ACQUE MARINO COSTIERE - ELEMENTO DI QUALITA' BIOLOGICA CLOROFILLA A

    Descrizione 1
    Update date
    Authors

    Patrizia Borrello, Emanuela Spada

    Abstract
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    Abstract

    Il parametro “clorofilla” è l’unico indicatore diretto di biomassa fitoplanctonica a disposizione e ha assunto il ruolo di metrica per la classificazione dello stato ecologico secondo l’Elemento di Qualità Biologica - EQB Fitoplancton acque costiere (DM 260/2010). La clorofilla, infatti, risulta particolarmente sensibile alle variazioni dei livelli trofici determinati dagli apporti dei carichi di nutrienti (N e P), provenienti dai bacini afferenti alla fascia costiera. Nel 2020 lo stato elevato sia attesta al 71,4%, lo stato buono al 12,3% e lo stato sufficiente al 16,2%. Si può notare un generale miglioramento dello stato per Campania e Marche, mentre peggiorano Emilia-Romagna e Sardegna. Marche, Liguria e Abruzzo mantengono tutte le stazioni nello stato elevato.

    Description

    La clorofilla a è un indicatore primario di biomassa fitoplanctonica. Come tale risulta sensibile alle variazioni dei livelli trofici determinati dagli apporti dei carichi di nutrienti (N e P), provenienti dai bacini afferenti alla fascia costiera in esame. Il parametro clorofilla viene comunemente misurato per fluorimetria, mediante uso di sonda multiparametrica. In questo modo i risultati delle misure possono essere presentati graficamente come profili verticali lungo la colonna d’acqua. La disponibilità di nutrienti, nella loro forma minerale disciolta, produce una risposta da parte dell’ecosistema costiero in termini di incremento della produzione primaria. Il ruolo fondamentale del parametro clorofilla a consiste nel documentare questo incremento. In questo senso la clorofilla a cessa di essere semplicemente il pigmento fotosintetico contenuto nei cloroplasti, gli organelli presenti in ogni cellula fitoplanctonica, e diventa il più importante tra gli indicatori trofici. Sebbene le relazioni funzionali tra clorofilla e biomassa fitoplanctonica autotrofa (in termini di n. di cellule/L, peso, ecc.) siano di tipo complesso, questo parametro è tuttavia l’unico indicatore diretto di biomassa fitoplanctonica, facilmente misurabile e largamente monitorato nei programmi di controllo delle acque costiere. In conformità a quanto previsto nel D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii., la classificazione per rappresentare l’indicatore è effettuata in funzione della tipologia del corpo idrico. In particolare, per il macrotipo 1, corrispondente ai siti costieri fortemente influenzati da apporti di acqua dolce continentale, il valore di “clorofilla a” è calcolato mediante la media geometrica. Per i tipi ricompresi nei macrotipi 2 e 3, corrispondenti a siti costieri moderatamente influenzati o non influenzati da apporti di acqua dolce continentale rispettivamente, per il calcolo del valore di “clorofilla a” si considera il 90° percentile per la distribuzione normalizzata dei dati. Il limite di classe elevato/buono per i macrotipi 1 e 2 è di 2,4 mg/m3 mentre è di 1,1 mg/m3 per il macrotipo 3; i limiti di classe buono/sufficiente sono di 3,5, 3,6 e 1,8 mg/m3 per i macrotipi 1, 2 e 3 rispettivamente.

    Purpose

    Valutare lo stato ecologico delle acque costiere secondo l’EQB Fitoplancton, ai sensi del D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii. Consente di fissare gli obiettivi di qualità da mantenere e/o raggiungere. Dall’analisi dei suoi andamenti spaziali è possibile stabilire relazioni tra i carichi di nutrienti gravanti sui sistemi costieri e la risposta di quest’ultimi in termini di produzione di biomassa fitoplanctonica. L’analisi delle serie temporali dei dati di clorofilla a permette altresì di monitorare l’efficacia delle strategie e delle azioni eventualmente messe in atto per il controllo e la rimozione dei nutrienti.

    Rilevanza
    It has a national scope or is applicable to environmental issues at the regional level but of national significance.
    It is able to describe the trend without necessarily providing an evaluation of it.
    It is simple, easy to interpret.
    It is sensitive to changes that occur in the environment and/or human activities.
    Provides a representative picture of environmental conditions, pressures on the environment.
    Provides a basis for international comparisons.
    It has a threshold or a reference value with which it can be compared.
    Measurability
    Adequately documented and from a known source.
    Updated at regular intervals and with reliable procedures.
    Easily available or made available at a reasonable cost/benefit ratio.
    An 'adequate' spatial coverage.
    Solidity
    It is based on national/international standards and national/international consensus on its validity.
    It is well founded in technical and scientific terms.
    It presents reliability and trustworthiness of the measurement and data collection methods
    Comparability over time
    Comparability in space
    Main regulatory references and objectives

    D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii. In accordo al D.Lgs. 152/2006, che prevede il monitoraggio biologico ai sensi della Direttiva 2000/60/CE, e il successivo DM 260/2010 che definisce i criteri di classificazione dello stato ecologico, ogni corpo idrico superficiale, incluse le acque costiere, deve raggiungere e mantenere lo stato di qualità ambientale "buono" entro il 2015.

    DPSIR
    State
    Response
    Indicator type
    Descriptive (A)
    Bibliographic references

    Devlin, M., Best, M., Coates, D., Bresnan, E., O'Boyle, S., Park, R., Silke, J., Cusack, C. & Skeats, J. (2007). Establishing boundary classes for the classification of UK marine waters using phytoplankton communities. Marine Pollution Bulletin 55: 91-103. Giovanardi, F., Finoia, M.G., Russo, S., Amori, M. and B. Di Lorenzo, 2006. Coastal waters monitoring data: frequency distributions of the principal water quality variables. J. Limnol., 65(2): 65-82 Giovanardi, F. and E. Tromellini, 1992. Statistical Assessment of Trophic Conditions. Application of the OECD Methodology to the Marine Environment. Proc. Int. Conf. Marine Coastal Eutrophication. Sci. Total Environ. Suppl. 1992: p. 211-233. OECD – Vollenweider, R.A. and J.J. Kerekes Eds, 1982. Eutrophication of Waters, Monitoring, Assessment and Control-O.E.C.D.-Paris. WFD Intercalibration Phase 2: Milestone 5 report, 2011

    Data collection frequency
    6 volte nell'arco di un anno sia per il monitoraggio di sorveglianza sia operativo.
    Fonte dei dati
    ARPA costiere
    Data availabilty

    Le informazioni di base sono accessibili mediante il sistema SINTAI - http://www.sintai.sinanet.apat.it/ utilizzato dalle ARPA costiere per trasmettere i dati mediante standard informativi condivisi a livello nazionale.

    Spatial coverage

    Anno 2018: Regioni costiere 12/15 Anno 2019: Regioni costiere 11/15 Anno 2020: Regioni costiere 14/15

    Time coverage

    2018-2019-2020

    Processing methodology

    Nell’ambito dei lavori per l’Intercalibrazione dei metodi e criteri di classificazione relativi all’EQB fitoplancton, come previsto dalla Direttiva 2000/60 WFD, gli Stati membri appartenenti all'Eco-Regione Mediterranea hanno adottato principalmente due tipi di metriche basate sulla clorofilla a: il valore del 90° percentile per le distribuzioni di clorofilla a normalizzate mediante trasformazione logaritmica e relative a un periodo di almeno 5 anni, e il valore della media geometrica, calcolata sul periodo di almeno un anno. Per maggiori approfondimenti si rimanda all'allegato tecnico del Decreto classificazione (DM ambiente 260/2010). In conformità a quanto previsto nel D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii., la classificazione per rappresentare l’indicatore è effettuata in funzione della tipologia del corpo idrico. In particolare, per il macrotipo 1, corrispondente ai siti costieri fortemente influenzati da apporti di acqua dolce continentale, il valore di “clorofilla a” è calcolato mediante la media geometrica. Per i tipi ricompresi nei macrotipi 2 e 3, corrispondenti a siti costieri moderatamente influenzati o non influenzati da apporti di acqua dolce continentale rispettivamente, per il calcolo del valore di “clorofilla a” si considera il 90° percentile per la distribuzione normalizzata dei dati. Il limite di classe elevato/buono per i macrotipi 1 e 2 è di 2,4 mg/m3 mentre è di 1,1 mg/m3 per il macrotipo 3; i limiti di classe buono/sufficiente sono di 3,5, 3,6 e 1,8 mg/m3 per i macrotipi 1, 2 e 3 rispettivamente.

    Update frequency
    Year
    Qualità dell'informazione

    In generale, la qualità delle informazioni relativa a questo indicatore è buona e congruente con le altre informazioni disponibili per le aree costiere indagate (apporti fluviali, variazioni della salinità, concentrazione di nutrienti). L’indicatore è facilmente misurabile, anche tenendo conto delle metodiche ormai consolidate impiegate per il monitoraggio della clorofilla a. Il confronto con le classi di qualità normate nel D.Lgs. 152/06 e ss.mm.ii. ne assicurano la rilevanza ai fini della classificazione dei corpi idrici marino-costieri prevista dalla Direttiva Quadro sulle Acque 2000/60/CE e inserita nei Piani di Gestione dei Distretti Idrografici redatti con cadenza sessennale. La relazione tra la concentrazione di clorofilla a e i fenomeni di eutrofizzazione è stata indagata in modo approfondito dagli anni ’70 in poi e la scelta della metrica dell’indicatore è supportata da un’ampia letteratura scientifica che ne garantisce un elevato livello di solidità scientifica.

    State
    Medium
    Trend
    Undefinable
    Rating evaluation/description

    Nel 2020 lo stato elevato sia attesta al 71,4%, lo stato buono al 12,3% e lo stato sufficiente al 16,2% (Tabella 1, Figura 1). Si può notare un generale miglioramento dello stato per Campania, Marche, mentre peggiorano Emilia-Romagna e Sardegna. Il Friuli-Venezia Giulia rimane stabile, mentre Liguria, che ha quasi raddoppiato le stazioni, Marche e Abruzzo sono tutte nello stato elevato. Le stazioni ricadenti nello stato elevato e buono raggiungono circa l’88,5%, tuttavia l’aumento delle stazioni nello stato sufficiente non consente di raggiungere e mantenere lo stato di qualità ambientale “buono”.

    Trend evaluation/description

    Dall’esame dei dati emerge che, nel 2018, il 72% delle stazioni costiere appartenenti alle 12 regioni per le quali si dispone dei dati ricade nello stato elevato, il 20% nello stato buono e l’8% nello stato sufficiente. Nel 2019, le stazioni in stato elevato raggiungono quasi l’80%, diminuiscono quelle dello stato buono all'11,3%, mentre scendono al 4% quelle in stato sufficiente a favore dello stato elevato. Nel 2020 c’è una leggera flessione dello stato elevato che si attesta al 71,4%, lo stato buono aumenta leggermente al 12,3% e lo stato sufficiente aumenta notevolmente rispetto agli anni precedenti (16,2%).

    Comments

    I dati elaborati (Tabella 1) si riferiscono solo alle stazioni appartenenti a quelle regioni che hanno formalizzato, in maniera completa, l'invio delle informazioni sulla classificazione dello stato ecologico dell'EQB Fitoplancton Acque Costiere, al SINTAI. Per ciascuna regione si riportano le stazioni classificate per l’EQB Fitoplancton sulla scala “elevato – buono – sufficiente – scarso - cattivo” basata sul valore dell’indice “clorofilla a” valutato in funzione del macrotipo del corpo idrico cui le stazioni appartengono. Tra il 2018 e il 2020, nonostante il numero delle stazioni sia diminuito, si riscontra un incremento dello stato sufficiente (da 23 a 42 stazioni) (Tabella 1 e Figure 1). Il giudizio di stato sufficiente si riferisce a Sicilia, Sardegna e alle stazioni costiere dell’Alto Adriatico (Emilia-Romagna), appartenenti al macrotipo I (Alta Stabilità). Per queste ultime si conferma il ruolo diretto del fiume Po e degli altri bacini afferenti all’Alto Adriatico nel mantenere elevati i livelli trofici. Per quanto riguarda Sicilia e Sardegna, invece, la causa è forse dovuta agli apporti di nutrienti provenienti da corsi d’acqua minori che, sia pur localmente, possono determinare un innalzamento dei livelli trofici. Per le aree costiere delle regioni tirreniche, tra il 2018 e il 2020, si è verificato un netto miglioramento nel Lazio e in Campania. Infine, la rilevante percentuale di casi ricadenti nello stato elevato è coerente con le caratteristiche generali di oligotrofia, tipiche delle acque costiere tirreniche (Tabella 1).

    Data
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    Tabella 1: Numero di stazioni per classi di qualità - Elemento di Qualità Biologica EQB Fitoplancton Clorofilla a

    Data source

    Elaborazione ISPRA su dati delle ARPA costiere

    Data legend

    /dati non pervenuti

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    Figura 1: Classificazione EQB Fitoplancton - Clorofilla a (2020)

    Data source

    Elaborazione ISPRA su dati ARPA

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