Descrizione 1
Daniela Berto, Nicoletta Calace, Giordano Giorgi, Marina Penna
L’eutrofizzazione è un processo causato dall’arricchimento in nutrienti, in particolare composti dell’azoto e del fosforo, che determina un incremento della produzione primaria e della biomassa algale con conseguente alterazione delle comunità bentoniche e, in generale, diminuzione della qualità delle acque. L’immissione nell’ambiente marino e costiero di azoto e fosforo può derivare da fonti diffuse (carichi fluviali, principali collettori di attività agricole e di scarichi civili) e da fonti puntuali (scarichi derivanti dagli impianti di trattamento delle acque reflue, industriali e derivanti da attività di acquacoltura).
Obiettivi legati al controllo e alla gestione dell'eutrofizzazione sono fissati dalla Direttiva Quadro sulle Acque (WFD, Direttiva 2000/60/CE), dalla Direttiva sulla Strategia Marina (Descrittore 5, Direttiva 2008/56/CE) e dalle Direttive Nitrati (Direttiva 91/676/CEE) e Acque Reflue Urbane (Direttiva 91/271/CEE) maggiormente focalizzate, le ultime due, sulla gestione delle pressioni. Le cause dell’eutrofizzazione sono soprattutto da riferirsi agli apporti di nutrienti veicolati a mare dai fiumi o dagli insediamenti costieri che provocano seri impatti negativi sulla salute degli ecosistemi marini e sull’uso sostenibile di beni e servizi; le principali fonti di nutrienti sono riconducibili al settore agro-zootecnico e a quello civile (insediamenti urbani).
Le valutazioni dello stato ambientale in relazione all'eutrofizzazione, in accordo a quanto previsto dalla Direttiva 2008/56/CE, ha evidenziato il raggiungimento del Buono Stato Ambientale. Pertanto, le misure finora adottate ai sensi della Direttiva 2000/60/EC, della Direttiva 91/676/CEE e della Direttiva 91/271/CEE risultano idonee al raggiungimento dei traguardi ambientali.
L’eutrofizzazione consiste in un processo a catena caratterizzato da diverse fasi: a) arricchimento delle acque di nutrienti, in particolare composti dell’azoto e/o del fosforo; b) aumento della produzione primaria e della biomassa algale favorito dall'abbondanza dei nutrienti; c) accumulo di sostanza organica derivante dalla biomassa algale non consumata a sufficienza dai livelli trofici superiori che se ne nutrono; d) fenomeni di ipossia/anossia delle acque di fondo dovuti alla digestione principalmente aerobica della sostanza organica da parte delle comunità batteriche con conseguente consumo di ossigeno; e) possibili stati di sofferenza delle comunità bentoniche e morie di pesci a seguito dei fenomeni di ipossia/anossia delle acque di fondo.
L’indicatore è annoverato come Descrittore all’interno della Direttiva 2008/56/CE e fa parte degli 11 Descrittori per i quali deve essere raggiunto il Buono Stato Ambientale. La Direttiva richiede, per il Descrittore 5, che sia ridotta al minimo l’eutrofizzazione di origine umana, in particolare i suoi effetti negativi, come perdita di biodiversità, degrado dell’ecosistema, fioriture algali nocive e carenza di ossigeno nelle acque di fondo. Le sottoregioni marine sono: Mar Adriatico, Mar Ionio e Mar Mediterraneo Centrale e Mar Mediterraneo Occidentale.
Rappresentare il fenomeno dell’eutrofizzazione che consiste in un arricchimento in nutrienti delle acque, in particolare della concentrazione di azoto e fosforo, che a sua volta può determinare l'aumento della produzione fito-planctonica e della biomassa algale.
La Direttiva Quadro sulla Strategia Marina (MSFD, 2008/56/CE), recepita mediante D.Lgs. 190/2010, ha come obiettivo il raggiungimento del Buono Stato ambientale (GES) secondo i criteri e gli standard metodologici stabiliti dalla Decisione della Commissione europea del 17 maggio 2017 (Decisione UE 2017/848). In particolare, per le acque italiane, si utilizza un indice multiparametrico che pesa in egual misura i 3 criteri primari della Decisione UE 2017/848, ovvero concentrazione di nutrienti, concentrazione superficiale di clorofilla ‘a’ e concentrazione di ossigeno disciolto delle acque di fondo.
La Direttiva Quadro sulle Acque (WFD, 2000/60/CE) recepita dal testo unico ambientale D.Lgs. 152/2006 e s.m.i. mira a proteggere e migliorare lo stato delle risorse idriche garantendone un uso sostenibile a lungo termine. I principali obiettivi sono il raggiungimento del "buono stato" delle acque, sia in termini di qualità chimica che ecologica associato alla riduzione delle pressioni antropiche caratterizzate da fonti puntuali e diffuse.
La Direttiva Nitrati (91/676/CEE) ha lo scopo di proteggere le acque dall’inquinamento causato dai nitrati di origine agricola implementando programmi di monitoraggio delle acque superficiali e sotterranee ricadenti in porzioni di territorio che sono, tra l'altro, soggette o potenzialmente soggette a fenomeni di eutrofizzazione. Essa prevede l'attuazione di misure finalizzate a ottenere il miglioramento della qualità delle acque.
La Direttiva Acque Reflue Urbane (91/271/CEE) ha tra i vari scopi quello di proteggere le acque dall’inquinamento causato dai nutrienti di origine civile. È in corso di conclusione la revisione della Direttiva che prevederà ulteriori misure per il contenimento dell’immissione di nutrienti nelle acque.
Descrizione 2
Report MSFD 2018 - https://cdr.eionet.europa.eu/it/eu/msfd_art17/2018reporting
Report Activity 7 Pr. MEDREGION - https://cordis.europa.eu/project/id/311780/reporting
Giovanardi et al., Development of ecological classification criteria for the Biological Quality Element phytoplankton for Adriatic and Tyrrhenian coastal waters by means of chlorophyll a (2000/60/EC WFD), Ecological Indicators 93: 316 (2018), DOI:10.1016/j.ecolind.2018.05.015 2018
Giani et al., Assessment of the eutrophication status at Mediterranean sub-basin scale, within the European Marine Strategy Framework Directive, Science of The Total Environment 945: 173876 (2024) doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.173876
UNEP/MED WG.563/7 - https://www.unep.org/unepmap/index.php/fr/
https://indicatoriambientali.isprambiente.it/it
Qualificazione dati
Dati Monitoraggio MSFD: SIC Sistema Informativo Centralizzato - http://www.db-strategiamarina.isprambiente.it
Dati Monitoraggio WFD - https://www.sintai.isprambiente.it/
Dati Pressioni - https://www.sintai.isprambiente.it/
Nazionale
2016-2021
Qualificazione indicatore
Per quanto riguarda i carichi fluviali di azoto e fosforo, essi sono stati stimati come massa annuale di azoto e fosforo (tonn/anno) alle stazioni di chiusura di bacino per il fiume Po - Pontelagoscuro, Tevere – Ripetta e Arno- S. Giovanni alla Vena, moltiplicando la concentrazione media annuale di ciascun nutriente con il valore di portata media annuale. I carichi da acque reflue urbane sono stati stimati utilizzando i dati relativi ai depuratori censiti in ottemperanza alla Direttiva 91/271/CE (attività di reporting 2020). Sono stati considerati solo gli impianti di depurazione aventi punti di scarico nelle acque interne entro un buffer di 20 km dalla linea di costa o con scarico diretto a mare. Sono stati esclusi i depuratori aventi punti di scarico all’interno dei bacini idrografici del Po, Tevere e Arno in quanto già computati nella stima dei carichi fluviali.
Per tutti gli impianti di depurazione, la stima dei carichi di N e P in entrata agli impianti è stata ottenuta utilizzando per l’azoto un fattore di conversione pari a 12 g/giorno per AE e per il fosforo un fattore pari a 2 g/giorno per AE; tali fattori sono quelli utilizzati più diffusamente per la progettazione degli impianti. Per la stima dei carichi in uscita, le percentuali di abbattimento rispetto al carico in entrata sono stimate sulla base degli abitanti equivalenti e della tipologia di trattamento applicata (trattamento primario, secondario, terziario o più avanzato).
Per quanto riguarda gli indicatori relativi ai parametri Clorofilla ‘a’ (Chla), azoto inorganico disciolto (DIN), fosforo totale (TP) e ossigeno disciolto di fondo, sono stati applicati sistemi modellistici sia per la componente fisica (Med‐MFC) sia per la componente biogeochimica (MedBFM3) basati sull'integrazione di informazioni in situ (dati di monitoraggio WFD e MSFD) e dati satellitari. Tale integrazione è limitata dalla copertura spaziale dei dati monitorati, e pertanto limitata alla fascia marina entro le 12 miglia dalla costa (acque territoriali). Il DIN è calcolato come somma dell'azoto inorganico presente in acqua nelle forme chimiche di ione ammonio (N-NH4) e ione nitrato (N-NO3) dato che lo ione nitrito (N-NO2) è risultato sempre presente in concentrazioni molto basse. Sulla base della tipologia di acqua definita per salinità e densità (Water Type, WT Tabella 1), sono stati utilizzati dei valori di riferimento per l’attribuzione dello stato GES/noGES per ciascun parametro suddetto (Tabella 2).
La valutazione complessiva del buono stato ambientale (GES/noGES) per le acque italiane per il periodo 2016-2021 è stata effettuata utilizzando un indice multiparametrico che pesa in egual misura i 3 criteri primari della Decisione UE 2017/848, ovvero concentrazione di nutrienti, concentrazione superficiale di clorofilla ‘a’ e concentrazione di ossigeno disciolto delle acque di fondo.
La distribuzione di clorofilla-a (Figura 1) evidenzia il raggiungimento del buono stato per tutte le acque ad eccezione di quelle nel nord Adriatico dove si registra ancora un superamento dei valori soglia (Tabella 2).
La distribuzione dei nutrienti (DIN e TP, Figure 2 e 3) evidenzia il raggiungimento del buon stato per tutte le acque tranne in prossimità delle foci dei fiumi Po e Tevere dove i suddetti parametri presentano superamenti dei valori soglia. Tale risultato è attribuibile ai carichi di azoto e fosforo. L’analisi delle tendenze temporali nel periodo 2016-2021 relativa ai carichi fluviali di azoto e fosforo mostra, per l’azoto, un incremento nel fiume Po e una diminuzione nel fiume Tevere (Figura 4). Per il fosforo, invece, si rileva un incremento nel fiume Po e un andamento stabile nel fiume Tevere (Figura 5). I carichi di azoto e fosforo provenienti da acque reflue urbane nel Mar Adriatico (Tabella 3) risultano in linea con quelli stimati nel sessennio precedente, mentre nel resto delle acque italiane si osservano valori inferiori.
La distribuzione dell’ossigeno disciolto di fondo (Figura 6) mostra un buono stato con elevata ossigenazione delle acque (maggiore 3 mg/L). La valutazione complessiva del Buono stato ambientale (GES/noGES) per le acque italiane per il periodo 2016-2021 ha evidenziato il raggiungimento degli obiettivi prefissati (Figura 7).
Nel periodo in esame, 2016-2021, i mari italiani stanno evolvendo progressivamente verso una oligotrofizzazione, particolarmente marcata lungo la fascia costiera adriatica.
Dati
Figura 4: Andamento del carico di azoto sversato in mare dai Fiumi Po e Tevere e delle portate medie annuali
Elaborazione ISPRA su dati SNPA e Centri Funzionali della Protezione Civile
La linea tratteggiata rappresenta la linea di tendenza dei carichi tra gli anni 2016 e 2021
Figura 5: Andamento del carico di fosforo sversato in mare dai Fiumi Po e Tevere e delle portate medie annuali
Elaborazione ISPRA su dati SNPA e Centri Funzionali della Protezione Civile
La linea tratteggiata rappresenta la linea di tendenza dei carichi tra gli anni 2016 e 2021
Figura 1: Concentrazione di clorofilla-a (microg/l) nelle acque marine entro le 12 miglia nautiche (2016-2021)
Elaborazione OGS su dati SNPA
Figura 2: Concentrazione di DIN (microg/l) nelle acque marine entro le 12 miglia nautiche (2016-2021)
Elaborazione OGS su dati SNPA
Figura 6: Concentrazione di ossigeno disciolto di fondo (microg/l) nelle acque marine entro le 12 miglia nautiche (2016-2021)
Elaborazione OGS su dati SNPA
Figura 3: Concentrazione di fosforo totale (microg/l) nelle acque marine entro le 12 miglia nautiche (2016-2021)
Elaborazione OGS su dati SNPA
Figura 7: Valutazione complessiva dello stato GES/noGES per le acque italiane (2016-2021)
Elaborazione OGS su dati SNPA
Tabella 1: Tipologie di acque classificate in base ai valori di salinità e densità
Giani et al., 2024
Tabella 2: Valori di riferimento per l’attribuzione dello stato GES/noGES ai parametri Chla, TP, DIN e Ossigeno disciolto fondo
Giani et al., 2024; Giovanardi et al., 2018; Report MSFD 2018; Report Activity 7 Pr. MEDREGION; UNEP/MED WG.563/7
Tabella 3: Carichi in uscita di azoto e fosforo stimati (attività di reporting 2020 della Direttiva 91/271/CE) con le relative incertezze
Elaborazione ISPRA su dati SNPA
I parametri considerati per descrivere il fenomeno dell’eutrofizzazione hanno evidenziato, in generale, uno stato buono essendo risultati inferiori ai valori di riferimento considerati (fa eccezione il DIN che presenta ancora delle criticità nell’area della foce del Po). I valori soglia attualmente impiegati per distinguere lo stato GES da noGES non sono considerati definitivi. Essi rappresentano un punto di partenza basato sulle conoscenze scientifiche disponibili, ma potrebbero essere soggetti a futuri approfondimenti e revisioni. Tale processo di affinamento è necessario per garantire che i parametri adottati riflettano in modo accurato e aggiornato le dinamiche degli ecosistemi marini, tenendo conto delle nuove evidenze scientifiche e dei progressi metodologici nel campo della ricerca ambientale.