Ricerche sull'evoluzione del Lago Maggiore. Aspetti limnologici. Rapporto sullo stato di avanzamento delle ricerche
1. INDAGINI SUL BACINO IMBRIFERO
Caratteristiche meteorologiche e idrologiche
Pluviometria
Sono state analizzate le piogge dei primi tre mesi del 2011, dal 1° gennaio al 31 marzo, di alcune stazioni pluviometriche poste all’interno del bacino del Lago Maggiore. Durante questi primi mesi dell’anno le precipitazioni (nevose e piovose)
all’interno del bacino imbrifero sono state superiori alla media del periodo di
riferimento (1971-2010) solo a marzo. Globalmente, nei primi tre mesi dell’anno, per
quanto riguarda le stazioni analizzate, sono caduti circa il 30% in meno delle piogge
registrate negli stessi mesi, per le stesse stazioni, per il periodo di riferimento.
Tab. 1. valori mensili di pioggia del 2011 di alcune stazioni caratteristiche del bacino
del Lago Maggiore e loro periodo di riferimento (1971-2010).
La distribuzione spaziale delle piogge in questi primi mesi del 2011 è quella
riportata in figura 1. Le aree dove si sono maggiormente concentrate le piogge durante i
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primi mesi del 2011, definite attraverso i dati provenienti dalle stazioni analizzate, è
quella dell’alto Verbano e della Valstrona.
Fig. 1. Isoiete parziali del bacino del Lago Maggiore per i primi mesi dell’anno 2011.
Idrologia
Per quanto riguarda l’andamento delle portate dei principali corsi d’acqua del Lago
Maggiore, nei primi mesi del 2011, esse hanno risentito molto delle scarse
precipitazioni cadute e nonostante le precipitazioni del mese di marzo non hanno fatto
registrare particolari innalzamenti di portata.
Mediamente i valori registrati nei primi mesi del 2011 risultano leggermente
inferiori rispetto ai valori medi dei periodi di riferimento propri di ciascun corso
d'acqua.
Durante l'anno si effettueranno misure di portata ad hoc per verificare le curve
livelli-portata dei corsi d'acqua e si cercherà, se possibile, di ripristinare il
funzionamento delle stazioni idrologiche ad oggi non funzionanti.
2. VALUTAZIONE DEL TEMPO DI RESIDENZA DELLE ACQUE LACUSTRI
Al fine di verificare gli aspetti più importanti dell’idrodinamica lacustre e, in
particolare, accertare la profondità raggiunta dal mescolamento tardo invernale nel
corso del 2011 si è proceduto, nei primi quattro mesi dell’anno, ad una serie di
sopralluoghi nel punto di maggior profondità del lago; lo scopo è di analizzare la
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distribuzione lungo l’intera colonna d’acqua, di alcuni parametri fisici e chimici
(temperatura e concentrazioni di ossigeno disciolto, nitrati e silicati).
Contemporaneamente, al fine di inquadrare la complessa fenomenologia “interna” dell’ecosistema lacustre (cioè l’aspetto limnologico) nel contesto di un
quadro meteorologico “esterno”, essendo ben nota l’interdipendenza tra le due
serie di fenomeni, si sta procedendo anche alla registrazione in continuo di quei
parametri meteorologici che intervengono con maggiore efficacia negli scambi
energetici all’interfacies aria-acqua.
Per quanto riguarda la valutazione del tempo reale di residenza delle acque del
Lago Maggiore si sta procedendo nel definire un quadro della circolazione delle
acque su tutta la profondità del corpo idrico focalizzando lo studio sul trasporto
convettivo-diffusivo di traccianti chimici idrosolubili conservativi. Lo scopo di
questo studio è quantificare la differenza tra i tempi di residenza idraulica, forniti
dai markers privi di massa, e quelli del trasporto convettivo-diffusivo che tiene
conto del regime di turbolenza del lago. Lo studio consiste nell’esecuzione di
simulazioni delle fenomenologie di cui sopra su un periodo di 4 (quattro) anni
consecutivi sul modello a 58 strati già utilizzato nello studio precedente
3. INDAGINI SULLO ZOOPLANCTON E SULLA RETE TROFICA PELAGICA
Così come previsto a conclusione della campagna 2010, l’attività del 2011 è stata
pianificata con lo scopo si completare le informazioni finora accumulate sulle variazioni
stagionali del segnale isotopico di carbonio e azoto di organismi zooplanctonici del
pelago attraverso campionamenti lungo l’arco dell’anno e in diverse stazioni lungo
l’asse principale del lago. In particolare, il piano di campionamento messo a punto per
l’anno in corso è finalizzato alla realizzazione di una maggiore e migliore integrazione
tra l’approccio limnologico e quello relativo al ruolo dello zooplancton nel
trasferimento d’inquinanti lungo la rete trofica. Tale collegamento, già avviato per
l’anno 2010, sembra poter fornire utili elementi per la comprensione del funzionamento
dell’ecosistema pelagico del Lago Maggiore: una migliore definizione dei diversi ruoli
svolti, nel corso dell’anno, dagli organismi che compongono lo zooplancton per il
trasferimento di materia ed energia lungo la rete trofica, rende possibile di meglio
comprendere anche apparenti anomalie nella concentrazioni di inquinanti misurati in lago.
4. DINAMICA STAGIONALE E DISTRIBUZIONE ORIZZONTALE DI FITOPLANCTON, CARBONIO ORGANICO E BATTERIOPLANCTON
Fitoplancton
Le indagini sul fitoplancton hanno comportato, per i primi 5 mesi dell'anno, un
campionamento a Gennaio, uno a Febbraio, due in Marzo, Aprile e Maggio, prelevati
con le modalità consuete nella stazione di Ghiffa. Si prevede di continuare ad effettuare
due campionamenti mensili, come è pratica corrente, per tutta la fase in cui lo sviluppo
del fitoplancton è normalmente più intenso, vale a dire fino ad Ottobre compreso.
Inoltre, nel mese di Luglio sarà effettuata la raccolta di dati per la valutazione della
distribuzione orizzontale del fitoplancton.
Al momento attuale sono disponibili solamente i dati relativi alla concentrazione
della clorofilla a, in quanto i campioni per il conteggio del fitoplancton non sono ancora
stati completamente esaminati.
La concentrazione della clorofilla a è stata determinata fino alla data del 17 Maggio.
Il valore minino del periodo (0,33 mg m-3) è stato misurato a metà Gennaio, mentre
quello massimo (6,49 mg m-3) al 4 Maggio. Come avvenuto sia nel 2009 che nel 2010,
lo sviluppo primaverile dei popolamenti fitoplanctonici è stato condizionato da un
inverno molto lungo, con temperature basse fino ad Aprile. Infatti, la media di Aprile,
mese che coincide con l'esplosione del popolamento a diatomee, è stata decisamente
modesta, con una concentrazione pari a 3,08 mg m-3. A questa fase ha fatto seguito una
rapida e consistente crescita dei popolamenti fitoplanctonici, sicuramente favorita dal
significativo aumento della temperatura atmosferica, che ha portato al massimo
stagionale di inizio Maggio. Questo sviluppo algale è stato di breve durata: infatti a
metà Maggio la concentrazione è nuovamente scesa a 1, 27 mg m-3, probabilmente per
la forte predazione zooplanctonica. La media primaverile del 2011 si è attestata a 2,66
mg m-3 (Fig.1), secondo valore più basso dal 2004.
Fig. 1. Valori medi di concentrazione della clorofilla a per il periodo Marzo-Maggio tra il 2004 e il 2011.
E’ possibile che, ancora una volta, le vicende meteoclimatiche siano state
determinanti nel controllare lo sviluppo del fitoplancton: tuttavia, per avere un quadro
attendibile dello svolgimento della successione algale, anche in rapporto alle tendenze
evolutive a lungo termine, è necessario disporre della serie completa dei dati, nonché
delle informazioni relative a meteorologia ed idrologia, che descrivono l’andamento di
quei parametri fisici divenuti decisivi nel guidare lo sviluppo delle specie algali
nell’attuale fase di oligotrofizzazione.
Carbonio organico
Ad oggi si sono effettuate le previste misure di seston e di carbonio organico totale e
disciolto (TOC e DOC) e si sono preparati i campioni per la determinazione del
carbonio organico particellato (POC), concentrandoli per filtrazione e conservandoli
fino al momento dell’analisi che sarà eseguita a campionamento concluso. Al momento
la concentrazione del TOC lungo la colonna d’acqua non ha presentato valori anomali
rispetto agli anni precedenti, superando di poco il mg C l-1 nella zona fotica.
Batterioplancton
I campioni per il conteggio del batterioplancton sono stati raccolti e conservati con
le modalità consuete e la loro analisi è tutt’ora in corso. Da quelli fin qui esaminati per
la determinazione dell’abbondanza del batterioplancton totale sono emerse densità di
popolamento confrontabili con quelle dell’anno precedente.
Si segnala un inizio di fioritura di Anabaena Lemmermannii evidenziatasi con
acumuli di cellule visibili in superficie il 30-6-2011 nel bacino di Pallanza.
5. IDROCHIMICA LACUSTRE E DEI TRIBUTARI
Nel periodo gennaio-aprile 2011 sono proseguite, con frequenza mensile, le
indagini chimiche sulle acque lacustri e sui principali tributari del Lago Maggiore, con
le stesse metodologie utilizzate negli anni precedenti. Le elaborazioni relative ai corsi
d’acqua, in particolare il calcolo dei carichi ed i bilanci di fosforo e azoto, verranno
eseguite nella prima metà del 2012, una volta disponibili i dati giornalieri delle portate
per tutto il 2011.
Per quanto riguarda il lago è invece possibile presentare e discutere, seppur in
maniera preliminare, i dati raccolti nei primi 4 campionamenti, relativi ai mesi da
gennaio ad aprile del 2011. Come di consueto, i campioni sono stato prelevati nella
stazione di massima profondità (Ghiffa), a 0, 5, 10, 20, 30, 50, 100, 150, 200, 250, 300,
360 m. In aggiunta a questi campionamenti, nel mese di marzo è stato eseguito un
prelievo nella stazione di Lesa, collocata nella parte meridionale del lago, alle
profondità di 0, 5, 10, 20, 30, 50, 100 m.
La Figura 1 riporta i valori di pH e saturazione di ossigeno nello strato epilimnico,
compreso tra 0 e 25 m a partire dal 2001, inclusi i valori rilevati nei primi mesi del
2011. Questi ultimi hanno presentato il tipico andamento con minimi invernali (7,53-
7,59 e 89-95% per pH e saturazione di ossigeno rispettivamente) e valori in aumento nei
mesi successivi (7,93 unità di pH e 102% di saturazione di ossigeno ad aprile). I dati per
i restanti mesi del 2011 permetteranno di valutare meglio il ciclo stagionale di queste
variabili ed eventuali discordanze rispetto agli anni precedenti.
Anche le concentrazioni medie dei composti dell’azoto in epilimnio nei primi
mesi del 2011, riportate in Figura 2, non hanno presentato anomalie rispetto ai valori
normalmente riscontrati nelle acque lacustri: i massimi di azoto nitrico e totale
caratterizzano i mesi invernali (rispettivamente 0,85 e 0,98 mg N l-1), dopodiché le
concentrazioni iniziano a diminuire a causa dell’utilizzo da parte delle alghe
fitoplantoniche. I minimi verranno raggiunti nei mesi estivi; per il momento in aprile le
concentrazioni misurate sono state pari a 0,79 e 0,95 mg N l-1 rispettivamente. L’azoto organico nei primi mesi del 2011 ha presentato concentrazioni di 0,13-0,17 mg N l-1, del
tutto simili a quelle rilevate negli anni precedenti (Fig. 2).
Le concentrazioni medie di azoto totale su tutta la colonna d’acqua, riportate in
figura 3, nei mesi finora considerati sono risultate comprese tra 0,94 mg N l-1 a gennaio
e 0,95 mg N l-1 ad aprile, quelli di azoto nitrico tra 0,83 e 0,85 mg N l-1. Anche questi
dati, seppur parziali, del 2011 sembrano indicare come non ci sia più evidenza di un
aumento nel tempo delle concentrazioni di azoto nitrico, come era apparso invece fino
al 2007 (Fig. 3).
Le concentrazioni medie sulla colonna di fosforo reattivo e totale nei primi mesi
del 2011 sembrano mostrare una leggera tendenza al rialzo, in quanto a gennaio e
febbraio si sono raggiunti valori rispettivamente di 10 e 12 μg P l-1, mentre negli anni
precedenti i valori corrispondenti erano stati di 9 e 11 μg P l-1 (Fig. 4). Si tratta in realtà
di una differenza estremamente contenuta, considerata la variabilità stessa del metodo
analitico ed il fatto che le concentrazioni di fosforo nelle acque lacustri si mantengono
ormai da diversi anni su bassi valori. In ogni caso sarà necessario considerare tutti i dati
per i restanti mesi del 2011 per valutare eventuali variazioni.
Infine, nei primi mesi del 2011, nello strato al di sotto dei 200 m di profondità i
tenori di ossigeno rilevati sono stati di 7,16 mg O2 l-1 (60% come percentuale di
saturazione) a febbraio e 6,88 mg O2 l-1 (57%) ad aprile (Fig. 5). Dal confronto con gli
anni immediatamente precedenti, questi dati appaiono leggermente inferiori e simili a
quelli rilevati nel biennio 2002-2003. Questa tendenza recente alla diminuzione
dell’ossigeno dipende per lo più dalle condizioni meteo-climatiche dei mesi invernali
che non facilitano il rimescolamento delle acque e quindi l’ossigenazione degli strati
profondi. Anche nel caso dell’ossigeno, un giudizio più completo relativo al 2011 potrà
essere dato solo dopo aver considerato i dati per i restanti mesi dell’anno.
Fig. 1. Lago Maggiore: pH e saturazione d’ossigeno nello strato epilimnico (0-25 m) nel periodo gennaio
2001 – aprile 2011 (valori medi ponderati sui volumi nella stazione di massima profondità)
Fig. 2. Lago Maggiore: concentrazioni di azoto organico, nitrico e totale nello strato epilimnico (0-25 m)
nel periodo gennaio 2001 – aprile 2010 (valori medi ponderati sui volumi nella stazione di massima
profondità).
Fig. 3. Lago Maggiore: concentrazioni medie di azoto nitrico e totale nel periodo gennaio 2001 – aprile
2011 (valori medi ponderati sui volumi dalla superficie al fondo nella stazione di massima profondità).
Fig. 4. Lago Maggiore: concentrazione medie di fosforo reattivo e totale nel periodo gennaio 2001 –
aprile 2011 (valori medi ponderati sui volumi dalla superficie al fondo nella stazione di massima
profondità).
Fig. 5. Lago Maggiore: concentrazioni di ossigeno nello strato al di sotto dei 200 metri di profondità nel
periodo gennaio 2001 – aprile 2011 (valori medi ponderati sui volumi nella stazione di massima
profondità).
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