Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri

Qui sono stata rapita, quindici anni fa, un’eternità fa, da qualcuno del clan
Khriouiga, un nemico del mio clan, gli Hilal, per una storia d’acqua, di pozzi,
per una vendetta.
Da “Le due vite di Laila” di J.M.G. Le Clézio, Premio Nobel per la Letteratura
2008.
Gestione e recupero
degli ecosistemi
lacustri
(Immagine “simbolo”
presentazione)
Giuseppe Morabito
Istituto per lo Studio degli Ecosistemi
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
Consiglio Nazionale delle Ricerche
(CNR)
Valutazione dell’Istituto
Verbania, 16 luglio 2009
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
I laghi come patrimonio
I laghi rappresentano una importantissima fonte di proteine per l’uomo,
soprattutto nei Paesi in via di sviluppo.
Inoltre, i laghi hanno un valore paesaggistico ed estetico, che ne determina
l’importanza come risorsa economica per attività turistiche e ricreative.
Dal punto di vista ecologico i laghi costituiscono una delle maggiori riserve di
biodiversità sul pianeta, in quanto ospitano numerose specie endemiche.
Ma, soprattutto…
I laghi rappresentano la
maggiore riserva di acqua
dolce immediatamente
disponibile sul pianeta.
Questa riserva è sufficiente,
ma NON è abbondante…
4
Lt
15 ml
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Da: Hoekstra, A. Y. and A. K. Chapagain. 2007. Water Res. Manage., 21:35–48
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Da: Hoekstra, A. Y. and A. K. Chapagain. 2007. Water Res. Manage., 21:35–48
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Dichiarazione di Jaipur
12^ Conferenza Mondiale sui Laghi, Jaipur, India (2007)
Riconoscendo il valore economico, sociale, culturale ed ecologico dei laghi
e considerando il degrado in cui versano molti di questi ambienti a causa
della pressione antropica eccessiva, nonché la carenza delle conoscenze
disponibili sugli ecosistemi lacustri, si richiama l’attenzione dei Governi e
delle organizzazioni internazionali sulla necessità di fornire un maggiore
impulso al miglioramento delle conoscenze su questi ecosistemi.
In questo contesto viene data molta importanza al ruolo della ricerca
scientifica sia per la elaborazione di linee guida volte alla corretta gestione,
che per l’indicazione degli interventi di risanamento più appropriati ed
ecologicamente compatibili.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Direttiva 2000/60 della Comunità Europea
Considera che…
L’acqua non è un prodotto commerciale al pari degli altri, bensì un
patrimonio che va protetto, difeso e trattato come tale.
E’ necessario sviluppare una politica comunitaria integrata in materia di
acque.
La fornitura idrica è un servizio di interesse generale.
Una buona qualità delle acque contribuirà ad assicurare la fornitura di
acqua potabile alla popolazione.
Allo scopo di…
Impedire un ulteriore deterioramento, proteggere e migliorare lo stato degli
ecosistemi acquatici.
Agevolare un utilizzo idrico sostenibile fondato sulla protezione a lungo
termine delle risorse idriche disponibili.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Principali minacce per i laghi secondo l’International Lake Environment Committee - ILEC
Da: Kira, T. 1997. Survey of the State of World Lakes. In: The World’s Lakes in crisis. ILEC Guidelines of lakes management, vol. 8
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Progetti su gestione e recupero di ecosistemi lacustri
Progetti su finanziamenti comunitari/internazionali
Progetti su finanziamenti nazionali
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Casi di studio – Il Lago d’Orta
Fino al 1990 uno dei più grandi laghi
acidi al mondo, inquinato, a partire
dagli anni ’30, da scarichi industriali
di rame e solfato di ammonio.
L’ossidazione dell’ammonio
determina l’acidificazione delle acque
lacustri.
Alla fine degli anni '80 il CNR-ISE propone
un intervento di neutralizzazione tramite
liming.
L'immissione di 13500 t di carbonato di
calcio viene realizzata tra il 1989 ed il
1990, sotto la direzione scientifica del
CNR-ISE, riportando le acque del lago alla
neutralità e ricostituendo la riserva alcalina
delle acque.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
mg N l-1
6,0
pH
9,0
ammonio
pH
8,0
4,0
7,0
3,0
6,0
2,0
5,0
1,0
4,0
0,0
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
60
Per quanto riguarda le biocenosi
lacustri, si assiste alla ricomparsa
di specie assenti da oltre 50 anni
e ad un aumento della biodiversità
che interessa tutti i livelli della rete
trofica pelagica.
n. specie fitoplancton
50
2000
3,0
2010
25
Fitoplancton
Zooplancton
Ittiofauna
20
40
15
30
10
20
5
10
0
n. specie zooplancton/ittiofauna
Tra gli effetti positivi
dell'intervento di liming si
osservano la riduzione della
concentrazione di azoto
ammoniacale ed il ritorno del pH a
condizioni di neutralità.
5,0
0
1945 1959 1969 1975 1980 1985 1990 1993
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Casi di studio – Il Lago Maggiore
Soggetto ad un processo di
eutrofizzazione, a seguito
dell'apporto eccessivo di
nutrienti algali dal bacino
imbrifero a partire dai primi
anni ‘60.
Lo stato trofico del lago
subisce un peggioramento
e compaiono fioriture algali.
Il lago raggiunge il picco di
trofia a metà degli anni '70.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
µg P L-1
40
Fosforo reattivo
30
Fosforo Totale
20
10
0
1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
7
35
Chl = 3.58 µg l-1
Chl = 2.62 µg l-1
6
30
5
25
4
20
3
15
2
10
1
chl-a
TP
TP, µg l-1
Chl = 5.11 µg l-1
Chl, µg l-1
Nell'ambito di un accordo
internazionale tra Italia e
Svizzera viene creata (1977)
una Commissione mista, con lo
scopo di indicare gli interventi
da attuare per il risanamento
dei laghi Maggiore e Lugano. Il
CNR-ISE (allora CNR-III) inizia
nel 1978 i monitoraggi
limnologici, attraverso cui
vengono fornite, agli Enti
gestori, le indicazioni
scientifiche per contrastare
l'eutrofizzazione. La riduzione
dei nutrienti è subito evidente e
a partire dalla fine degli anni '80
il recupero del lago si manifesta
con una ristrutturazione delle
comunità biotiche ed una
riduzione della produttività.
5
0
0
78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Casi di studio – Il Lago di Candia
Lago poco profondo, interessato da
progressiva eutrofizzazione. Negli anni '80
compaiono fioriture algali e morie ittiche.
Nel 1985 la Provincia di Torino richiede
l'intervento del CNR-ISE per migliorare lo
stato trofico del lago. Si decide di applicare
la tecnica della biomanipolazione,
attraverso pescate selettive delle
popolazioni ittiche, immissione di pesci
predatori e gestione delle macrofite.
Tra il 1986 ed il 1987 vengono rimosse
12,5 t di scardola e nel 1992 si realizza la
immissione di giovanili (3000 persico trota e
4000 lucci).
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Dal 1986 vengono condotti piani annuali
di sfalcio della vegetazione acquatica,
con raccolte annuali di circa 10,00 ha,
corrispondenti alla rimozione di circa
1400 kg di N e 115 kg di P.
La risposta del sistema
si manifesta con una
riduzione della biomassa
algale, la attenuazione
delle fioriture ed il
generale miglioramento
della qualità delle acque.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Miglioramento delle conoscenze per la gestione dei laghi alpini
A partire dagli anni '90, il CNR-ISE
ha partecipato a progetti
Comunitari rivolti allo studio dei
laghi alpini (AL:PE, MOLAR,
EMERGE). Oltre a contribuire al
miglioramento delle conoscenze
ecologiche sul funzionamento di
questi ecosistemi, queste ricerche
hanno fornito anche indicazioni
importanti sulla possibile loro futura
evoluzione in relazione al variare
delle pressioni antropiche.
Tra i risultati più significativi, vi è
l'applicazione di modelli
previsionali per valutare gli effetti
della riduzione di composti
acidificanti nelle deposizioni
atmosferiche.
Da: Rogora, M. 2004. J. Limnol., 63: 133-142.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Attività legate all’implementazione della Direttiva
Europea sulle Acque 2000/60/CE
Su incarico del Ministero per l’Ambiente e la Tutela del Territorio e del Mare l’ISE ha
collaborato, relativamente ai laghi per:
1.
2.
3.
4.
5.
definire le tipologie lacustri;
predisporre le linee guida per individuare siti di riferimento;
predisporre le linee guida per definire i piani di monitoraggio;
predisporre i protocolli di monitoraggio per gli elementi di qualità biologica;
predisporre le linee guida per la valutazione delle pressioni idromorfologiche.
Inoltre, ricercatori del CNR-ISE partecipano, in qualità di esperti nazionali, ai
gruppi di lavoro istituiti dalla Commissione Europea per l’intercalibrazione degli
indici di qualità biologica per i laghi.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Prospettive future
 Valutare, insieme agli Enti preposti, tempi e modalità di recupero degli
ecosistemi lacustri a fronte delle esigenze imposte dalla Direttiva
2000/60/CE (raggiungimento del buono stato ecologico al 2015) e dei
costi degli interventi di risanamento;
 Analizzare le relazioni tra il recupero dall’eutrofizzazione e la reazione
degli ecosistemi lacustri ai cambiamenti climatici;
 Revisione e sviluppo di nuovi indicatori di qualità per i laghi, in
cooperazione con gli Enti dei Paesi Membri partecipanti
all’intercalibrazione europea;
 Studiare la dinamica degli ecosistemi a scale spaziali e temporali
adeguate ai processi esaminati, eventualmente attraverso l’impiego di
nuovi strumenti automatici di acquisizione dati in continuo (esperienze
in Nord-Europa o Francia) anche attraverso l’uso di sensori (satelliti,
sonde multiparametriche, ecc.) standardizzati secondo la direttiva
comunitaria INSPIRE.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Collabora
zioni
Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"
Università degli Studi
di Parma
Facoltà di Scienze
Scuola Universitaria
Professionale della
Svizzera Italiana
Dipartimento Scienze
Ambiente e Territorio
Università degli
Studi
di Palermo
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Pubblicazioni ISI 2003-2007 sul tema “Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri”
1. Jeppesen, E., M. Søndergaard, J.P. Jensen, K. Havens, O. Anneville, L. Carvalho, M.F.
Coveney, R. Deneke, M. Dokulil, B. Foy, D. Gerdeaux, S.E. Hampton, K. Kangur, J. Köhler, S.
Körner, E. Lammens, T.L. Lauridsen, M. Manca, R. Miracle, B. Moss, P. Nõges, G. Persson, G.
Phillips, R. Portielje, S. Romo, C.L. Schelske, D. Straile, I. Tatrai, E. Willén & M. Winder.
2005. Lake responses to reduced nutrient loading – an analysis of contemporary data from 35
European and North American long term studies. Freshwater Biology, 50(10):1747-1771.
2. Leoni, B., G. Morabito, M. Rogora, D. Pollastro, R. Mosello, S. Arisci, E. Forasacco & L.
Garibaldi. 2007. Response of planktonic communities to calcium hydroxide addition in a
hardwater eutrophic lake: results from a mesocosm experiment. Limnology, 8: 121-130.
3. Morabito, G., A. Oggioni & P. Panzani. 2003. Phytoplankton assemblage at equilibrium in large
and deep subalpine lakes: a case study from Lago Maggiore (N. Italy). Hydrobiologia, 502: 3748.
4. Bonacina, C., W. Hamza & A. Pasteris. 2005. Modelling the population dynamics of Daphnia
obtusa (Kurtz) in Lake Orta (N. Italy) under pre- and post-liming conditions. Aquatic Ecology,
39: 93-106.
5. Jenkins, A., L. Camarero, B.J. Cosby, R. Ferrier, M. Forsius, R. Helliwell, J. Kopácek, V.
Majer, F. Moldan, M. Posch, M. Rogora, W. Schöpp & R. Wright. 2003. A modelling
assessment of acidification and recovery of European surface waters. Hydrology and Earth
System Sciences, 7: 447-455
6. Tolotti, M., M. Manca, N. Angeli, G. Morabito, B. Thaler, E. Rott & E. Stuchlik. 2006.
Phytoplankton and Zooplankton Associations in a Set of Alpine High Altitude Lakes:
Geographic Distribution and Ecology. Hydrobiologia, 562: 99-122.
7. Salmaso, N., G. Morabito, F. Buzzi, L. Garibaldi, M. Simona & R. Mosello. 2006.
Phytoplankton as an indicator of the water quality of the deep lakes south of the Alps.
Hydrobiologia, 563:167-187.
8. Salmaso, N., G. Morabito, L. Garibaldi & R. Mosello. 2007. Trophic development of the deep
lakes south of the Alps: a comparative analysis. Fundamental and Applied Limnology, Arch.
Fur Hydrobiologie, 170: 177-196.
9. Curtis, C.J., I. Botev, L. Camarero, J. Catalan, D. Cogalniceanu, M. Hughes, M. Kernan, J.
Kopáček, A. Korhola, R. Psenner, M. Rogora, E. Stuchlík, M. Veronesi & R.F. Wright. 2005.
Acidification in European mountain lake districts: A regional assessment of critical load
exceedance. Aquat. Sci., 67: 237-251.
10. Bettinetti, R., V. Croce,S. Galassi & P. Volta. 2006. pp’DDT and pp’DDE accumulation in a
food chain of Lake Maggiore (Northern Italy): testing steady-state condition. Environmental
Science and Pollution Research, 13: 59-66.
11. Ravera, O., A. Frediani & N. Riccardi. 2007. Seasonal variations in population dynamics and
biomass of two Unio pictorum mancus (Mollusca, Unionidae) populations from two lakes of
different trophic state. J. Limnol., 66(1): 15-27.
12. Ravera, O., G.M. Beone, P.R. Trincherini & N. Riccardi. 2007. Seasonal variations in metal
content of two Unio pictorum mancus (Mollusca, Unionidae) populations from two lakes of
different trophic state. J. Limnol., 66(1): 28-39.
13. Wright, R.F., L. Camarero, B.J. Cosby, R.C. Ferrier, M. Forsius, R. Helliwell, A. Jenkins, J.
Kopacek, V. Majer, F. Moldan, M. Posch, M. Rogora & W. Schöpp. 2005. Recovery of
acidified European surface waters. Environ. Sci. Technol., 39: 64A-74A.
14. Rogora, M. 2004. Acidification and recovery at mountain lakes in Central Alps assessed by the
MAGIC model. J. Limnol., 63: 133-142.
Progetti 2003-2009 rilevanti per il tema “Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri”
1. 1995-2010. ICP WATERS – International Cooperative Programme on Assessment and
Monitoring of Acidification of Rivers and Lakes. Responsabile Dr Rosario Mosello. Ente
coordinatore ONU ECE, Ministero dell’Ambiente.
2. 2000-2003. RECOVER:2010 – Predicting recovery in acidified freshwaters by the year
2010, and beyond. Responsabile Dr Aldo Marchetto. Ente coordinatore Unione Europea.
3. 2000-2003. EMERGE – European Mountain lake Ecosystems: Regionalisation, diaGnostic
& socio-economic Evaluation. Responsabile Dr Andrea Lami. Ente coordinatore Unione
Europea.
4. 2002-2007. RICERCHE SULL’EVOLUZIONE DEL LAGO MAGGIORE. ASPETTI
LIMNOLOGICI. Responsabile Dr Roberto Bertoni. Ente committente Commissione
Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere.
5. 2002-2007. RICERCHE SUL DDT E ALTRE SOSTANZE PERICOLOSE
NELL’ECOSISTEMA LAGO MAGGIORE. Responsabile Dr Piero Guilizzoni. Ente
committente Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere.
6. 2005-2006. PROGETTO INTERREG III A - « Cogeva VAHSA Coopération, gestion,
valorisation des éspaces protégés, Vallée d’Aoste, Haute Savoie ». Responsabile Dr.
Giuseppe Morabito. Ente committente Regione Autonoma Valle d’Aosta.
7. 2005-2006. CIPE - Regione Piemonte. Bando Ricerca Scientifica Applicata 2004 Problemi e prospettive per l'utilizzo delle biocenosi lacustri come indicatori di qualità
ecologica ai sensi della Direttiva Comunitaria 2000/60/CE (2005-2006). Responsabile
Dr. Giuseppe Morabito. Ente committente Regione Piemonte.
8. 2005-2006. PROGETTO DI RECUPERO LAGO DI VIVERONE. Responsabile Dr.
Gaetano Galanti. Ente committente Regione Piemonte.
9. 2005 – 2010. Convenzione tra CNR-ISE e Parco Naturale di Interesse Provinciale del
Lago di Candia. Responsabile Dr. Giuseppe Morabito. Ente committente Parco Naturale di
Interesse Provinciale del Lago di Candia.
10. 2006 – 2007. INCARICO DI CONSULENZA TECNICO-SCIENTIFICA PER IL
COMPLETAMENTO DELLE INDAGINI CONOSCITIVE SUI LAGHI DI
MONTICCHIO AI FINI DI PROGETTARE E SPERIMENTARE UN INTERVENTO
PILOTA DI RISANAMENTO DEL LAGO GRANDE. Convenzione tra CNR-ISE e
Regione Basilicata. Responsabile Dr. Brunello Ceccanti. Ente committente Regione
Basilicata.
11. 2009 - 2012. WISER - Water bodies in Europe: Integrative Systems to assess
Ecological status and Recovery. Responsabile Dr. Giuseppe Morabito. Ente coordinatore
Unione Europea.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri
Collaborazioni rilevanti per il tema “Gestione e recupero degli ecosistemi lacustri”
Università di Roma Tor Vergata, Dipartimento di Biologia
Università di Ginevra (CH)
Università della Svizzera Italiana (Mendrisio, CH)
Bar-Ilan University (Israele)
CSIC Barcellona (Spagna)
CEMAGREF, Lione
NERC, Lancaster (UK)
Istituto Agrario S. Michele all'Adige
Stazione Zoologica di Napoli "A. Dohrn"
CNR – IREA (Milano)
Università degli Studi di Sassari, Dipartimento di Botanica ed Ecologia Vegetale.
Ministero Ambiente e Tutela del Territorio e del Mare.
ISPRA – Istituto Superiore Protezione e Ricerca Ambientale
Università di Palermo
Università di Siena
Università di Parma, Dipartimento di Scienze Ambientali
Università degli Studi di Milano Bicocca
Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Biologia
Provincia del VCO, settore risorse idriche
Regione Autonoma Valle d’Aosta
Provincia di Torino
Ente Parco Provinciale del Lago di Candia
JRC - Ispra
ARPA Lombardia
ARPA Piemonte
ARPA Emilia-Romagna
APPA Bolzano
ARPA Veneto
CESI S.p.A.
Panel E2 – Scienze dell’ambiente
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