Premessa

L’indice ICMi si basa sull’analisi della struttura della comunità di diatomee.

Descrizione della comunità

Le diatomee sono alghe brune, unicellulari, eucariote e autotrofe, appartenenti alla Classe delle Bacillariophyceae, generalmente delle dimensioni di pochi µm. Possono vivere isolate o formare colonie. Sono caratterizzate da una parete cellulare silicea chiamata frustulo costituito da due metà che si incastrano l’una nell’altra come una scatola e il suo coperchio. Esse sono le principali componenti del perifiton.

Le diatomee sono in grado di colonizzare qualsiasi tipo di ambiente umido, dai sistemi lotici a quelli più lentici, permettendo una valutazione della qualità di diverse tipologie ecosistemiche, sia fluviali, che sorgenti, torbiere o prati umidi. In base all’habitat possono essere suddivise in bentoniche, che vivono aderenti al substrato e possiedono meccanismi per l’adesione ad esso e planctoniche che non sono ancorate a substrati e sono trascinate liberamente dalla corrente. A seconda che vivano su ciottoli, su altri elementi vegetali macroscopici o su depositi di limo si parla rispettivamente di diatomee epilitiche, epifitiche e epipeliche.

Le diatomee, sia bentoniche che planctoniche, sono influenzate da numerose variabili fisico-chimiche quali, innanzi tutto, la luce, essendo organismi fotosintetizzanti, la temperatura, il pH, la salinità e la velocità di corrente dell’acqua, ma anche le concentrazioni di ossigeno, di silice, di sostanza organica, di nutrienti ed eventualmente di metalli pesanti. Le comunità sono quindi capaci di rispondere efficacemente alle variazioni di questi fattori variando le specie che le compongono. Le diatomee sono considerate buone indicatrici dello stato di qualità delle acque per numerosi motivi: presentano differenti sensibilità agli inquinanti e sono molto reattive al variare delle condizioni ambientali; hanno una vasta distribuzione geografica; sono in grado di accumulare metalli pesanti e possono essere fissate in preparati permanenti grazie allo scheletro siliceo.

Navicula tripunctata  Esempio di sp. sensibile all’inquinamento

Fig.1 : Navicula tripunctata, esempio di sp. sensibile all’inquinamento

Didymosphena geminata Esempio di sp. invasiva

 Fig.2: Didimosphenia geminata, esempio di sp. invasiva la cui crescita eccessiva può comportare gravi problemi ambientali

In Italia, prima del recepimento della Direttiva 2000/60/CE, l’utilizzo della comunità diatomica per la valutazione della qualità dei corsi d’acqua, non era previsto, a livello normativo. Con il D.Lgs 152/2006 e successivi decreti attuativi è stato introdotto per la prima volta lo studio di un metodo in grado di soddisfare le richieste della direttiva europea.

Il decreto attuativo 8 novembre 2010 n. 260 recante “criteri tecnici per la classificazione dei corpi idrici superficiali per la modifica delle norme tecniche del decreto legislativo 3 aprile 2006 n. 152, recante norme in materia ambientale” prevede l’applicazione dell’indice ICMi per definire uno stato di qualità dei c.i. in funzione della comunità diatomica rilevata.

Descrizione del campionamento di diatomee e calcolo dell'indice ICMi

Il metodo di campionamento utilizzato è quello pubblicato sul manuale APAT (2007) - Protocollo di campionamento ed analisi per le diatomee bentoniche dei corsi d’acqua italiani, al quale si rimanda per una descrizione dettagliata.

Presso ogni stazione di monitoraggio, viene scelto innanzitutto il substrato idoneo per il campionamento: nell’ambito della rete di monitoraggio di ARPA, i campioni raccolti sono stati sempre prelevati su ciottoli (fig. 3). I ciottoli sono i substrati naturali mobili migliori per la raccolta di diatomee; sono preferibili in quanto consentono un agevole prelievo e sono abbastanza stabili da permettere l’insediamento di una comunità rappresentativa.
La scelta dei ciottoli viene effettuata tenendo conto della velocità della corrente, evitando zone con acqua troppo lentica, dell’ombreggiatura, non troppo elevata, e della profondità dell’acqua. I substrati devono essere raccolti in aree sempre sommerse, o sommerse da almeno 4 settimane. Se si campiona in corsi d’acqua profondi è necessario rimanere nella zona eufotica. I ciottoli complessivamente devono essere almeno 5.

L’operazione di raccolta viene fatta con uno spazzolino (fig. 4) che deve essere sciacquato in un barattolo contenente per metà acqua del torrente oggetto di campionamento. Per la restante metà viene aggiunto etanolo in modo da fissare e conservare il campione.

 Fig. 3 ciottolo ricoperto da perifiton

fig.4 campionamento

Fig.4: campionamento di diatomee

I campioni sono trasportati in laboratorio dove vengono trattati per essere conservati per un tempo illimitato. Successivamente i campioni sono montati e letti al microscopio ottico. Per l’applicazione degli indici diatomici, devono essere identificati almeno 400 individui per ogni campione, come previsto dalla norma standard (UNI EN 14407:2004). Per l’identificazione degli organismi sono utilizzate differenti chiavi dicotomiche.

I dati sono archiviati grazie anche al supporto di specifici software che oltre a creare un data-base floristico calcolano anche gli indici relativi alle diatomee.
L’indice ICMi, indicato dalla normativa italiana, viene espresso come Rapporto di Qualità Ecologica, RQE tra i valori ricavati dal monitoraggio e quelli attesi per siti di tipologia analoga in condizioni di riferimento.
L’ICMi deriva dall’Indice di Sensibilità agli Inquinanti IPS (CEMAGREF, 1982) e dall’Indice Trofico TI (Rott et al., 1999). Il valore di ICMi è dato dalla media aritmetica degli RQE dei 2 indici.

ICMi = (RQE_IPS + RQE_TI)/2

È necessario quindi calcolare il rapporto tra i valori osservati dei 2 indici e i rispettivi riferimenti forniti dal D.M. 260/2010.

Entrambi gli indici prevedono l’identificazione a livello di specie e in alcuni casi a livello di varietà, ad ognuna delle quali viene attribuito un valore di sensibilità (affinità/tolleranza) all’inquinamento.
Si basano entrambi sulla seguente formula di calcolo:

indice diatomico = Σjn [aj rj ij] / Σin [aj rj]

a = abbondanza relativa della specie j
r = affidabilità della specie j
i = sensibilità della specie j a fattori di inquinamento

L’IPS tiene conto principalmente della sensibilità delle specie all’inquinamento organico mentre il TI tiene conto principalmente della sensibilità delle specie all’inquinamento trofico.
Si rimanda alla bibliografia per una descrizione dettagliata dei metodi.

In ARPA Valle d’Aosta gli indici sono attualmente calcolati attraverso il software Omnidia (Leiconte, 1999) e il valore di RQE ottenuto permette l’attribuzione ad una delle 5 classi previste dalla normativa. La tabella seguente riporta la corrispondenza tra valori di RQE e stati validi per l’indice ICMi per la macrotipologia A2 (area geografica Alpina, siliceo) alla quale appartiene l’intero territorio regionale.

Valori RQE ICMi Colore convenzionale
RQE ≥ 0,85 elevato  
0,64 ≤ RQE < 0,85 buono  
0,54 ≤ RQE < 0,64  sufficiente  
0,27 ≤ RQE < 0,54 scarso  
RQE < 0,27 cattivo  

 

Applicazione in Valle d'Aosta

Si rimanda alla scheda scheda indicatore AMB_ACQ_002

 

Bibliografia

APAT (2007) Protocollo di campionamento ed analisi per le diatomee bentoniche dei corsi d’acqua italiani. In “Metodi Biologici per le acque. Parte I”. Manuali e Linee Guida APAT. Roma
CEMAGREF. Étude des méthodes biologiques d’appreciation quantitative de la qualité des eaux. Rapport Q. E. Lyon- A. F. Bassin Rhône- Mediterranée Corse. Lyon: CEMAGREF;    1982.
Fenoglio S., Bo T., (2009). Lineamenti di ecologia fluviale, Città Studi Edizioni 252pp.
Falasco E., Bona F., Fassina S., Mobili L. & Ector L., 2007 - Communautés de diatomées benthiques des cours d’eaux de haute altitude du Piémont et de la Vallée d’Aoste (Italie Nord Occidentale). In: Almeida S.F.P., Craveiro S.C., Rimet F. & Ector L. (eds), Abstract book del 26esimo Colloquio ADLaF “La dispersion des espèces dans un environnement changeant : effets sur les communautés de diatomées”, Université d’Aveiro, Portugal, 26: 14.
ISSN (2009) Metodo per la valutazione dello stato ecologico delle acque correnti: comunità diatomiche; Rapporti ISTISAN 09/19.
Leiconte C, Coste M, Prygiel J, Ector L. Le logiciel OMNIDIA version 2, une puissante base de données pour les inventaries de diatomées et pour le calcul des indices diatomiquées européens Cryptogamie. Algologie 1999;20:132-4.
Mobili L., Falasco E., Bona F., Isabel S., Viquery L. & Ector L., 2008 - Diatomées benthiques des rivières de la Vallée d’Aoste (Italie) : réponses aux gradients écologiques en environnement alpin. In: ADLaF (ed.), Abstract book del 27esimo Colloquio ADLaF, 27: 55.
Gazzetta Ufficiale della Comunità Europea N. L327 del 22/12/2000. Direttiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 23 ottobre 2000 che istituisce un quadro per l’azione comunitaria in materia di acque. 71 pp.
Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana, Decreto Ministero dell'ambiente e della tutela del territorio e del mare 8 novembre 2010, n. 260. Regolamento recante «Criteri tecnici per la classificazione dello stato ecologico dei corpi idrici superficiali per la modifica delle norme tecniche del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152, recante Norme in materia ambientale, predisposto ai sensi dell'articolo 75, comma 3, del decreto legislativo medesimo». 190 pp.
Rott E, Pfister P, van Dam H, Pipp E, Pall K, Binder N, Ortler K. Indikationslisten für Aufwuchsalgen in Österreichischen Fliessgewässern, Teil 2: Trophieindikation und autökologische Anmerkungen Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaf. Wien: Wasserwirtschaftskataster; 1999.

Per approfondire

Per approfondimenti si rimanda al metodo ufficiale pubblicato all'Istituto Superiore di Sanità e al protocollo di campionamento pubblicato da ISPRA

 

Valutazione attuale: 0 / 5

Stella inattivaStella inattivaStella inattivaStella inattivaStella inattiva