Monitoraggio dei vertebrati

Monitoraggio dei vertebrati (lezione 1)

Certificazione e monitoraggio ambientale

L'attenzione per le problematiche ambientali, la crescente pressione dell'opinione pubblica e i provvedimenti normativi stanno modificando il modo in cui le imprese operano sul mercato globale. I consumatori e il mercato richiedono sempre più spesso prodotti e servizi "verdi" erogati da aziende socialmente responsabili. È sempre più importante per le aziende dimostrare che non solo i propri principi, ma anche gli investimenti strategici e le operazioni di ogni giorno siano socialmente sostenibili.

Il sistema di gestione ambientale (SGA)

Obiettivo: definire volontariamente dei traguardi per migliorare continuamente e prevenire gli effetti ambientali dello svolgimento di un'attività, di un'azienda o di un'organizzazione in generale.

Mezzo: individuare gli effetti ambientali e valutare i principali punti di forza e di debolezza della propria attività, dal punto di vista legislativo, tecnico e organizzativo, sono il primo e fondamentale passo per costruire un sistema efficace ed efficiente. Lo sviluppo del SGA nasce dalla politica che l'organizzazione definisce come dichiarazione programmatica del suo comportamento nei confronti dell'ambiente.

La politica ambientale deve:

• Essere appropriata alla natura, alla dimensione e agli impatti delle sue attività, prodotti o servizi;
• Includere un impegno al miglioramento continuo e alla prevenzione dell'inquinamento;
• Includere un impegno ad essere conforme alla relativa legislazione e regolamentazione ambientale applicabile e agli altri requisiti sottoscritti dall'organizzazione;
• Fornire il quadro di riferimento per stabilire e riesaminare gli obiettivi e i traguardi.

Normativa di riferimento:

ISO 14001: norma internazionale di carattere volontario, applicabile a tutte le tipologie di imprese, che definisce come deve essere sviluppato un efficace sistema di gestione ambientale.

Regolamento 761/2001 (EMAS): schema volontario applicabile, a livello UE ed EEA, a tutte quelle organizzazioni, pubbliche o private, che vogliono valutare, monitorare e migliorare le proprie prestazioni ambientali.

La buona riuscita di queste attività, con il raggiungimento di un reale miglioramento delle prestazioni ambientali dell'organizzazione, si basa su un concetto molto semplice: CIO' CHE VIENE MISURATO VIENE GESTITO.

La norma UNI EN ISO 14031:2000 è una linea guida per la valutazione della prestazione ambientale (EPE = Environmental Performance Evaluation). L'EPE è definita come un processo per agevolare le decisioni della direzione riguardanti la prestazione ambientale di un'organizzazione, mediante la scelta degli indicatori, la raccolta e l'analisi dei dati, la valutazione delle informazioni rispetto ai criteri di prestazione ambientale, rapporti e comunicazione, il riesame periodico ed il miglioramento di tale processo.

Requisiti degli indicatori

Il Regolamento EMAS, ad esempio, richiede che gli indicatori:

• Forniscano una valutazione accurata delle prestazioni dell'organizzazione;
• Siano comprensibili e privi di ambiguità;
• Consentano un confronto da un anno all'altro al fine della valutazione dell'andamento delle prestazioni ambientali dell'organizzazione;
• Consentano confronti con risultati di riferimento a livello settoriale, nazionale o regionale, come opportuno;
• Consentano eventualmente confronti con requisiti normativi.

Che cos'è un indicatore ambientale?

• Entità semplice o complessa che viene utilizzata e misurata al posto di un'altra entità per operazioni mentali e pratiche (Malcevschi, 1987);
• Rappresentazione sintetica di una realtà complessa, cioè caratteristica o insieme di caratteristiche che permettono di cogliere un determinato fenomeno (Schimdt di Friedberg, 1987);
• Parametro o valore derivato da parametri che fornisce informazioni su un fenomeno e il cui significato va al di là delle proprietà direttamente associate al valore del parametro (OECD, 1994);
• Modello che permette di monitorare e comunicare informazioni (Alberti, Bettini, 1996).

In altri termini la funzione degli indicatori è quella di indicare lo stato o la variazione di stato di un fenomeno che non sia assoggettabile a misurazione diretta. La scientificità dell'indicatore risiede nel rendere esplicito il modello da cui derivano i criteri di costruzione e di misurazione dell'indicatore stesso.

Tipologie di indicatori e loro requisiti

Gli indicatori ambientali vengono classificati in funzione degli obiettivi dell'indagine per cui sono formulati:

• Il monitoraggio dell'ambiente;
• La corretta gestione delle risorse ambientali;
• La riparazione dei danni ambientali;
• La possibilità di anticipare e prevenire danni ambientali imprevisti;
• La valutazione dell'efficacia delle politiche;
• L'informazione al pubblico;
• La valutazione di impatto ambientale;
• La valutazione economica di progetti ambientali (Malcevschi, 1987).

Indicatori

• Quantitativi: esprimibili mediante un numero;
• Qualitativi: traducono in una forma quantificabile o intellegibile parametri non misurabili.

Criteri di selezione

I criteri individuati da OECD (1993) riguardano:

• La rilevanza e l'utilità per gli utilizzatori;
• La flessibilità analitica;
• La misurabilità.

EUROSTAT ha aggiunto:

• La rilevanza per le politiche;
• La pertinenza.

WRI ha privilegiato:

• La capacità di rappresentare le tendenze in atto;
• L'adeguatezza scientifica.

Animali superiori come bioindicatori

Gli animali domestici e selvatici sono esposti come l'uomo ai contaminanti presenti nell'aria, nel suolo, nell'acqua e nel cibo e come questo risentono dei possibili effetti acuti e cronici conseguenti a tali esposizioni. Le popolazioni animali esposte a contaminanti nell'ambiente, i cui dati possono essere regolarmente e sistematicamente raccolti ed analizzati, possono essere definiti "sistemi sentinella animali" (SSA) ed essere utilizzati per identificare o monitorare una ampia varietà di inquinanti ambientali pericolosi per la salute umana, per le diverse specie animali e per gli ecosistemi.

• Gli effetti negativi sull'ambiente non sempre sono frutto di contaminazioni chimiche e di inquinanti in genere ma spesso sono il risultato di drastici cambiamenti della struttura stessa di un paesaggio.
• Questi cambiamenti provocano modificazioni, più o meno marcate, della distribuzione e dell'abbondanza degli organismi che di quel determinato paesaggio costituiscono i componenti.

Criticità sostanze inquinanti

• Organoclorurati
• DDT
• DDE
• HCH
• HCB
• DDD
• Bifenili policlorurati
• PCB
• Metalli pesanti
• Hg
• Cd
• Ni
• Cr
• Pb
• Cu
• Fe
• Zn

Modificazioni ambientali

• Urbanizzazione
• Espansione delle città
• Sviluppo rete viaria
• Intensivizzazione agricoltura
• Meccanizzazione
• Impiego fitofarmaci inquinanti
• Frammentazione degli habitat

Animali sentinella, animali indicatori ed animali surrogato: Bioindicatori e bioaccumulatori

Animali sentinella: ogni organismo non umano che può reagire o essere sensibile a un contaminante ambientale prima che questi abbia un impatto sull'uomo.

Esempi:

• Il canarino nelle miniere sensibile al monossido di carbonio;
• Il canguro australiano sensibile al metano;
• Gli uccelli per epidemie virali.

Animali indicatori: organismi per i quali generalmente è noto il meccanismo di risposta ai contaminanti ambientali, presentando particolari anomalie, fenomeni di tossicità o tumori, offrendo una precisa indicazione di un'esposizione pregressa o in atto.

Esempi:

• Animali (domestici e selvatici) con malattie croniche dovute all'accumulo di inquinanti;
• Animali (domestici e selvatici) con manifestazioni acute.

Animali surrogato: corrispondono ad organismi che, per la loro somiglianza fisiologica, biochimica e biologica in genere, possono essere utilizzati al posto di altri nei diversi contesti.

Esempi:

• Animali da compagnia che condividono con l'uomo gli ambienti domestici (prelievi dopo la morte naturale o prelievi di sangue in vita);
• Il pesce rosso utilizzato in luogo di altri pesci d'acqua dolce per l'identica fisiologia;
• L'anatra selvatica comune per le diverse specie di volatili acquatici.

Principali indicatori e metodiche (lezione 2)

Metodiche

• Invasive: rilevamento su organi interni di agenti inquinanti;
• Non invasive: rilevamento su tessuti esterni di agenti inquinanti.

Il cinghiale come indicatore

Cenni di biologia:

• Il cinghiale (Sus scrofa) è un Mammifero Artiodattilo monogastrico appartenente alla famiglia dei Suidi.
• Occupa un'ampia varietà di habitat, dalle aree intensamente coltivate ed antropizzate della pianura alle zone boscate decidui e misti; quello ideale è costituito da boschi di querce alternati a cespuglieti e prati pascoli e caratterizzati da una sufficiente presenza d'acqua.
• Specie onnivora a spiccata tendenza frugivora (frutti, semi, radici e tuberi rappresentano il 90% della dieta).
• Indicatore dell'inquinamento da metalli pesanti (mercurio, piombo, cadmio, rame, nichel, zinco, ferro) e organoclorurati (DDT, HCB, PCB...) in quanto accumulatore di diversi livelli trofici in un ecosistema.
• Data la somiglianza di alcune caratteristiche fisiologiche con l'organismo umano il cinghiale riflette i meccanismi attraverso i quali un inquinante influenza la salute umana (bioaccumulatore – animale surrogato).
• Un home range annuale vasto (180 – 5.000 ha per le femmine, 200 – 10.000 ha per i maschi) e una spiccata territorialità permettono il monitoraggio di un'ampia area.

Metodi non invasivi

• Rilevamento della concentrazione di metalli pesanti (ad es. mercurio) su peli di cinghiali abbattuti o catturati.
• Campionamento (raccolta peli, stima peso e classe di età).
• Preparazione dei campioni (separazione del mercurio esogeno da quello endogeno) ed analisi con metodiche specifiche (verifica spettrofotometrica).
• Analisi statistica dei risultati e stima delle possibili variabili (età, sesso, peso, colore del pelo, stagione, status ambientale, dieta).
• Verifica della correlazione tra concentrazione nel pelo e concentrazione negli organi interni (fegato, rene, ecc.).

Metodi invasivi

• I livelli di concentrazione di metalli pesanti possono essere determinati negli organi interni (fegato, polmone, muscolo, cuore, rene).
• Necessità di abbattere l'animale (solitamente si fanno i campionamenti su animali abbattuti durante la stagione venatoria).
• Fegato e rene risultano i principali organi bersaglio per l'accumulo dei metalli pesanti.

Il capriolo come indicatore

Cenni di biologia:

• Il capriolo (Capreolus capreolus) è un cervide di modeste dimensioni (max 30 kg nei maschi), fornito di palco caduco con ciclo annuale.
• L'habitat preferito è quello con elevata variabilità vegetazionale con un abbondante sottobosco, con presenza di boschi disetanei intervallati da spazi aperti.
• Per la ricerca attiva di cibi particolarmente nutrienti e facilmente digeribili è definito "selettore di concentrati"; si nutre essenzialmente di foglie ma quando semi e frutti sono molto abbondanti la dieta diviene granivora o frugivora.

Metodi invasivi

• Organi interni studiati per accumulo dei metalli pesanti presenti nella dieta, soprattutto nei funghi;
• Organi interni (fegato e grasso perineale) studiati per accumulo di diclorodifeniltricloroesano (DDT) e suoi metaboliti, esaclorobenzene (HCB), esaclorocicloesano ed isomeri α, β e γ, α-endosufan, aldrina, dieldrina ed endrina.

Metodi non invasivi

• Analisi delle feci come indicatori di ingestione di alimenti contaminati da metalli pesanti.
• Analisi dei palchi come indicatori dell'inquinamento atmosferico da metalli pesanti.

Il cervo come indicatore

Cenni di biologia:

• Il cervo (Cervus elaphus) è un Mammifero Artiliodattilo appartenente alla famiglia dei Cervidi.
• È il più grosso erbivoro selvatico presente in Italia (peso 80/200 Kg). Il maschio è dotato di corna anche di notevoli dimensioni (palco) che cadono in inverno per riformarsi poi in pochi mesi più ramificate e robuste.
• Habitat: boschi misti e foreste ricche di radure. Si spinge talvolta anche sui pascoli più elevati.
• Alimentazione: erbe fresche e frutti di bosco in estate; erbe secche e cortecce d'inverno.

Metodi non invasivi

• Pellets fecali studiati per accumulo dei metalli pesanti presenti nella dieta.
• Analisi dei palchi come indicatori dell'inquinamento atmosferico da metalli pesanti.

Metodi invasivi

• Organi interni studiati per accumulo dei metalli pesanti presenti nella dieta, soprattutto nei funghi;
• Organi interni (fegato e grasso perineale) studiati per accumulo di diclorodifeniltricloroesano (DDT) e suoi metaboliti, esaclorobenzene (HCB), esaclorocicloesano ed isomeri α, β e γ, α-endosufan, aldrina, dieldrina ed endrina.

La lepre come bioindicatore

Cenni di biologia:

• La lepre (Lepus spp) è un Mammifero Lagomorfo appartenente alla famiglia dei Leporidi.
• Si nutre strettamente di foglie ed erba durante i mesi estivi ma cambia l'alimentazione con bacche, tuberi e corteccia dei giovani alberi durante l'inverno.

Prendendo in esame la lepre comune (Lepus europaeus Pallas, 1778) si possono fare alcune considerazioni:

• L'habitat tipico è rappresentato dagli ambienti aperti come praterie e steppa, ma in seguito alla progressiva messa a coltura delle terre ha trovato una condizione ideale nelle zone coltivate, ove esistono disponibilità alimentari in ogni periodo dell'anno.
• Preferisce quindi gli ambienti caratterizzati da buona diversità ambientale con colture in rotazione, boschetti, terreno ben drenato e fertile.
• In conseguenza della sua ampia valenza ecologica frequenta comunque una grande varietà di ambienti: brughiere, zone dunose, terreni golenali, boschi (principalmente di latifoglie e ricchi di sottobosco); evita le fitte boscaglie, le foreste troppo estese, le pendici ombrose, i terreni freddi e umidi dove al mattino la rugiada si mantiene a lungo.
• Pur preferendo le zone pianeggianti e collinari, si spinge in montagna fin verso i 2.000 m s.l.m. sulle Alpi e sino a 2.600 m sulla catena appenninica.
• È stata utilizzata per capire e monitorare l'effetto di una contaminazione da radionuclidi (U, ²²⁶Ra, ²¹⁰Pb, ²¹⁰Po, ²²⁸Th) sull'ambiente e quindi l'eventuale impatto sulla fauna, anche a distanze molto elevate;
• È stata utilizzata per rilevare la concentrazione di metalli pesanti (soprattutto piombo) nell'atmosfera;
• L'abbondanza della lepre è stata presa come indicatore per il livello di urbanizzazione (compreso lo sviluppo della rete viaria e ferroviaria) e per l'intensificazione dell'agricoltura.

Uccelli come bioindicatori

• Sono utilizzati come bioindicatori per l'assodata conoscenza della loro ecologia, per lo stretto legame con le associazioni vegetali ed il territorio, per la copertura di differenti livelli della piramide ecologica e perché sono facilmente censibili, non solo attraverso la valutazione della presenza/assenza ma anche dell'abbondanza.
• Per ogni area, tipologia di uso del suolo e/o livello di urbanizzazione occorre definire le specie chiave su cui basare l'analisi ed i parametri ecologici da prendere in considerazione.

I principali parametri da valutare in un'area campione sono:

• Numero di specie presenti (richness);
• Numero di individui per specie;
• Successo di nidificazione;
• Caratteristiche produttive;
• Tasso di sopravvivenza.

Uccelli come bioaccumulatori

• Analisi dei tessuti per la valutazione dell'accumulo di metalli pesanti.
• Analisi delle uova per accumulo organoclorurati e PCB.

Uccelli come animali sentinella

• Molte specie di uccelli possono essere utilizzati come "sentinelle" di eventi epidemiologici se inseriti in un programma di monitoraggio mirato alla prevenzione della diffusione di determinati patogeni.
• Ad esempio sono utilizzati per il monitoraggio della diffusione del virus dell'influenza aviaria, in particolare dei ceppi più virulenti e quindi più pericolosi per la salute umana.
• Il primo caso isolato di influenza aviaria negli uccelli selvatici risale al 1961 su un esemplare di sterna comune (Sterna hirundo) in Sud Africa.
• In questo caso sono utilizzati principalmente gli uccelli acquatici, in quanto fungono da serbatoio dei virus di tipo A e di tutti i 15 sottotipi HA (antigene emoagglutinante) e 9 sottotipi NA (antigene neuroaminidasi).
• Il monitoraggio è possibile ad esempio, catturando gli uccelli presenti nelle zone umide o ponendo direttamente delle gabbie in acqua contenenti uccelli acquatici (anatidi).
• Ad ogni ondata migratoria si analizzano campioni di sangue e tamponi delle cloache al fine di valutare lo stato di infezione dei volatili.
• È possibile studiare anche il livello di infezione nelle popolazioni di Galliformi (fagiani, quaglie, starne, pernici, ecc.), Passeriformi (passera comune, cannaiola, ecc.) e Rapaci (falco pellegrino, poiana, ecc.) considerati all'apice della catena trofica.

Il moscardino come bioindicatore

Cenni di biologia: Il moscardino (Muscardinus avellanarius) è un piccolo mammifero...