Macrofite come bioindicatori : analisi ecologica lungo il bacino del fiume Tevere e valutazione degli indici macrofitici

Per la corretta valutazione e caratterizzazione di un ecosistema fluviale si ritiene oggi fondamentale utilizzare un approccio di tipo integrato tra metodologie chimico-fisiche e biologiche. La recente emanazione a livello europeo della Water Frame Directive (2000/60/CE) impone un innovativo aggiornamento delle metodiche analitiche e di classificazione dei corpi idrici. La WFD, infatti, attribuisce un’importanza prioritaria agli organismi viventi ritenendo che questi costituiscano gli indicatori più validi per definire lo stato ecologico delle acque superficiali e per valutare realmente lo stato di salute di un corpo idrico. Nell’ambito dell’attuazione della WFD diventa, quindi, prioritaria la messa a punto di nuovi descrittori biologici dei diversi livelli trofici dell’ecosistema. Infatti l’applicazione della WFD prevede l’analisi non solo delle comunità di macroinvertebrati bentonici, già inclusi nella precedente normativa nazionale (152/99), ma anche di quelle diatomiche, ittiche e macrofitiche. Da queste premesse nasce il presente progetto di ricerca riguardante in particolare lo studio ecologico della componente macrofitica che, comprensiva di fanerogame erbacee, macroalghe, briofite e pteridofite rinvenibili sia all’interno che in prossimità di corpi idrici, risulta sicuramente la meno indagata a livello nazionale. L’area oggetto di studio è il bacino del fiume Tevere, il secondo bacino idrografico per estensione in Italia ed identificato dalle istituzioni governative come bacino pilota per studi di tipo ecologici (Bagnini et al., 2005). Lungo il fiume Tevere e i suoi principali affluenti sono state selezionate, ai fini del campionamento macrofitico, 61 stazioni con caratteristiche morfologiche ed idrologiche differenti, per poter avere una maggiore eterogeneità di situazioni ecologiche. Ai fini delle elaborazioni e delle analisi floristiche ed ecologiche, oltre ai dati raccolti, sono stati considerati alcuni rilievi floristico-vegetazionali disponibili in letteratura (Caneva et al., 2005; Ceschin et al., 2008; Ceschin et al., 2009) inerenti ad alcuni corsi d’acqua del bacino oggetto di studio. I rilievi floristici sono stati affiancati da analisi chimico-fisiche delle acque; nello specifico per ogni stazione sono state misurate la temperatura, il pH, la conducibilità, la salinità e la concentrazione di ossigeno disciolto. Attraverso analisi spettrofotometriche si sono registrate, inoltre, le concentrazioni di fosfati, nitrati e ione ammonio, utili per valutare il grado di eutrofizzazione dei corsi d’acqua in esame. Sono stati inoltre analizzati attraverso un’osservazione diretta altri parametri ambientali come la torbidità, la velocità della corrente e la granulometria del substrato. III La raccolta dei dati macrofitici assieme a quelli abiotici sopra menzionati è stata la base di partenza per poter intraprendere indagini più specificatamente ecologiche. I dati sono stati ordinati in una matrice ed elaborati secondo procedure di analisi statistica multivariata utilizzando metodi quali classificazione e ordinamento. Per alcune indagini di tipo esclusivamente ecologico è stato utilizzato anche l’approccio della teoria dei fuzzy set. Queste indagini hanno permesso di definire la nicchia ecologica delle specie macrofitiche e i loro ranges di compatibilità e di ottimizzazione in relazione ai gradienti dei fattori ambientali considerati. Sono state, quindi, elaborate curve di risposta ecologica per ogni specie relative a ciascuna delle variabili prese in esame. Le curve e i risultati ottenuti dalla classificazione e ordinamento dei dati hanno permesso di individuare quali specie possono essere utilizzate come indicatori biologici dello stato qualitativo delle acque. Queste specie possono essere considerate dei bioindicatori a tale scopo, in quanto risultano associate ad una ristretta gamma di valori dei fattori abiotici analizzati. E’ stato possibile osservare, pertanto, in acque fluenti, fresche, ossigenate, meso-oligotrofiche e in genere poco inquinate, la presenza caratteristica di specie come le alghe Lemanea fluviatilis, Nostoc punctiforme e Chamaesiphon conferviculus, le briofite Cratoneuron filicinum, Fissidens viridulus, Plagionium undulatum, Cinclidotus aquaticus, Plathypnidium riparioides e Pellia endiviifolia e infine le fanerogame Hippuris vulgaris, Elodea canadensis, Groelandia densa, Berula erecta f. fluitans, Mentha aquatica f. fluitans, Lemna trisulca e Ranunculus tricophyllus. Nei tratti fluviali, invece, caratterizzati da acque lente, poco ossigenate, eutrofiche ed inquinate si trovano in modo peculiare specie come le alghe Enteromorpha flexuosa, Stigeoclonium sp., Oscillatoria amphibia e le fanerogame Persicaria amphibia, Schoenoplectus lacustris, Eleocharis palustris, Potamogeton natans, Spirodela polyrhiza e Potamogeton pectinatus. Si evidenzia, in quest’ultima tipologia di acque, l’assenza totale di briofite sottolineando la sensibilità che questo gruppo tassonomico nel suo insieme mostra nei confronti di condizioni generali di inquinamento. Infine, sono stati testati sul set di dati raccolti alcuni dei principali indici macrofitici (MTR, GIS e IBMR), elaborati in ambito Centro europeo, al fine di valutarne l’adeguatezza e applicabilità ai corsi d’acqua del bacino in oggetto rientranti in un contesto più propriamente mediterraneo. Dai risultati emerge che questi indici, seppur mostrando una buona strutturazione metodologica, non riescono ad interpretare la vera condizione qualitativa dello stato trofico delle stazioni in oggetto; tali indici, infatti, non arrivano a discriminare in modo sensibile situazioni qualitativamente differenti. Appaiono, quindi, evidenti alcuni limiti di applicabilità di questi indici a contesti differenti da quelli di elaborazione, non solo per la scarsità di specie in comune, come nel caso dell’indice MTR, ma anche per problematiche di tipo tassonomico; si fa presente, infatti, che talvolta questi indici considerano bioindicatori solo a livello di genere, mentre come sottolineano anche i risultati emersi in questa indagine, è spesso necessario arrivare al rango di specie a causa delle diverse risposte che, a volte, possono esistere tra specie del medesimo genere. Inoltre confrontando le risposte autoecologiche ottenute nel presente studio con i coefficienti specie-specifici di sensibilità attribuiti dai diversi indici macrofitici alle specie in comune, si nota che l’informazione autoecologica non è talvolta coincidente, per alcune specie, come ad esempio Ranunculus trichophyllus e Myriophyllum spicatum, elemento questo che sottolinea l’importanza di un adattamento di tali coefficienti per le specie in ambito mediterraneo. In ultimo, analizzando le liste dei bioindicatori relative agli indici macrofitici, è stato possibile evidenziare che queste riportano anche alcune entità che, in questo studio, si sono rivelate ad ampia ecologia e quindi non idonee a tale scopo. I risultati ottenuti hanno permesso di ampliare le conoscenze floristiche relative alla componente macrofitica presente nell’area di studio. In particolare, oltre alle fanerogame, sono stati indagati con particolare attenzione i gruppi tassonomici relativi alle alghe, ai cianobatteri e alle briofite acquatiche di cui risultano, in ambito nazionale, solo poche e frammentarie informazioni. Infine, i risultati ottenuti, hanno permesso di analizzare le relazioni esistenti tra le specie macrofitiche e i principali fattori ambientali, oltre che a creare un modello ecologico che possiede una sua congruità e che testimonia l’importanza dell’uso dei bioindicatori per la stima della qualità delle acque e del grado di alterazione ambientale nel suo complesso. I risultati del presente progetto di ricerca rappresentano la base per future ricerche che avranno come obiettivo la formulazione di un indice macrofitico più idoneo per il contesto italiano ed in particolare per il settore mediterraneo contribuendo in questo all’implementazione delle linee guida di biomonitoraggio per la Water Frame Directive.