ANALISI LIMNOLOGICHE DEL LAGO CALAMONE (Reggio Emilia) Manuel Aguzzoli, Lanfranco Corradini, Valeria Datteri, Mirco Marconi, Daniele Galli (1) Istituto d Istruzione Superiore Antonio Zanelli, Via F.lli Rosselli 41/1, 42100 Reggio Emilia, www.itazanelli.it, (1) Autore corrispondente: daniele.galli@istruzione.it Riassunto L Istituto d Istruzione Superiore Antonio Zanelli di Reggio Emilia, nell ambito del progetto didattico extracurricolare Analisi limnologiche del lago Calamone, ha svolto una campagna di monitoraggio chimico-fisico delle acque di questo piccolo ma conosciuto Lago Reggiano, ubicato all interno del Parco Nazionale dell Appennino Tosco-Emiliano. Detto progetto, realizzato dagli studenti delle classi 3^A e 3^E (a.s. 2005-2006, 2006-2007), si inserisce nell attività del corso sperimentale Cerere ad indirizzo Agro-Ambientale e ha rappresentato sia un occasione per consolidare le conoscenze acquisite nell ambito delle discipline ecologiche di base e applicate, sia un opportunità per prendere coscienza, attraverso l esperienza diretta, delle complessità e della variabilità delle situazioni con cui normalmente ci si deve confrontare nell ambito di ogni attività tecnico- scientifica. Dal monitoraggio eseguito è emerso che il lago Calamone presenta uno stato ecologico sufficiente (è ascrivibile alla Classe 3 secondo le disposizioni del D.M. 391/2003) e non è sensibile all acidificazione. Introduzione Il lago Calamone (noto anche come Lago del Ventasso), forse il più bello tra i laghi reggiani, si trova ai piedi del Monte Ventasso (1726 m s.l.m.), nei pressi della stazione sciistica di Ventasso Laghi, Comune di Ramiseto (Reggio Emilia). Il lago Calamone ha una pianta irregolare, sostanzialmente inscrivibile all interno di un triangolo rettangolo con l angolo retto volto a 1
Nord-Est e l ipotenusa che corre lungo il lato Sud-Ovest; si distinguono poi un vertice a Sud, nelle vicinanze del quale si immette un piccolo rio identificabile come tributario principale, e un terzo angolo a Nord-Ovest in corrispondenza dell emissario (Torrente Lonza), presso il quale convergono la strada carrozzabile e le carraie che da valle portano al lago e dal quale si dipartono i sentieri circumlacuali. I restanti due lati, più brevi, sono volti l uno a Nord, correndo lungo il contrafforte morenico che contiene il bacino verso valle, l altro a Est-Sud-Est, lungo il pendio più ripido e boscato che scende dalla vetta del Ventasso a dare origine alla riva più alta e aclive del lago. Il Lago, di origine glaciale (forse sovraimpresso ad un avvallamento gravitativo-strutturale Chiessi, 1984), si presenta ampliato artificialmente dal 1956, per la costruzione, da parte del Corpo Forestale dello Stato, di una briglia-ponte sull emissario. Il manufatto, alto quasi 2 metri, ha aumentato di altrettanto l altezza del lago e la sua profondità, nonché esteso in modo notevole la superficie ed il volume d invaso, conferendo al bacino la forma di una ciotola con l orlo assai svasato. In precedenza il lago aveva forma rozzamente quadrangolare (ben ravvisabile dalle carte IGM degli anni 30), superficie minore di almeno 1/3 e profondità massima di circa 7,5 metri (Spallanzani, 1762; Manzini et al., 1987). Morfometria e idrologia Coordinate geografiche del punto di massima profondità ( Punto di campionamento ) Larghezza 1 Lunghezza 1 Perimetro 2 44 22 56,3 N 10 16 55,5 E 1397 m s.l.m. 215 m 286 m 809 m Area 2 33 480 m 2 Volume 2 120 108 m 3 Profondità massima 2 9,7 m Profondità media 2 3,6 m Area bacino imbrifero 2 652 000 Rapporto area bacino imbrifero/area lago 2 19,42 Alimentazione Immissario permanente Emissario Torrente Lonza 1 Bertoluzza, in Chiessi, 1984; 2 Bonazzi e Ferrari, 1966. 2
Materiali e metodi E stata identificata un unica stazione di campionamento, in coincidenza del punto di massima profondità del Lago. Il prelievo dei campioni d acqua è stato eseguito da natante, mediante l utilizzo di un campionatore (bottiglia di Ruttner), che ha consentito la raccolta a profondità crescenti lungo la colonna d acqua (da - 0,5 a -7-8 metri di profondità). I campioni d acqua destinati alla determinazione della concentrazione dell ossigeno disciolto sono stati prelevati alle seguenti profondità: -0,5 m, -1 m, -2 m, -3 m, -4 m, -5 m, -6 m, -7 m e -8 m. I campioni d acqua destinati alla determinazione degli altri parametri analitici (ph, Conducibilità elettrica, azoto nitrico, azoto nitroso, azoto ammoniacale, fosforo totale, clorofilla a b c e alcalinità) sono stati prelevati alle seguenti profondità: -1 m, -3 m e -7-8 m. Sono stati effettuati, nell arco di un anno, quattro campionamenti, eseguiti nel periodo autunnale, primaverile e tardo-primaverile (non sono stati eseguiti prelievi estivi per chiari motivi di organizzazione didattica e prelievi invernali per motivi di sicurezza). Le analisi delle acque sono state svolte applicando le metodiche ufficiali sviluppate e pubblicate da IRSA-CNR. La trasparenza delle acque è stata determinata in situ mediante l uso del disco di Secchi, come media aritmetica della profondità di scomparsa e della profondità di riapparsa. La temperatura è stata determinata in situ mediante l uso del termometro ad alcol inserito all interno del campionatore (bottiglia di Ruttner). Il ph è stato determinato ex situ per via potenziometrica. La conducibilità elettrica è stata determinata ex situ mediante l uso di un conduttimetro a compensazione automatica della temperatura. La concentrazione di ossigeno disciolto è stata determinata ex situ per titolazione iodometrica secondo Winkler. La percentuale di saturazione dell ossigeno disciolto è stata determinata attraverso la relazione tra la concentrazione misurata di ossigeno disciolto e il contenuto potenziale dello stesso (in base alla temperatura dell acqua e alla pressione atmosferica, misurata mediante l utilizzo di un barometro elettronico a cella di carico opportunamente tarato), così come tabulato da R. F. Weiss (1970). La concentrazione di azoto nitrico è stata determinata ex situ per via spettrofotometrica mediante salicilato di sodio. La concentrazione di azoto nitroso è stata determinata ex situ per via spettrofotometrica mediante solfanilammide e naftiletilendiammina. La concentrazione di azoto ammoniacale è stata determinata ex situ per via spettrofotometrica mediante reattivo di Nessler. La concentrazione di fosforo totale è stata determinata ex situ per via spettrofotometrica (con molibdato d ammonio e potassio antimonil tartrato) 3
mediante mineralizzazione acida a caldo con persolfato di potassio. La concentrazione di clorofilla a b c è stata determinata ex situ per via spettrofotometrica. L alcalinità alla fenolftaleina e totale delle acque è stata determinata ex situ per titolazione con indicatore. La valutazione della sensibilità all acidificazione delle acque lacustri è stata eseguita basandosi sui valori di alcalinità totale rilevati in superficie e riferiti alla massima circolazione più recente (Turner et al., 1986; Mosello et al., 1994). La classificazione ecologica del Lago è stata eseguita basandosi sui valori di: trasparenza, percentuale di saturazione dell ossigeno disciolto, contenuto in Clorofilla a e fosforo totale, come indicato nel D.M. n. 391 del 29 dicembre 2003 (Regolamento recante la modifica del criterio di classificazione dei laghi di cui all allegato 1, tabella 11, punto 3.3.3, del D.Lgs. N. 152 del 1999). Risultati I risultati delle determinazioni analitiche sono riportate nei diagrammi sottostanti: 4
5
Discussione e conclusioni Le acque del lago Calamone risultano ben tamponate grazie ad un elevata concentrazione di ioni bicarbonato. Il valore medio di alcalinità totale delle acque superficiali durante gli eventi di piena circolazione è, infatti, di 2,3 meq./l così come il valore relativo all ultimo evento di piena circolazione rilevato (ottobre 2006) è di 2,4 meq./l. Questa condizione (alcalinità totale superiore a 2 meq./l) ci permette di classificare il lago Calamone come non sensibile a fenomeni di acidificazione delle acque. 6
Il lago Calamone è stato classificato anche dal punto di vista ecologico, nonostante il set di dati a nostra disposizione non fosse particolarmente ampio e, soprattutto, alcuni dei dati sensibili non fossero riferiti alle condizioni lacustri più significative (ad esempio: clorofilla e trasparenza rilevate in maggio e non nel pieno periodo estivo, deficit di ossigeno disciolto ipolimnico non rilevato al termine della stratificazione termica estiva). In funzione dei risultati ottenuti: valore minimo di trasparenza pari a -1,55 m, valore massimo di clorofilla a pari a 21,17 µg/l, valore minimo ipolimnico della percentuale di saturazione dell ossigeno disciolto nel periodo di massima stratificazione pari al 65,0%, valore della percentuale di saturazione dell ossigeno disciolto a 0 m in piena circolazione pari al 94,5%, valore massimo riscontrato di fosforo totale pari a 11,83 µg/l e valore della concentrazione di fosforo totale a 0 m in piena circolazione pari a 6,27 µg/l, è possibile definire per il lago Calamone uno stato ecologico sufficiente (quindi è ascrivibile alla Classe 3 secondo le disposizioni del D.M. 391/2003). Le caratteristiche limonologiche del Lago sono tali da renderlo difficilmente classificabile dal punto di vista trofico. E infatti difficoltoso identificare, in modo inequivocabile, la collocazione trofica del Lago all interno delle rigide categorie proposte dai limnologi, in quanto vi è una forte discordanza tra i valori raggiunti dai diversi descrittori del livello di trofia (fosforo totale, clorofilla a e trasparenza), quantomeno rispetto agli strumenti classificatori solitamente utilizzati. Detti strumenti (ad esempio la tabella proposta da OECD nel 1982) sono infatti stati sviluppati e validati nell ambito dello studio di laghi grandi e comunque profondi, in cui la quota di produzione primaria prevalente è fitoplanctonica e si realizza quindi nella zona pelagica. Il lago Calamone, così come la stragrande maggioranza dei laghi dell Appennino Emiliano, è un lago piccolo e soprattutto poco profondo, con un ampia zona litoranea nella quale si realizza un abbondantissima produzione di biomassa macroidrofitica (per contro, la concentrazione media di clorofilla a, riferita invece alla biomassa fitoplanctonica, risulta di soli 8,31 µg/l). Le macroidrofite in questione immobilizzano nella loro biomassa ingenti quantitativi di fosforo, riducendo così la quota disciolta o dispersa nelle acque. Questo fenomeno spiegherebbe la ridotta concentrazione di fosforo totale nelle acque del lago Calamone (valore medio pari a 4,74 µg/l), che secondo la limnologia classica dovrebbe, proprio per questo motivo, essere considerato un ambiente oligotrofo. Il lussureggiamento della vegetazione acquatica e la conseguente produzione autunnale di un abbondante necromassa vegetale potrebbe invece spiegare la ridotta trasparenza delle acque del Lago (trasparenza media di -1,98 m), in funzione della risospensione di elevati 7
quantitativi di particolato organico depositato a livello del fondale. Per i motivi sopra illustrati, il Lago risulta mesotrofico secondo alcuni descrittori (ad esempio: clorofilla a ), oligotrofico secondo altri (ad esempio: fosforo totale) e infine eutrofico per altri ancora (ad esempio: trasparenza). A fronte della difficoltà classificatoria palesatasi e dell evidente elevato stato trofico/avanzato stadio di evoluzione del Lago, invece di provare ad eseguire un inutile esercizio di tipizzazione, ci accontentiamo di definire il lago Calamone con un ambiente a elevata trofia naturale. Ringraziamenti Si ringraziano gli studenti delle classi 3^A e 3^E (a.s. 2005-2006, 2006-2007) e le rispettive famiglie, la Prof.ssa Antonella Massari, gli assistenti tecnici Sig. Giuseppe Nicoli, Sig. Vito Pontrelli, Sig. Mauro Cantarella e Sig. Fausto Vezzani, il Parco Nazionale dell Appennino Tosco-Emiliano, il Comune di Ramiseto, il Sig. Pietro Scapinelli e il Dott. Pier Paolo Gibertoni. Bibliografia Anceschi M., Marconi M., Studio particolareggiato per il risanamento del Lago Calamone (Comune di Ramiseto), 1991; Antonietti R., Viaroli P., Montanini E., Negrari G., Guida al corso teorico-pratico di fisica e chimica per l ecologia degli ambienti lacustri, 1990; APAT e IRSA/CNR, Metodi analitici per le acque, 2003; Casadei F., Analisi della suscettibilità ai rischi di acidificazione e di eutrofizzazione dei sistemi lacustri del crinale dell Appennino Emiliano-Romagnolo. Problemi di gestione in funzione della conservazione e dello sviluppo economico ecologicamente sostenibile: il caso del lago Calamone, 1996; Montanari F., Analisi e prospettive per la gestione e la conservazione dell area del lago Calamone, 2000; Regione Lombardia, ARPA Lombardia, Fondazione Lombardia per l Ambiente e IRSA/CNR, Osservatorio dei Laghi Lombardi - Qualità delle acque lacustri in Lombardia 2004-1 Rapporto OLL, 2005; Tonolli V., Introduzione allo studio della limnologia, 1964. 8