ARPA Sezione di Piacenza SERVIZIO SISTEMI AMBIENTALI Ecosistema Bacini Idrografici Primi risultati dell analisi ambientale finalizzata alla stima degli effetti prodotti dal pompaggio di acqua dal Torrente Chiavenna, a monte di Caorso, sulla qualità ambientale del tratto a valle. Piacenza, agosto 2006 1
Premessa. Lo sbarramento artificiale sul Fiume Po presso Isola Serafini (Comune di Monticelli d Ongina), dove sorge la centrale idroelettrica ENEL, produce un reflusso di acque del Po nel Torrente Chiavenna che risale verso monte per circa 7 chilometri (5.7 in linea d aria), fino a raggiungere il centro abitato del Comune di Caorso. Il fenomeno si estende anche a monte di Caorso per circa 3.5 chilometri (2.5 in linea d aria), fino alla località Colombarola, creando un ecosistema fluviale diverso da quello naturale: il battente d acqua misurato sotto il ponte ciclabile in centro a Caorso è risultato di 2.5 m il 28/06/2006, quando normalmente nella Stazione della Rete Regionale di Monitoraggio Acque Superficiali a Chiavenna Landi (cod. 01120200) non supera i 30 cm (Fig. 1). La corrente naturale del torrente, da Chiavenna Landi a Caorso, progressivamente diminuisce, per annullarsi appunto in località Colombarola e da qui in avanti il livello in alveo cresce per effetto del rigurgito di acqua da Po. Appena a monte di Caorso il T. Chiavenna riceve in sponda sinistra il Torrente Riglio in località Ronchi: la conformazione del Torrente Fig. 1: area oggetto di indagine. Riglio, che forma un ampia ansa prima della foce, impedisce che lo stesso fenomeno investa anche questo affluente, almeno fino alla Stazione della Rete Regionale (cod. 01120400) (Fig. 3). Nei mesi estivi si assiste ad un ristagno di acqua, che favorisce il proliferare di vegetazione algale e fluviale molto abbondante; nel centro abitato di Caorso infatti, lungo l area pedonale sul torrente, si avverte la presenza di forte odore di vegetazione in decomposizione, mal sopportabile dai residenti. Il punto contrassegnato con 2 in figura 2A e 2
2B corrisponde alla Stazione 01120400 sul Riglio, a valle della quale si notano l ansa e l immissione in Chiavenna in località Ronchi; il punto contrassegnato con 3 corrisponde al ponte sulla ciclabile a Caorso. Fig. 2A: tratto fluviale compreso fra Chiavenna Landi (punto 1) e S. Nazzaro (punto 5), oggetto della presente indagine. Fig. 2B: dettaglio del tratto compreso fra Colombarola e Caorso. La documentazione fotografica evidenzia lo stato in cui si trova il tratto di torrente interessato. Torrente Chiavenna, località Colombarola: si nota la differenza fra la corrente naturale (foto a sinistra) e l effetto di ristagno e di rialzo del livello più a valle (foto a destra), 05/06/2006. Fig. 3: morfologia del torrente Chiavenna e del Torrente Riglio nel tratto studiato. 3
Torrente Chiavenna sotto il ponte ciclabile nel centro abitato di Caorso, 13/07/2006. Torrente Riglio, Stazione cod. 01120400, ponte Torrente Riglio, ansa prima dell immissione nel strada Caorso-Chiavenna Landi, 01/06/2006. Chiavenna, 01/06/2006. Fig. 3 (segue): morfologia del Torrente Chiavenna e del Torrente Riglio nel tratto studiato. Nel Riglio il fenomeno di rigurgito da Po è limitato dalla presenza dell ansa fluviale, che costituisce uno sbarramento fisico naturale (fig. 4). Torrente Riglio, effetto ristagno fra l ansa e l immissione in Chiavenna, loc. Ronchi, 05/06/2006. Fig. 4: a valle dell ansa nel Riglio prevale l effetto ristagno. 4
In località S. Nazzaro esiste un impianto di sollevamento d acqua per uso irriguo gestito dal Consorzio Bacini Piacentini di Levante, che si approvvigiona dal Fiume Po; poiché il Consorzio può incrementare i volumi d acqua prelevati dal Fiume Po (Piano Regionale Tutela Acque 2005), ha proposto di pompare acqua a monte di Caorso dall alveo del Chiavenna, che di fatto contiene acqua di Po, col fine di evitare il ristagno d acqua a Caorso ed il conseguente proliferare di alghe e vegetazione acquatica, responsabili probabilmente del cattivo odore prodotto dalla loro putrefazione in condizioni anaerobiche. D accordo con il Comune di Caorso ed il Consorzio Bacini Piacentini di Levante, Arpa Sezione di Piacenza ha programmato una serie di controlli finalizzati a definire la qualità ambientale del Torrente Chiavenna, nel tratto interessato dai fenomeni sopra descritti; l obiettivo è quello di supportare con dati tecnici la proposta di progetto ipotizzato dal Consorzio, non potendo tuttavia in questa fase prevedere quali effetti saranno prodotti da un opera del genere sull ecosistema fluviale in toto. Area interessata. E stata presa in esame l area comprendente il tratto del Torrente Chiavenna che va da Chiavenna Landi-Comune di Caorso (stazione di chiusura di bacino della Rete Regionale di Monitoraggio Acque Superficiali, cod. 1120200) alla foce in Po (S. Nazzaro-Comune di Monticelli d Ongina) (Figg. 1 e 2A). Il Chiavenna modifica il suo ecosistema naturale progressivamente da Sud a Nord dalla località Colombarola, dove inizia a perdere la naturalità per effetto del rigurgito di acqua da Po, creando un sistema artificiale di piccolo lago. Per evidenziare le differenze tra i vari tratti del torrente si sono individuati dei punti di campionamento per l analisi della qualità ambientale dell acqua ai sensi del DLgs 152/99 (fig. 5): punto 1: stazione rete regionale sul Torrente Chiavenna, rappresentativa dell ecosistema non ancora alterato; punto 2: stazione rete regionale sul Torrente Riglio, affluente del Torrente Chiavenna; punto 3: Torrente Chiavenna in centro paese a Caorso, sul ponte pedonale, rappresentativo dell ecosistema alterato nella posizione di maggiore impatto per gli abitanti di Caorso; punto 4: Torrente Chiavenna a valle del depuratore, in località Zerbio di Caorso, rappresentativo della qualità dell acqua già eventualmente compromessa dai reflui del depuratore, trascinata verso monte dal rigurgito da Po; punto 5: Fiume Po a S. Nazzaro. 5
I punti di prelievo sono stati posizionati lungo questa ipotetica asta per verificare se i nutrienti e/o gli inquinanti, responsabili della proliferazione algale/vegetale, provengano principalmente dal Chiavenna oppure dal Po: nel primo caso il pompaggio a monte di Caorso non modificherebbe la situazione, mentre nel secondo (nutrienti dal Po) l asportazione continua dell acqua, opportunamente dimensionata, potrebbe evitare il ristagno e la proliferazione vegetale. Fig. 5: 1=Chiavenna a Chiavenna Landi; 2=Riglio (staz. rete 1120400); 3=Chiavenna a Caorso-centro; 4=Chiavenna a valle depuratore (Zerbio); 5=Po a S. Nazzaro. Nella ortofoto riportata a destra il punto 1 rimane fuori campo. Sono stati eseguiti 2 sopralluoghi (01/06/2006 e 05/06/2006) e 4 campionamenti con analisi ambientale in campo (07/06/2006, 28/06/2006, 13/07/2006, 03/08/2006). Analisi effettuate e risultati ottenuti. Sui campioni di acqua sono stati determinati i parametri di base utilizzati per la classificazione della qualità ambientale per i corpi idrici naturali ai sensi del DLgs 152/99: ph, conducibilità, solidi sospesi, durezza, ossigeno disciolto, COD, BOD 5, fosforo solubile e totale, azoto ammoniacale, nitroso e nitrico, cloruri, solfati, enterococchi intestinali, Escherichia Coli, salmonella, temperatura (acqua e aria), solfuri; in alcuni campioni sono stati determinati parametri particolari quali clorofilla a, feofitina a, trasparenza e ossigeno ipolimnico come indicatori di eutrofizzazione; è inoltre stata 6
effettuata una ricognizione del territorio dal punto di vista vegetazionale ed analisi allo stereomicroscopio per il riconoscimento di specie vegetali. Nel prelievo del 07/06/2006 (prima campagna) sono stati campionati i punti 1, 2, 3, 4 e 5 (Fig. 6). Punto 3: Chiavenna a Caorso-centro Punto 4: Chiavenna a valle depuratore (Zerbio) Punto 5: Fiume Po a S. Nazzaro. Fig. 6: Prima campagna, 07/06/2006. I risultati ottenuti il 07/06/2006 sono riportati nella tabella allegata ed evidenziano che non erano presenti concentrazioni di nutrienti (N e P) particolarmente elevate, né di sostanza organica (COD e BOD 5 ); la qualità dell acqua di Po è migliore di quella del Chiavenna a Chiavenna Landi, operando una diluizione di inquinanti, già visibile nel punto 4 (Zerbio, a valle depuratore); nonostante la presenza dei reflui del depuratore di Caorso, complessivamente le acque non si mostravano di cattiva qualità (solfuri assenti, ammoniaca bassa, solidi sospesi bassi, conservato rapporto COD/BOD 5 ). L unico parametro anomalo era l ossigeno disciolto con la relativa percentuale di saturazione nel punto 3, Caorso-centro: 22.6 mg/l con 255% di saturazione! 7
Tali condizioni, oltre alla presenza di una fioritura algale estesa, riconducono ad un ambiente di tipo limnico, dove l ossigeno è prodotto per fotosintesi clorofilliana; ma in presenza di ossigeno non si dovrebbe sviluppare odore da decomposizione vegetale, a meno che non si stratifichi sul fondo un ambiente anossico per la copertura completa della superficie con uno spesso strato vegetale. In questo caso l eccesso di sostanza organica si degrada sul fondo e produce odore. Si è proceduto allora ad un secondo prelievo sull unico punto di interesse, trattando il torrente Chiavenna a Caorso-centro (ponte pista ciclabile) come se fosse un piccolo lago artificiale, creato dal rigurgito di acqua dal Po. In data 28/06/2006 è stato eseguito un campionamento a 2 profondità con Sonda di Ruttner (in superficie e a circa 2 metri, sul fondo) per analizzare i parametri caratterizzanti le acque di lago: ossigeno epilimnico ed ipolimnico, clorofilla a e feopigmenti, trasparenza. Le acque di lago possono trovarsi in condizioni di Oligotrofia, Mesotrofia, Eutrofia: in quest ultimo caso sono particolarmente ricche di nutrienti, responsabili della proliferazione algale, con fenomeni di ipossia sul fondo e sovrasaturazione (da fotosintesi) in superficie; ambiente ridotto in profondità, con presenza di specie come ammoniaca, acido solfidrico, metano. Parametro Condizioni di campione 28/6 campione 28/6 EUTROFIA in superficie sul fondo Fosforo >20 μg/l <10 μg/l <10 μg/l Azoto >0.6 mg/l 1.4 mg/l 1.4 mg/l n cellule algali > 5x10 6 /l 1/150 ml filtrato Ossigeno epilimnico fino al 200% saturazione 116% Ossigeno ipolimnico assente 98% Clorofilla a >7 μg/l 54.3 μg/l 28.7 μg/l Feofitina a <0.5 μg/l 6.3 μg/l Trasparenza (Disco del - 0.62 m Secchi) Acido solfidrico abbondante assente assente Ammoniaca abbondante <0.02 mg/l 0.09 mg/l Tab. 1: confronto fra condizioni di eutrofia e risultati delle analisi del 28/06/2006. I risultati ottenuti il 28/06/2006 mostrano che era in atto attività fotosintetica per la presenza di clorofilla a in superficie e feopigmenti (feofitina a, metabolita della clorofilla) in concentrazione maggiore sul fondo, ma non concordano univocamente con condizioni eutrofiche (parametri in rosso). Effettivamente è stato assunto come lago un tratto di torrente, solo per il ristagno di acqua, ma la profondità esigua del livello dell acqua (2.5 m) probabilmente non consente una stratificazione in epilimnio ed ipolimnio: l ambiente che si 8
forma quindi non può essere connotato con i parametri caratteristici (profilo termico, ossigeno disciolto), se non come tendenza. E stata comunque effettuata una ulteriore verifica della concentrazione di ossigeno, considerato come indicatore del sistema: infatti la % di saturazione per l ossigeno ipolimnico sarebbe troppo alta con il 98% misurato sul campione di fondo. Si è proceduto a prelevare campioni di acqua dal punto Caorso-centro a 3 diversi orari dello stesso giorno (13/07/2006), per verificare che ci fosse un andamento nella sua concentrazione legato all attività fotosintetica, cioè massima in pieno giorno e minima durante la notte. Nel corso del prelievo del 13/07/2006 ore 15.00 è stata effettuata anche una ricognizione delle condizioni al contorno, con riconoscimento vegetazionale di macrofite galleggianti della Famiglia delle Lemnaceae (Lemna minor - Lenticchia d'acqua comune e Spirodela polyrrhiza Lenticchia d acqua maggiore), alghe filamentose; la vegetazione riparia risulta costituita da pioppi, salici, robinie, arbusti (fig. 7). Fig. 7: Caorso-centro, 13/7/06: Presenza di Lemna minor (Lenticchia d'acqua comune) e Spirodela polyrrhiza (Lenticchia d acqua maggiore). I risultati ottenuti mostrano un andamento circadiano dell ossigeno, coerente con la fotosintesi, anche se il prelievo in assenza completa di luce non è stato effettuato, coincidendo con l ultima ora di buio prima dell alba (tab. 2 e fig. 8). ORA ossigeno disciolto mg/l ossigeno disciolto % saturazione temperatura acqua C temperatura aria C 13/07/06 ore 5.45 13.4 168 27.0 22.9 13/07/06 ore 15 19.4 262 31.0 32.3 14/07/06 ore 0.45 17.2 220 28.2 24.7 Tab. 2: risultati delle analisi del 13-14/07/2006. 9
Ossigeno disciolto (mg/l) Ossigeno disciolto (% sat.) 20 300 mg/l 18 16 240 180 120 % saturazione 14 60 12 0 13/07/2006 ore 5,45 13/07/2006 ore 15,00 14/07/2006 ore 0,45 ora prelievo Fig. 8: andamento dell ossigeno disciolto in funzione delle ore del giorno. Il valore minimo riscontrato è quello delle ore 5.45, anche se ancora troppo alto per dimostrare che si possano instaurare condizioni di ipossia nella massa d acqua tali da favorire una degradazione anaerobica della sostanza organica ivi presente. Approfondimenti. Nel periodo compreso fra 14/07/2006 e 01/08/2006, in condizioni di temperature diurne particolarmente elevate (fino a 39 C) protrattesi ininterrottamente, si è assistito nel tratto osservato alla copertura completa della superficie del torrente da parte di Spirodela polyrrhiza (Lenticchia d acqua maggiore, fig. 9). Fig. 9: Spirodela polyrrhiza (Lenticchia d acqua maggiore). Spirodela polyrrhiza è una macrofita galleggiante, pianta acquatica (idrofita) che, insieme alla più comune Lemna minor, naturalmente si sviluppa nelle acque stagnanti e calme 10
di pianura; in particolare Lemna minor viene appositamente utilizzata negli impianti di fitodepurazione per il trattamento dei reflui, operando una significativa diminuzione di BOD 5 e di Solidi Sospesi. Queste due specie sono segnalate in due aree piacentine di interesse floristico (Area n 3=Oasi De Pinedo/Foce Nure/Foce Chiavenna e Area n 4=Isola Serafini, riportate nel Compendio del patrimonio floristico della provincia di Piacenza ). Le Lemnaceae si sviluppano in modo molto rapido e formano uno strato vegetale che copre totalmente la superficie del bacino; inducono così riduzione e prevenzione della crescita algale per antagonismo, stabilizzazione del ph, sedimentazione e consumo di nutrienti. Di conseguenza in profondità si trovano condizioni anaerobiche per la ridotta formazione di alghe; l ossigeno prodotto dalle Lemnaceae stesse (poco) viene trasferito attraverso le radici al di sotto della superficie dell acqua solo per qualche centimetro, creando localizzate condizioni aerobiche. Lo sviluppo di un folto e uniforme manto inoltre impedisce il deposito e la formazione di larve di insetti ed il diffondersi di odori molesti nell atmosfera. Si è allora proceduto ad un controllo dell ecosistema in queste nuove condizioni, cercando appunto una spiegazione alla concentrazioni di ossigeno rilevate precedentemente. In data 03/08/2006 è stato misurato l ossigeno disciolto in un campione di acqua di superficie, coperta completamente da Spirodela polyrrhiza, prelevato nel punto di Caorsocentro presso il ponte pista ciclabile: effettivamente, a differenza della campagna del 13/07/2006, l ossigeno era diminuito drasticamente a 3.5 mg/l con % di saturazione scesa al 42% (tab. 3). data ossigeno disciolto mg/l ossigeno disciolto % saturazione temperatura acqua C temperatura aria C 03/08/06 ore 7.00 3.5 42 25.3 20.7 Tab. 3: risultati prelievo del 03/08/2006. Conclusioni. I risultati ottenuti nelle diverse condizioni ambientali dell ecosistema hanno evidenziato che esiste un adattamento naturale alle condizioni di artificializzazione del bacino; la stagnazione delle acque induce una colonizzazione algale, che tuttavia viene ostacolata dalla crescita naturale di Lemnaceae, con contenimento di odori ed abbattimento dell eutrofizzazione. Con questo assestamento naturale il sistema tampona in parte gli effetti negativi dell intervento artificiale di sbarramento, riportando l ecosistema ad un suo equilibrio. In presenza di pompaggio, come ipotizzato dal progetto proposto, non si conoscono gli effetti sulla colonizzazione algale del tratto del Torrente Chiavenna nel centro abitato di Caorso e se il ricambio d acqua sia sufficiente ad evitarla. Ulteriori approfondimenti sarebbero quindi auspicabili, anche in collaborazione con esperti naturalisti. 11