ppm) Cloro (ppm) Calcio % 0,8 Campo coltivato Campo coltivato Vicino alla strada C.1 Z ,5 N.D. C.2 Z , C.3 Z ,19 < 1 Bosco C.3 Z.3 7,25 0, ,6 0,4 0,2 0 C.1 Z.1 C.2 Z.2 C.3 Z.2 C.3 Z.3 C.4 Z.4 C.4 Z.4P C.5 Z.7 Taglio Abeti C.4 Z ,32 < 1 Nitrati (ppm) Percorso Sottobosco erboso C.4 Z.4P 40 0, Viale centrale adiacente campo coltivato C.5 Z ,57 < C.1 Z.1 C.2 Z.2 C.3 Z.2 C.3 Z.3 C.4 Z.4 C.4 Z.4P C.5 Z.7

13 ph CHIMICA DEL SUOLO C.1 Z.1 C.2 Z.2 C.3 Z.2 C.3 Z.3 C.4 Z.4 C.4 Z.4P C.5 Z.7 Valori di ph Classifica suoli 3 4,5 Suoli peracidi 4,6 5,5 Suoli acidi 5,6 6,5 Suoli subacidi 6,6 7,5 Suoli neutri 7,6 8,5 Suoli subalcalini 8,6-9,5 Suoli alcalini 9,6 10,5 Suoli peralcalini ph < 4 ph < 5,5 ph 6,5 7,5 Presenza di H 2 SO 4 libero proveniente da fenomeni di riduzione Presenza di Al 3+ scambiabile Ottimo per la gran parte delle colture ph 7,5 8,5 Presenza di CaCO 3 ph > 8,5 Presenza di Na 2 CO 3

14 Il suolo è un sistema trifasico Fauna e Flora Organica Residui vegetale ed animali Fase solida Humus Inorganica Scheletro (frammenti di roccia) Terra fine

15 Fase solida organica La sostanza organica è una qualsiasi materia di origine biologica presente nel terreno (biomasse vegetali, resti animali ). Quando la sostanza organica ha subito una notevole trasformazione, causata dall attacco dei microrganismi, si presenta omogenea e di colore scuro e viene detta humus. All HUMUS si attribuiscono: - proprietà strutturali per il terreno dovuta ai diversi acidi che contiene (acidi umici); - proprietà nutritive per i vegetali (contiene in particolare N, P, K e Ca). Reazione del suolo con NaOH Campione filtrato Acido umico Specie umica Origine (esempi) Colore bianco Molto uomo Suolo calcareo Colore giallo poco Forma mista Humus misto Colore bruno scuro pochissima grezza Humus di conifere

16 Scheletro Fase solida inorganica Diametro delle particelle maggiore di 2 mm (pietre, ciottoli e ghiaia) Lo scheletro è un costituente inerte che non partecipa ai fenomeni di adsorbimento e desorbimento degli elementi nutritivi; esso determina una certa incoerenza ed una scarsa capacità di trattenere l acqua Terra fine Diametro delle particelle minore di 2 mm Nome dei costituenti Sabbia grossa Sabbia fine limo argilla Diametro delle particelle (mm) 0,2<d<2 0,05<d<0,2 0,002<d<0,05 d<0,002 La distribuzione percentuale in peso di queste diverse frazioni nella Terra fine prende il nome di TESSITURA

17 Campioni C.1 Z.1 Fase solida inorganica Stabilità della Granulometria del suolo all'acqua II H II M Leggermente decomposti C.2 Z.2 Leggermente Immutate - decomposti Leggermente decomposte C.3 Z.2 Leggermente Immutate - decomposti Leggermente decomposte C.3 Z.3 Leggermente Leggermente decomposti decomposti C.4 Z.4 Immutate Leggermente decomposte - Decomposti - Omogeneizzato C.4 Z.4P Immutate Immutate - Leggermente decomposte - Decomposti C.5 Z.7 Leggermente decomposti Immutate - Leggermente decomposte - Decomposti - Omogeneizzato I campioni di suolo analizzato hanno mostrato una varietà granulometrica tendente per lo più alla sabbia fine con qualche grano di sabbia grossa, una buona percentuale di limo e pochissima argilla.

18 Conclusioni sul suolo Dal confronto del cloro con quello dei nitrati si nota un andamento simile per entrambi gli elementi nutritivi. Di fatti per ambedue, le concentrazioni risultano maggiori nei suoli destinati alle coltivazioni o comunque in prossimità di suoli coltivati, di contro valori molto più bassi si riscontrano nel sottobosco o in prossimità della strada. Nello specifico il campione C.1Z.1 ha evidenziato un valore particolarmente elevato di nitrati probabilmente dovuto ad un ristagno di acque in quell area che ne ha causato l accumulo. Il calcio ha evidenziato delle percentuali molto basse, valore confermato anche dai valori di ph che ne hanno rilevato la natura sub-acida, neutra. Tale caratteristica rende il suolo ottimo per gran parte delle colture. Per quanto riguarda la presenza di humus, la maggior parte del suolo analizzato ha subito, dopo la reazione con idrossido di sodio,una lieve variazione di colore mantenendo un colore bruno scuro rilevando una bassa quantità di acido umico nel terreno ciò può essere dovuto o a alla presenza di conifere o ad un suolo rimaneggiato a causa delle colture determinando la perdita di humus nel terreno.

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20 Biomonitoraggio Si definisce BIOMONITORAGGIO l utilizzo di organismi viventi o parti di essi per il monitoraggio della qualità dell ambiente. Esso è basato sulla valutazione degli effetti biologici dell inquinamento. Caratteristiche dell organismo : -Ampia diffusione nell area di studio; -Scarsa mobilità; -Ciclo vitale lungo

21 BIOINDICATORI Utilizzati per la misura di biodiversità (variazioni nell assetto morfologico, fisiologico o genetico) Un valido bioindicatore deve presentare un accertata sensibilità agli agenti inquinanti considerati BIOACCUMULATORI Utilizzati per la misura delle concentrazioni delle sostanze accumulate nel loro organismo Un valido bioaccumulatore deve presentare un elevata tolleranza ed una notevole capacità di accumulo degli agenti inquinanti considerati

22 I LICHENI SIMBIOSI I LICHENI sono organismi simbionti, derivanti dall associazione di un fungo e di un alga fotosintetizzante (alga verde o cianobatteri). Il partner fotosintetico produce gli zuccheri, fonte di energia per sé stesso e per il fungo. Il fungo trattiene l umidità e le particelle minerali fornendo ospitalità e protezione contro l essiccamento. Il corpo del lichene è chiamato TALLO.

23 LE FORME DI CRESCITA DEI LICHENI CROSTOSI: si sviluppano in senso orizzontale aderendo strettamente alla superficie. FOLIOSI: tallo costituito da lobi paralleli alla superficie simili a piccole foglioline, con i margini più o meno frastagliati. FRUTICOSI: tallo costituito da lobi attaccati al substrato

24 LICHENI OTTIMI BIOINDICATORI. PERCHE? 1) Elevata capacità di assorbimento e di accumulo di sostanze prelevate dall atmosfera. Non hanno un apparato radicale pertanto dipendono dalle deposizioni secche e umide dell atmosfera. Non hanno aperture stomatiche e di cuticola, effettuano gli scambi gassosi attraverso tutta la superficie corporea. 2) Resistenza agli stress ambientali. In situazioni di stress idrico rallentano le attività metaboliche per cui aumenta la loro resistenza ai contaminanti atmosferici 3) Impossibilità di liberarsi delle particelle vecchie o intossicate. 4) Lento accrescimento e grande longevità. Questa loro caratteristica permette di monitorare l inquinamento di una particolare area geografica anche per un lungo periodo di tempo 5) Sensibilità accertata agli inquinanti, differente da specie a specie.

25 L indice di purezza atmosferica: IAP L elaborazione dell'indice IAP si basa sullo osservazione dei licheni epifiti. Gli alberi da campionare devono: inclinazione dell asse del tronco non superiore ai 10 rispetto alla normale del suolo; circonferenza superiore ai 60 cm; assenza di fenomeni di disturbo quali verniciature, patologie della piante ecc ; localizzazione degli alberi in posizioni aperte, evitando aree troppo ombreggiate; escludere gli alberi con scorza facilmente esfoliabile. Evitare parti di tronco decorticocato; evitare parti con copertura di briofite maggiore del 25%

26 Calcolo dell I.A.P Per il calcolo dello I.A.P. viene utilizzato un reticolo di 30X50 cm suddiviso in dieci maglie di 15X10 cm. Il reticolo deve essere posizionato su ogni albero della stazione a un altezza di circa cm dal suolo, sulla parte del tronco che presenta la massima copertura di licheni. In ogni stazione di campionamento si procede al conteggio delle specie licheniche presenti sulle piante campione. Il metodo si basa sulla misura delle frequenze di ogni specie lichenica nei rettangoli in cui è suddiviso il reticolo. In pratica, per ogni specie lichenica rilevata nell'area delimitata dal reticolo, si conta il numero totale dei quadranti all interno dei quali essa è presente. La somma delle frequenza relative ad ogni singolo lichene costituisce il valore di frequenza di una singola pianta campione. La media aritmetica delle frequenze misurate nelle piante di una stazione di campionamento rappresenta il valore dell indice IAP.

27 Classi di Qualità Per facilitare la lettura e l interpretazione dei risultati ottenuti, i valori di I.A.P. delle singole stazioni possono essere fatte rientrare in classi di qualità ciascuna delle quali corrispondente ad un intervallo di valori dell indice e contraddistinta da un determinato colore. Valori dello IAP inferiori a 10 sono tipici delle zone ai margine del deserto lichenico e sono comunque indice di una scarsa qualità dell aria. Quando lo IAP raggiunge e supera il punteggio di 30, la qualità dell aria comincia ad attestarsi su di un discreto livello. Va precisato a questo proposito che non esistono classi di qualità standard valide per tutto il territorio nazionale, ma esse vengono scelte dall operatore in base alle caratteristiche dell area di studio e pertanto hanno un valore relativo.

28 I.A.P. nell area di studio STAZIONE 2 STAZIONE 3 STAZIONE 1 Stazione 1 Entrata Parco I.A.P. 1 = 24 Media Stazione 2 Confine sulla strada I.A.P. 2 = 13 Bassa Stazione 3 All interno del Parco I.A.P. 3 = 20 Mediocre-Media

29 Conclusione del Biomonitoraggio Il calcolo dell indice di purezza atmosferica ha dimostrato come la qualità dell area possa cambiare drasticamente al variare delle condizioni ambientali. Nella stazione 1 le fonti di emissioni inquinanti sono poco diffuse, anche se, essendo all ingresso del PAM, risulta essere in un area di transizione tra il vicino centro abitato ed il Parco. Pertanto la qualità dell aria, in base ai risultati ottenuti, è da considerarsi media. La stazione 2 è situata quasi sul bordo della strada (viale Piemonte), il forte impatto atmosferico dovuto al traffico veicolare è immediatamente percepibile dalla difficoltà trovata nel rilevare alberi con specie licheniche e dalla scarsa varietà di specie riscontrata. La qualità dell area è classificata come bassa. Infine la stazione 3 anche se all interno del parco, quindi in teoria con un minore inquinamento atmosferico rispetto alle altre due stazioni, rientra in una classe di qualità intermedia fra il mediocre ed il medio. Questa incoerenza con i dati attesi è giustificata dai lavori di taglio abeti che ha comportato variazioni ambientali all interno dell area oltre che movimento di mezzi per l esecuzione dei lavori.