Le comunità macrofitiche dei tratti sorgentizi del bacino del Liri-Garigliano: indagini cenologiche ed ecologiche

Candidato Luca Caliciotti

Matricola 1157611

Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea magistrale in

Monitoraggio e Riqualificazione ambientale

Tesi di laurea

Relatore Dr. Mauro Iberite

A. A. 2012 – 2013

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Scopo della ricerca

- Migliorare le conoscenze delle comunità macrofitiche dei tratti sorgentizi

- Tale miglioramento ha 2 scopi principali:

1 - avere condizioni di riferimento da utilizzare nella definizione dello stato ecologico dell’ecosistema acquatico

2 - migliorare la conoscenza dell’autoecologia delle specie bioindicatrici usate dagli indici macrofitici

Per macrofite si intende la comunità vegetale presente in ambiente acquatico sia lotico che lentico, formato da organismi macroscopicamente visibili.

Angiosperme e pteridofite -Idrofite -Anfifite -Elofite -Pioniere di greto

Muschi ed epatiche

Pellia endiviifolia (Dicks.) Dumort Platyhypnidium riparioides (Hedw.) Dixon

Alghe -Chlorophyta -Rhodophyta -Phaeophyta -Cyanobacteria

Tribonema viride Pascher

Macrofite

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Valutazione dello stati Trofico del sistema IBMR =

Ei = coeff. di stenoecia Ki = coeff. di copertura Ci = coeff. di sensibilità 210 specie indicatrici

0 ≤ IBMR ≤ 20

           

Valore IBMR Livello trofico Scala colorimetrica

IBMR ≥ 14 Trofia molto lieve

12 ≤ IBMR ≤ 14 Trofia lieve

10 ≤ IBMR ≤12 Trofia media

8 ≤ IBMR ≤10 Trofia elevata

IBMR ≤ 8 Trofia molto elevata

Condizioni di applicabilità: - La comunità macrofitica deve essere di almeno 5% dell’area della stazione - Il numero dei taxa indicatori deve essere superiore alla metà dei taxa totali - La copertura dei taxa indicatori deve essere superiore del 50% della copertura totale

Indice Macrofitico IBMR (AFNOR, 2003) Stralcio della tab. delle specie bioindicatrici

EQR-IBMR = 0 ≤ EQR-IBMR ≤ 1

Classi di qualità

Valori EQR-IBMR per le 3 aree geografiche Alpina Centrale Mediterranea

Elevato EQR > 0,85 EQR > 0,90 EQR > 0,90

Buono 0,70 < EQR < 0,85 0,80 < EQR < 0,90 0,80 < EQR < 0,90

Sufficiente 0,60 < EQR < 0,70 0,65 < EQR < 0,80 0,65 < EQR < 0,80

Scarso 0, 50 < EQR < 0,60 0,50 < EQR < 0,65 0,50 < EQR < 0,65

Cattivo EQR < 0,50 EQR < 0,50 EQR < 0,50

Ricerca delle condizioni di riferimento: - ricerca di siti di riferimento

- costruzione di modelli predittivi

- analisi di dati storici, o su conoscenze

paleolimnologiche

- giudizio di esperti del settore

Valori di IBMR di riferimento utilizzato nel calcolo del EQR -12,5 relativo ai fiumi mediterranei di piccola dimensione -10,5 relativo ai fiumi mediterranei medi e grandi di pianura

Indice di stato ecologico EQR-IBMR

D. L. 210, 8/11/2010 - MATTM.

Area di studio Bacino del Liri-Garigliano 3 sottobacini principali: -  Piana del Fucino -  Liri-Garigliano (val Roveto) -  Sacco (valle latina) Superficie totale: 5142  Km2    

Asta principale: 164  Km     Litologie dominanti: -  calcari del cretacico, derivanti dalla

piattaforma carbonatica -  formazioni terrigene: flysh e marne ad

Orbulina Serie stratigrafica laziale-abruzzese Sorgenti di tipo puntuale Risorgive principali: -Gari: 18 m3/s -Fibreno-Carpello 10 m3/s

Carta C, Schema Idrologico dell'Italia Centrale (Boni et al, 1986).

 

Linee guida nella scelta delle stazioni di campionamento: -  Regime non torrentizio della portata -  Basso grado di disturbo antropico -  Accessibilità

10 stazioni di campionamento: 01 – Cappadocia 02 - Zompo lo schioppo 03 - Carpello 04 – Il Rio 05 - Cosa  

2 macro-categorie di stazioni: s. montana e s. pedemontana in base al tipo di substrato, velocità e turbolenza dell’acqua, battente idraulico, grado di ombreggiamento. s. m: Zompo lo schioppo, Cosa s. p: Carpello, il Rio, Gari. 2 serie di campionamenti: chimico-fisico e biologico 2011-2012

06 - Melfa 07 – Fiume Rapido 08 – Gari, Varroniane I 09 – Gari, Varroniane II 10 - Suio  

Zompo lo schioppo Gari, Varroniane I

Campionamento chimico-fisico

Le analisi vengono effettuate in laboratorio per determinare la concentrazione di: -  bicarbonati, attraverso Titolazione chimica -  cationi e anioni maggiori, tramite Cromatografia ionica in fase liquida

Compilazione della scheda di campo riguardo i parametri descrittori:

- Substrato, velocità, ombreggiamento, dimensioni dell’alveo, profondità dell’acqua;

- T, pH, O2, % saturazione, Conducibilità elettrica, TDS

Raccolta di campioni d’acqua (50 ml) microfiltrata (0,45 µm) conservati a 4 °C

Il campionamento biologico

Nella fase successiva vengono: -  Conservati in una soluzione di formaldeide (alghe) o seccati (briofite e piante vascolari) -  Osservazione ed identificazione in laboratorio tramite la consultazione di chiavi analitiche e flore specifiche: - Flora d’Italia (Pignatti,1982) - The moss flora of Britain & Ireland (Smith, 2004) - The Freshwater algal flora of the Isles (John et al., 2002)

Raccolta dei taxa presenti in acqua e nella fascia riparia. Assegnazione dei valori di copertura della comunità macrofitica in toto e i valori di copertura specie specifici

Risulta chimici Stazione di

campionamento T °C O2 mg/l % saturazione

del O2 pH C.E. µS/cm TDS mg/l CAPPADOCIA 8,1 12,50 117,00 8,05 353 118,60

ZOMPO lo

SCHIOPPO 11,5 11,00 111,50 8,28 297 110,00

CARPELLO 12,2 12,30 120,00 7,65 444 148,60 Il RIO 13,8 10,12 103,00 7,70 578 165,40 COSA 9,8 11,80 115,00 8,30 303 111,00

MELFA 9,6 12,85 122,00 8,40 266 98,60 FIUME RAPIDO 13,3 10,72 108,50 8,22 335 126,00 VARRONIANE I 13, 5,77 54,90 6,83 738 220,00 VARRONIANE II 12,9 5,98 57,00 7,04 756 228,00

SUIO 17,8 9,70 102,50 7,93 270 161,00

Caratterizzazione geochimica: diagramma di Schoeller

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Caratterizzazione geochimica: diagramma di Piper

!acque solfato – clorurato – alcalino terrose; acque solfato – clorurato – alcaline;  

acque bicarbonato – alcaline; acque bicarbonato – alcalino terrose

Risultati floristici

Flora totale 144 taxa, distribuiti in 10 generi di alghe e cianobatteri, 34 specie di briofite, 7 specie di pteridofite 92 specie angiosperme.

Flora in acqua 70 taxa, distribuiti in 10 generi di alghe e cianobatteri, 28 specie di briofite, 1 specie di pteridofite 29 angiosperme.

Emergenze floristiche: -10 specie considerate come rare: 4 briofite rare, 6 angiosperme di cui 1 considerata Rara, 1 molto Rara e 4 Rarissime. -3 specie inserite nelle liste rosse di specie a rischio IUCN, di cui 2 briofite e 1 angiosperme. -Sono state ritrovate alcune specie non segnalate nella regione di ritrovamento nelle checklist di riferimento, di cui 5 briofite e 1 angiosperma. -5 specie esotiche, di cui 1 casuale, 1 naturalizzata e 3 invasive.  

Segnalazioni floristiche

Batrachospermum arcuatum Kylin

Ulva sp. Fissidens pusillus (Wilson) Milde  

Hygroamblystegium tenax (Hedw.) Jenn.

Tabella delle coperture, stralcio

Elaborazione statistica Cluster analisis tramite software SYSTAT 12 Metodiche utilizzate: -  Calcolo della distanza degli elementi: Distanza euclidea -  Calcolo del legame medio tra i gruppi o UPGMA, per definire la sequenza di

agglomerazione -  Indice RMSSTD (Root Mean Square Standard Deviation )

Elaborazione in base ai parametri descrittori di stazione

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Formazione di 2 cluster separati, le s t a z . 8 e 9 (Varroniane I e II) si isolano a causa d e i p a r a m e t r i chimico-fisici

Elaborazione in base distribuzione delle specie algali

presenza/assenza Formazione di 3 cluster, di cui 2 formati da 1 staz.: 4 (il Rio), 1 (Cappadocia). Il Rio: di 3 taxa esclusivi, Cappadocia: 1 specie esclusiva, numero elevato di taxa.

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Coperture Formazione di 2 cluster, da cui la staz. 3 (Carpello) si isola dal resto del le stazioni, per il valore elevato di copertura di Vaucheria sp.

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Elaborazione in base distribuzione delle Briofite

presenza/assenza Formazione di 2 cluster, di cui la staz. 5 (Cosa) si separa dal resto delle stazioni: specie esclusive.

coperture Formazione di 2 cluster, da cui le staz. 2 e 6 (Zompo e Melfa) s i separano per la presenza dominante di Palustriella commutata.

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Elaborazione in base distribuzione delle piante Vascolari

presenza/assenza

Formazione di 3 cluster, di cui la staz. 3 (Carpello) e la 10 (Suio) si separano in modo indipendente: il n. più alto di specie, ma solo 5 comuni.

coperture

Formazione di 2 cluster, da cui le staz. 8 e 9 (Gari, Va r r o n i a n e I e I I ) formano un cluster a se: cop. Elevata di Berula erecta

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Elaborazione in base all’intera comunità macrofitica

presenza/assenza Formazione di 3 cluster, di cui la staz. 3 e 4 (Carpello e il Rio) e la staz. 10(Suio) formano 2 cluster indipendenti rispetto al resto delle stazioni, questo per la forte similarità nelle specie presenti tra le staz. 3 e 4, meno con la 10.

Coperture Formazione di 2 cluster, da cui le staz. 8 e 9 (Gari, Varroniane I e II) si separano per la cop. di Berula erecta.

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Stazione di campionamento IBMR EQR-IBMR

CAPPADOCIA 11,3 0,9

ZOMPO ------------------ ------------------

CARPELLO 11 0,9

Il RIO 12 0,9

COSA 14 1,1

MELFA 12,8 1

FIUME RAPIDO 14,6 1,2

GARI, VARRONIANE I 13,2 1,2

GARI, VARRONIANE II 14,5 1,4

SUIO 10,8 0,9

IBMR e EQR-IBMR

Nella stazioni di Zompo lo Schioppo e di Suio l’IBMR non è applicabile perché non è rispettata una delle condizioni di applicabilità, il numero di specie indicatrici sul totale. Il valore IBMR di riferimento utilizzato è 10,5 per le stazioni sul Gari, 12,5 per il resto delle stazioni.

Conclusioni Studio delle comunità macrofitiche sotto più aspetti diversi: floristico, cenologico e autoecologico. Dalla caratterizzazione geochimica: - acque a bicarbonati alcalini terrosi, acque bicarbonato calciche - acque a bicarbonato alcalini.  

Flora totale 144 taxa, distribuiti in 10 generi di alghe e cianobatteri, 34 specie di briofite, 7 specie di pteridofite 92 specie angiosperme.

Flora in acqua 70 taxa, distribuiti in 10 generi di alghe e cianobatteri, 28 specie di briofite, 1 specie di pteridofite 29 angiosperme.

IBMR: lo stato trofico varia tra lo stato a trofia media a stato trofia molto lieve. EQR-IBMR: lo Stato Ecologico per tutte le stazione è Elevato.

Per l’area di studio risulta il secondo lavoro per il bacino dell’alto Liri, il primo che coprisse tutto il bacino idrografico sino alla foce a mare.

Grazie per l’attenzione