Ricerche sull'evoluzione del Lago di Lugano. Aspetti limnologici. Rapporto sullo stato di avanzamento delle ricerche
1. Campagna 2011
La campagna d’indagini limnologiche sul Lago di Lugano prevista dal programma della Commissione per il quinquennio 2008-2012 è in regolare corso di svolgimento. Rimangono invariate sia le modalità e le frequenze di campionamento, sia le metodologie analitiche. Una parte dell’attività analitica viene attualmente ancora svolta presso il Laboratorio SPAAS di Bellinzona. I campioni prelevati vengono trasportati in laboratorio il giorno stesso del prelievo, e la trasmissione dei risultati analitici (provvisori) avviene a cadenze scaglionate, con un certo ritardo.
Caratteristiche idrologiche
Sono disponibili le misure delle portate medie giornaliere per i primi otto mesi del 2011 su otto corsi d’acqua come pure i valori del livello medio giornaliero del lago, misurato alla stazione di Melide-Ferrera. I dati idrologici sono in parte forniti dall’Ufficio federale dell’ambiente (Cassarate, Magliasina, Tresa, Vedeggio e lago; valori provvisori), ed in parte rilevati dall’IST-SUPSI (Bolletta, Cuccio, Laveggio e Scairolo).
Caratteristiche fisiche, chimiche e chimico-fisiche dei tributari
Fino alla fine di agosto sono state prelevate ed analizzate otto serie di campioni sui seguenti corsi d’acqua: Bolletta, Cassarate, Cuccio, Laveggio, Livone, Magliasina, Scairolo, Tresa, Vedeggio. I parametri analizzati sono quelli previsti dal programma di ricerca. È proseguita inoltre la raccolta e l'analisi di campioni cumulati settimanali, tramite le stazioni automatiche con prelievo proporzionale al deflusso, sui fiumi Laveggio e Tresa.
Caratteristiche fisiche, chimiche e chimico-fisiche delle acque lacustri
Sono state finora misurate 16 serie di profili quindicinali con la sonda multiparametrica sull’intera colonna d’acqua nelle stazioni di Gandria, Melide, Figino (temperatura, conducibilità, ossigeno disciolto, valore pH, torbidità ogni 50 cm). In ognuna di queste tre stazioni sono stati inoltre effettuati otto prelievi a cadenza mensile, con raccolta di campioni per l'analisi chimica a profondità discrete sulla colonna d'acqua, per un totale di 41 campioni/mese. I parametri analizzati sono quelli previsti dal programma di ricerca.
Indagini idrobiologiche delle acque lacustri
Nel corso dei primi otto mesi del 2011 sono state raccolte nelle tre stazioni principali (Gandria, Melide, Figino) 12 serie di campioni integrali per l’analisi del fitoplancton e dello zooplancton (per
un totale di 33 campioni) e 8 serie di campioni d'acqua distribuiti sul profilo verticale dell'epilimnio (strato 0-20 m) per la misura della clorofilla, del carbonio inorganico e della produzione primaria (per un totale di 77 campioni per parametro). Sempre nello strato epilimnico è stata misurata mensilmente l’estinzione della radiazione fotosintetica (PAR).
2. Andamento dei parametri più significativi (dati provvisori)
Stato d'ossigenazione delle acque lacustri
Analogamente a quanto osservato l’anno precedente, le basse temperature dell’inverno 2010-2011 hanno favorito il rimescolamento delle acque lacustri, anche se l’apporto d’ossigeno negli strati profondi è risultato meno intenso a motivo dell’estrema scarsità di vento durante i primi due mesi dell’anno. Di conseguenza i valori di concentrazione alla fine della fase di circolazione invernale sono risultati elevati solo fino a 75 m nel bacino nord, mentre nelle stazioni del bacino sud presentano una distribuzione lungo la colonna d’acqua in calo da 9.7 - 9.9 mg O2 l-1 in superficie a 5.7 – 6.2 mg O2 l-1 in prossimità del fondo (Fig. 1).
A partire da maggio, con il progredire della stratificazione termica della colonna d’acqua e dell’attività di mineralizzazione della sostanza organica prodotta nell’epilimnio, le concentrazioni di ossigeno sopra il sedimento del bacino sud hanno ripreso a diminuire, fino a risultare nulle a fine giugno.
Fig. 1. Lago di Lugano, febbraio 2011: profili d’ossigeno disciolto alla circolazione invernale.
Tenore di fosforo nelle acque lacustri
Anche le concentrazioni di fosforo totale al termine della fase di circolazione invernale non sono risultate distribuite in modo omogeneo sull’intera colonna d’acqua (Fig. 2). Nel bacino nord i valori iniziano a crescere in maniera costante a partire da 50 m di profondità (38 mg P m-3) , fino a sfiorare 190 mg P m-3 sul fondo; nel bacino sud i valori superficiali si situano attorno a 30 mg P m-3, ed aumentano fino a 50 nella stazione di Figino, rispettivamente fino a 65 mg P m-3 nella stazione di Melide, dove il rilascio di fosforo dai sedimenti risulta molto più marcato. Il valore medio ponderato di fosforo totale presente nella colonna d’acqua al momento di massimo rimescolamento (febbraio) nel bacino nord è risultato simile a quello degli ultimi anni (80 mg P m-3), mentre in quello sud è risultato leggermente in calo (Melide: 50; Figino: 40 mg P m-3).
Fig. 2. Lago di Lugano, febbraio 2011: profili del fosforo totale alla circolazione invernale.
Aspetti idrobiologici
Il quadro idrobiologico del lago dei primi 8 mesi del 2011 è illustrato dall’andamento delle concentrazioni di clorofilla-a nello strato superficiale del lago (0-20 m), e dai valori di trasparenza delle acque, misurata con il disco di Secchi (Fig. 3).
Dall’andamento dei valori di clorofilla, strettamente correlata al quantitativo di biomassa algale presente nelle acque lacustri, si evidenzia l’importante fase di sviluppo del fitoplancton all’inizio del periodo vegetativo, che ha raggiunto il suo massimo nel corso del mese di marzo: nel bacino nord essa è rimasta limitata a questo mese, mentre nelle stazioni del bacino sud è iniziata già alla fine di febbraio, e si è protratta fino all’inizio di maggio. Nel corso dei mesi estivi i valori si sono mantenuti su livelli modesti nel bacino nord, mentre hanno evidenziato una ripresa in quello sud.
Nel bacino nord la trasparenza delle acque è rimasta elevata fino all’inizio di marzo (>12 m), fatta eccezione per una breve fase d’intorbidamento all’inizio di febbraio, (verosimilmente legata ai processi d’ossidazione delle sostanze ridotte provenienti dagli strati profondi), per poi calare bruscamente all’inizio di marzo (4.6 m), in concomitanza con lo sviluppo primaverile dei popolamenti fitoplanctonici; dopo la fase di chiarificazione delle acque favorita dall’attività di grazing dello zooplancton erbivoro (maggio-giugno), durante il periodo estivo i valori sono andati calando progressivamente.
Nel bacino sud si osserva invece un andamento più regolare, con valori quasi costantemente in calo da gennaio (11-12 m) fino a fine marzo (3-4 m), in ripresa fino all’inizio di giugno, e successivamente in progressiva diminuzione.
Per quanto riguarda il popolamento fitoplanctonico, il primo semestre del 2011 ha riproposto una fase di crescita primaverile di diatomee molto marcata, con massimi di biomassa crescenti lungo l’asse di deflusso del lago (Gandria 2.5; Melide 3.0; Figino 4.4 g m-3). Predominanti sono risultate le specie Alaucoseria islandica ssp.helvetica (Gandria 0.7; Melide 1.5; Figino 1.9 milioni cell. l-1), Tabellaria fenestrata (Melide 0.3; Figino 0.5 milioni cell. l-1) e Fragilaria crotonensis (Figino 1.8 milioni cell. l-1).
Come l’anno scorso, nel corso della seconda metà di maggio, si è osservata nuovamente un’importante fase di sviluppo della specie filamentosa Tribonema sp. (xantoficee), con valori di densità particolarmente elevati (Gandria 2.5; Melide 3.2; Figino 1.9 milioni cell. l-1).
Fig. 3. Lago di Lugano, 2011: andamento dei valori di trasparenza delle acque [m] e della
clorofilla-a [mg m-3] nelle tre stazioni di campionamento.
Per quanto riguarda i parametri della clorofilla, del carbonio inorganico e della produzione primaria, i risultati analitici non sono stati ancora trasmessi. Nel bacino nord i valori di trasparenza si sono mantenuti elevati fino all’inizio del periodo vegetativo (inizio marzo), per poi calare bruscamente in concomitanza con lo sviluppo primaverile dei popolamenti fitoplanctonici; dopo una breve fase di chiarificazione delle acque, favorita dall’attività di grazing dello zooplancton erbivoro (inizio maggio), i valori di trasparenza sono rimasti stabili fino all’inizio del periodo estivo; nel bacino sud si osserva invece un andamento più regolare, con valori quasi costantemente in calo da gennaio fino a luglio. Durante il mese di luglio nell’intero lago si è verificata una fase di forte intorbidamento delle acque legata alla precipitazione biogenica del carbonato di calcio, indotta dall’intensa attività fotosintetica del fitoplancton. In seguito a questo fenomeno naturale, già osservato nel corso dell’estate del 2009, il lago ha assunto durante alcune settimane una caratteristica colorazione opalescente verde-turchese, di particolare effetto ottico.
Foto Wildhaber, 18.7.2010
Per quanto riguarda il popolamento fitoplanctonico, il primo semestre del 2010 ha evidenziato una fase di crescita delle diatomee primaverili molto marcata, con punte di biomassa quasi doppie nel bacino sud, e quasi triple nel bacino nord rispetto all’anno precedente. Predominanti sono risultate le specie Alaucoseria islandica e Asterionella formosa: la prima soprattutto nel bacino sud, (2.3 milioni di cellule per litro a Melide; 3.2 milioni cell. l-1 a Figino), la seconda nel bacino nord (2.5 milioni cell. l-1 a Gandria). Successivamente, nel corso della seconda metà di maggio, si è osservata un’importante fase di sviluppo della specie filamentosa Tribonema sp. (xantoficee), con valori di densità particolarmente elevati nelle stazioni di Melide (2.3 milioni cell. l-1) e di Gandria (1.8 milioni cell. l-1), e più modesti a Figino (0.7 milioni cell. l-1).
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