Biomonitoraggio delle acque interne

TERRITORIO CIRCOSTANTE SUOLOLUCElisciviazioneCPOMDOM PROTOZOIDOM(lettiera) fotosintesiflocculazione MICROBI ZOOPLANCTONLWD colonizzazione(detrito legnoso) microbica FECI FITOPLANCTON NUTRIENTIFPOM PERIFITONMINATORI TRITURATORI FECI RASCHIATORI,PERFORATORICOLLETTORIPREDATORI MACROFITESUBSTRATOMICROBI PROTOZOI MESOFAUNA PREDATORIIl fiume deve essere considerato come una successione di ecosistemi, e i flussi di materia ed energia descrittitratto per tratto. Gli ambienti lotici (torrenti) sono fortemente influenzati dal flusso di materia ed energia cheproviene dal tratto a monte e dal bacino imbrifero drenato (→ sistema aperto). Inoltre, ogni tratto del corsoidrico influenza quello successivo.Il metabolismo e le dinamiche energetiche di un tratto di fiume sono sintetizzate dalla formula:I+P= R+E+Ddove I = input di energia alloctono, proveniente dal tratto a monte o dal bacino imbrifero e convogliato neltratto di fiume esaminato;P = input energetico autoctono (produttori primari

interni al tratto esaminato);

R = respirazione (consumo energetico della biocenosi presente nel tratto fluviale);

E = export di energia verso valle;

D = detrito organico (riserva di energia per l’ecosistema).

Nelle acque ferme i nutrienti incorporati nella materia organica di vegetali e animali vengono mineralizzati→e liberati in loco alla loro morte, iniziando così un nuovo cicli di utilizzo ciclizzazione dei nutrienti. Neicorsi d’acqua (e in particolare nei tratti lotici), invece, il continuo riciclo della materia non avviene sul postobensì durante il trasporto ad opera della corrente. La serie di cicli viene quindi “stirata” ad opera della→corrente e si ha una combinazione di processi di ciclizzazione e trasporto spiralizzazione dei nutrienti. Ildiametro della spirale con cui viene rappresentato il processo è tanto più stretti quanto più è elevata l’attivitàbiologica (e quindi più veloce il riciclo),

mentre le spire sono tanto più ravvicinate quanto più è lento il trasporto. L'entità del trasporto non dipende solo dalla velocità della corrente ma anche dalla presenza di dispositivi di ritenzione della materia organica quali massi, tronchi incastrati nel substrato, pozze e zone di calma, che riescono a trattenere la materia organica per un tempo sufficiente a consentire l'efficace realizzazione dei processi di decomposizione. Alla spiralizzazione partecipano in modo attivo anche le piante periodicamente inondate, che rappresentano una parte integrante del sistema fluviale nella dimensione trasversale.

MECCANISMI CICLIZZAZIONE RISPOSTA DELL'ECOSISTEMA STABILITÀ

dell'ombreggiamento dato dalla vegetazione riparia. Il metabolismo fluviale qui è quindi prevalentemente eterotrofo e la respirazione supera la fotosintesi (rapporto P/R > 1). Le comunità di macroinvertebrati sono dominate dagli organismi collettori, raccoglitori e trituratori (che spezzettano la materia organica grossolana che entra nel corso idrico).

Nel medio corso (quarto, quinto e sesto ordine) il letto comincia ad allargarsi e si riduce l'influenza della vegetazione riparia (meno ombreggiatura e apporti di CPOM). La disponibilità di luce e di nutrienti che arrivano dal tratto a monte determinano lo sviluppo di perifiton e idrofite e si passa da un sistema eterotrofo a uno autotrofo (rapporti P/R < 1). I cambiamenti di energia disponibile si riflettono sulle comunità, dominate da collettori, raccoglitori e raschiatori (grazers, che pascolano e grattano il substrato).

Nei tratti terminali (ordine superiore al sesto) si ha un forte aumento di

torbidità e profondità, che limitano la fotosintesi. Si torna quindi ad un sistema prevalentemente eterotrofo (P/R > 1), sostenuto dalla Fine Particulate Organic Matter proveniente da monte. La comunità qui è dominata da collettori, filtratori e scavatori (che si infossano nel fondale formato da sedimento fine).

La teoria del continuum fluviale evidenzia come la comunità e il metabolismo fluviale siano condizionati non solo dalle condizioni locali, ma anche e soprattutto dai processi che si verificano nel tratto a monte. La comunità acquatica a valle sfrutta l'inefficienza di quella a monte, ovvero tutte le risorse energetiche che non vengono utilizzate a monte. I limiti di questo modello derivano dal fatto che è stato sviluppato per i corsi d'acqua di piccolo o medio ordine delle zone temperature, che sperimentano piene di breve durata: non è quindi esaustivo per quanto riguarda i processi che si svolgono nei grandi fiumi.

River Continuum Concept prevedeva invece come fonte principale di carbonio la sostanza organica fine proveniente da monte). I due modelli di funzionamento non vanno considerati come contrapposti, in quanto ciascuno fornisce un contributo alla comprensione di alcuni aspetti dei sistemi fluviali si integrano tra loro. A seconda della situazione (fiumi grandi o meno, regolati o naturali, ecc), una teoria si adatta meglio dell'altra: Il River Continuum Concept si adatta meglio ai fiumi con piana inondabile limitata o piene imprevedibili (tipici dei tratti ritrali e torrentizi), mentre il Flood Pulse Concept prende meglio in considerazione l'importanza dei rapporti tra alveo e piana inondabile (dove questa è sviluppata) e quindi si adatta meglio ai fiumi di pianura. L'autodepurazione è un processo graduale per il quale a valle di uno scarico si osserva nel tempo un cambiamento dei parametri chimici, chimico-fisici e biologici dell'acqua, che dopo un

certo tratto recuperala qualità che aveva a monte dello scarico. Il BOD (Biochemical Oxygen Demand) aumenta bruscamente inseguito allo scarico nel corso d'acqua, ma va via via diminuendo gradualmente. L'ossigeno disciolto, invece,inizialmente subisce un forte calo in quanto viene consumato dai batteri che decompongono la sostanzaorganica contenuta nello scarico, e dopodiché recupera gradualmente il suo tenore iniziale (→ curva a saccodell'ossigeno). Le variazioni della composizione chimica comportano variazioni delle comunità biologiche:a valle dello scarico, man mano che migliora la qualità delle acque, si osserva una successione di popolamentidominati inizialmente da organismi molto tolleranti all'inquinamento e poi da specie presenti abitualmentein acque pulite e ben ossigenate.In realtà il termine autodepurazione è improprio perché l'acqua non si depura da sola, bensì grazie ad unavariegata

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