MASTER DI SECONDO LIVELLO IN

METODI E TECNICHE DI PREVENZIONE E CONTROLLO AMBIENTALE

TESI SPERIMENTALE DI MASTER

LA COMPONENTE FITOPLANCTONICA NELL’AMBITO DEL PROGRAMMA DI

STUDIO E MONITORAGGIO INTEGRATO DELL’AMBIENTE MARINO COSTIERO

DELLA REGIONE VENETO.

Relatore: Dott. Piero Franzoi

Correlatore/Tutor: Dott.ssa Giuliana Sanavio

Studente: Barbara Dall’Ara

Matricola n. 962456

ANNO ACCADEMICO 2009/2010

Introduzione (1) .................................................................................................................................... 3 La Rete di Monitoraggio ...................................................................................................................... 3 Scopo monitoraggio .............................................................................................................................. 6 Campionamenti e Analisi ..................................................................................................................... 7 Principali parametri indagati ................................................................................................................ 7 Materiali e metodi ............................................................................................................................... 14 Parametri chimico-fisici ..................................................................................................................... 15 Parametri biotici ................................................................................................................................. 15 ANALISI DEI RISULTATI .............................................................................................................. 17 Conclusioni (1) ................................................................................................................................... 31 Bibliografia: ........................................................................................................................................ 32

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Introduzione (1)Con la Legge n. 979 del 31 dicembre 1982 “Disposizioni per la difesa del mare” viene definito, d’intesa con le regioni, il piano generale di difesa del mare e delle coste marine. La legge 979/82 prevede tra le varie azioni la realizzazione lungo le coste di reti di monitoraggio dell’ambiente marino in cui vengono effettuati controlli periodici con rilevamento di dati oceanografici, chimici, biologici, microbiologici e merceologici per la lotta contro l’inquinamento di qualsiasi genere e per la gestione delle fasce costiere nonché per la tutela, anche dal punto di vista ecologico delle risorse marine. Il verificarsi di fenomeni particolari quali la comparsa di mucillagini o l’esplosione di maree colorate lungo la costa adriatica ha reso necessaria, fin dal 1985, l’attuazione di specifici programmi di monitoraggio e di ricerca.La Regione Veneto, a tal scopo, ha pertanto attivato una serie di controlli, affidandoli dal 1999 all’Arpav che all’interno dell’Area Tecnico Scientifica ha attivato uno specifico servizio denominato “Osservatorio Alto Adriatico - Polo Regionale Veneto ora Servizio Acque Marino Costiere con funzioni di coordinamento e gestione di tutte le attività sul mare. Esso attua , mediante piani di monitoraggio istituzionali e specifiche attività di studio e ricerca:

• sorveglianza sulla balneabilità• qualità ecologica dell’ambiente marino • specifiche forme di pressione che insistono sulla costa• gestione dei fenomeni anomali ed emergenze ambientali.

In parallelo alle attività svolte ai sensi della normativa vigente viene attuato da anni il “Programma di Monitoraggio per il controllo dell’ambiente marino costiero” coordinato e finanziato dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare in attuazione a quanto indicato dalla Legge 979/1982 recante “Disposizioni per la difesa del mare”.La realizzazione del Programma prevede indagini su più matrici (acqua, sedimento, biota e benthos) secondo precisi protocolli operativi attraverso l’esecuzione di campagne di campionamento e misura secondo un calendario indicato nella Convenzione stipulata tra Ambiente e Regioni. Al fine di una razionalizzazione delle risorse sia in termini di tempo che di personale, le attività di campionamento e analisi vengono effetuate unitamente alle attività legate al monitoraggio istituzionale ai sensi della normativa vigente: la Rete Nazionale, attiva nell’ambito della convenzione e costituita da cinque aree di indagine, coincide parzialmente con la Rete Regionale, formata da otto aree dislocate lungo la costa veneta.L’obiettivo del monitoraggio è quello di stabilire un quadro generale coerente ed esauriente dellostato ecologico e chimico delle acque.Gli elementi biologici per la classificazione dello stato ecologico individuati per le acque costieremarine del Veneto sono rappresentati dalla determinazione quali-quantitativa del fitoplancton(comprendendo la clorofilla a) e dei macroinvertebrati bentonici. In associazione alle indagini sulfitoplancton, previste con frequenza mensile (anziché sei volte all’anno, come da D.M. 56/2009) è stata controllata la presenza di specie potenzialmente tossiche o nocive, e la presenza di eventuali fioriture. Insieme al fitoplancton la caratterizzazione della dinamica delle popolazioni di macrozoobenthos riveste, un ruolo fondamentale ai fini della classificazione dello stato di qualità delle acque marino costiere;

La Rete di MonitoraggioLa Rete di Monitoraggio delle acque marino costiere è costituita da un reticolo di 24 stazioni per il campionamento sulla matrice acqua , distribuite su 8 transetti perpendicolari alla costa e poste rispettivamente a 500m, 926 m e 3704 m dalla costa.Ciascun transetto costiero prevede:

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• 3 stazioni per il controllo su matrice acqua e rilevamenti meteo-marini a 500, 926 a 3704metri dalla linea di costa; solo nella prima stazione (500m) si effettuano campionamenti perl’analisi quali-quantitativa di fitoplancton e per il rilevamento delle sostanze dell’elenco dipriorità del D.M. 56/2009 (Tabb. 1/A e 1/B);

• 1 stazione per il campionamento di mitili da banchi naturali;• 1 stazione per la matrice sedimento;• 2 stazioni per lo studio di biocenosi di fondo di cui una in prossimità della costa e una al

largo posta in corrispondenza della stazione di sedimento;Il transetto 053 rappresenta, tra gli 8 indagati, l’area di riferimento (bianco), zona di controllo in cui si riscontra un minor apporto antropico e che viene considerata come area di bianco regionale rispetto alle aree critiche monitorate.

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Transetto Provincia Comune Descrizione località008 VE Caorle dalla costa direzione spiaggia Brussa024 VE Jesolo dalla costa direzione Jesolo lido040 VE Cavallino-Treporti dalla costa direzione spiaggia Cavallino053 VE Venezia dalla costa direzione spiaggia San Pietro in Volta056 VE Venezia dalla costa direzione spiaggia Ca' Roman Pellestrina064 VE Chioggia dalla costa direzione Isola Verde072 RO Rosolina dalla costa direzione Porto Caleri601 RO Porto Tolle dalla costa direzione foce Po di PilaElenco delle stazioni di campionamento su matrice acqua alle varie distanze dalla costa

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CIFRA CODIFICA SPECIFICHE1° Distanza dalla costa (valido solo per le stazioni di

campionamento su matrice acqua)1: 500 m dalla costa2: 926 m dalla costa3: 3704 m dalla costa4: C.I. al largo

2°-3°-4° Codice transetto 008: Caorle024: Jesolo040: Cavallino Treporti053: Venezia – S.Pietro in V.056: Venezia - Ca’ Roman064: Chioggia - Isola Verde072: Rosolina - Caleri601: Porto Tolle - Po di Pila082: Porto Tolle - Po di Tolle

5° Matrice campione 0: acqua1: biota (mitili banchi naturali)2: sedimento3: benthos5: microalghe

Criterio di attribuzione codice logico stazione.

CALENDARIO DEI CAMPIONAMENTI ANNO 2008

Campagna Date di campionamento Transetti campionati

Campagna 01 21, 22, 24 gennaio 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 02 5, 6, 7, 13 febbraio 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 03 3, 10, 11 marzo 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 04 1, 2, 8, 9 aprile 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 05 6, 7, 8 maggio 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 06A 3, 4, 5 giugno 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 06B 17, 18, 19 giugno 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 07A 3, 4, 7 luglio 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 07B 16, 17, 23 luglio 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 08A 4, 5, 7, 8 agosto 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 08B 18, 19, 20 agosto 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 09A 1, 2, 3 settembre 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 09B 16, 17, 18, 22, 24 settembre 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 10 6, 7, 8, 9, 13, 14 ottobre 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 11 3, 10, 11, 12 novembre 008-024-040-053-056-064-072-601

Campagna 12 3, 9, 22, 23 dicembre 008-024-040-053-056-064-072-601

Scopo monitoraggioLe informazioni raccolte (rilevazioni sul campo, dati boe, risultanze analitiche, etc.) confluiscono nel Sistema Dati Mare Veneto (SDMV) che ha lo scopo di raccogliere e organizzare tutte le informazioni relative al mare. Tra i requisiti chiave di SDMV vi è quello infatti di rappresentare uno strumento permanente di registrazione di dati relativi all’ambiente marino veneto. Le attività in relazione al SDMV prevedono pertanto l’aggiornamento della banca dati con dati SIRAV, BOE,

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CTD, rilievi sul campo, dati esterni, ripascimenti, tegnùe; l’aggiornamento e manutenzione del sistema in funzione di nuove stazioni, nuovi parametri, etc.; la produzione di report specifici in risposta alle nuove procedure di trasmissione dei dati individuate dalle normative di prossima emissione.Fino al 2009 i dati relativi a ciascun anno di attività sono stati trasmessi ad APAT ora ISPRA attraverso le schede 6 “Caratteristiche delle acque costiere” del Decreto del Ministro dell’Ambiente e della Tutela del Territorio, di concerto con il Ministro della Salute, del D.M. 19 agosto 2003.I dati vengono elaborati annualmente per procedere alla definizione dello stato ambientale delle acque.Ad oggi, ai fini della classificazione delle acque costiere viene considerato il valore medio dell’indice trofico, derivato dai valori delle singole misure durante l’intero periodo di indagine (24 mesi per la prima classificazione, 12 mesi per le successive); i risultati derivanti dalla applicazione dell’indice trofico determinano l’attribuzione dello stato ambientale di cui alla tabella 17 dell’allegato 1 al D.Lgs. 152/99, valutato anche sulla base delle condizioni ivi riportate.

Campionamenti e AnalisiI prelievi e i rilievi sul campo sono stati eseguiti secondo le indicazioni fornite dal Ministero Ambiente (ICRAM-ANPA-Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio–Servizio Difesa Mare, 2001. Programma di Monitoraggio per il controllo dell’ambiente marino-costiero (triennio 2001-2003). Metodologie analitiche di riferimento e successive schede di riferimento pubblicate sui siti: http://www.icram.org/nav2/dipartimento1.htm e http://www.apat.gov.it/site/it-IT/APAT/Pubblicazioni/Documentazione_tecnica.html).I campionamenti sono stati effettuati mensilmente e ogni quindici giorni nei mesi estivi e prevedevano appunto il prelievo di campioni previsti dalla normativa vigente integrati da quelli previsti dalle attività di progetto.I campionamenti sono stati eseguiti da personale esperto del Servizio Acque Marino Costiere di Arpav mentre le analisi di tipo chimico e microbiologico su matrici acqua (nutrienti disciolti, N e P totali), sedimento (IPA, composti organo clorurati, composti organo stannici, metalli, saggi biologici) e biota (IPA, PCB, idrocarburi clorurati, metalli, coliformi fecali) sono state svolte dal Laboratorio Arpav di Venezia e le analisi biologiche su matrici acqua (fitoplancton, fitoplancton potenzialmente tossico) e sedimento (benthos) sono state svolte dal Laboratorio Arpav di Rovigo.

Principali parametri indagatiI principali parametri chimico-fisici, che vengono generalmente presi in considerazione nello

studio delle acque marine sono: temperatura dell’acqua, salinità, ossigeno disciolto, trasparenza, pH, sali nutritivi, clorofilla a, indice trofico TRIX inoltre sono stati considerati i parametri biologici quali: fitoplancton, sedimento, biota, benthos.

La temperatura può esser definita come lo stato termico di un corpo considerato con riferimento alla sua abilità di trasmettere calore ad altri corpi. Il calore specifico, ossia la quantità di calore che l’unità di massa di una sostanza richiede perché la sua temperatura si innalzi di 1°C o che essa cede raffreddandosi di 1°C, è minore nell’acqua marina che nell’acqua distillata e diminuisce con l’aumentare della salinità. Parametro importante per le acque del Nord Adriatico in quanto presenta marcate fluttuazioni stagionali a causa della bassa profondità media, della latitudine e del notevole afflusso di acque fluviali nel bacino.

La salinità viene definita come il peso dei sali disciolti in mille parti di acqua di mare, ovvero g/kg, quando tutti i carbonati e la sostanza organica siano stati convertiti in ossidi e tutti i bromuri e gli ioduri in cloruri. Oggi per misurare la salinità si usa la conducibilità, cioè la capacità di una soluzione di condurre corrente elettrica. La conducibilità aumenta con l’aumentare del contenuto salino della soluzione stessa. La salinità è, comunque, fortemente dipendente dalla temperatura, e le variazioni saline dipendono da processi quali: evaporazione, precipitazioni e mescolamento.

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Nell’Adriatico Settentrionale risulta particolarmente importante la valutazione delle variazioni di salinità che dipendono soprattutto dagli apporti di acque dolci in superficie e dall’ingresso di correnti di fondo di acque più salate dal bacino meridionale. Essa viene espressa in PSU (Practical Salinity Unit)

L’ossigeno disciolto nell’ambiente acquatico proviene sia dagli scambi con l’atmosfera, sia dai processi fotosintetici; la sua concentrazione in acqua è in continua variazione a causa dei processi biologici, fisici e chimici, mentre si può considerare che l’aria sulla superficie dell’acqua abbia un contenuto di ossigeno costante, anche se effettivamente vi siano piccole variazioni legate alla pressione atmosferica. Esso dipende da alcuni fattori fisici (temperatura, pressione atmosferica, ventilazione e rimescolamenti lungo la colonna d’acqua), da caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua (salinità, pH) e da processi biologici e chimici (attività fotosintetica, respirazione di piante e animali acquatici e mineralizzazione della sostanza organica). Infatti la solubilità dell’ossigeno in acqua è influenzata da pressione atmosferica, temperatura e salinità dell’acqua.

Per l’ossigeno si può parlare sia di mg/L, sia di % di saturazione; in quest’ultimo caso, si tratta del rapporto tra valore teorico di solubilità per una data temperatura e salinità e il valore letto strumentalmente. In ambienti naturali valori superiori al 100% di saturazione si possono registrare in occasione di bloom fitoplanctonici.

La trasparenza è un parametro in relazione con il particolato organico presente in sospensione nella colonna d’acqua ed esprime la capacità di penetrazione della luce e quindi l’estensione della zona nella quale può avvenire la fotosintesi o “zona eufotica”. E’ influenzata da fattori fisici quali capacità di assorbimento della luce da parte dell’acqua, movimentazione dei fondali, presenza di particelle inorganiche e organiche in sospensione e da fattori biologici quali la presenza di microrganismi flottanti (plancton).

Il pH regola diversi processi chimici e biologici nell’acqua. La maggior parte degli organismi animali vivono in un range tra 6,5 e 8,5 al di là del quale intervengono fenomeni di stress a carico dei processi fisiologici, quali, ad esempio, la riduzione delle capacità riproduttive, pH bassi possono liberare elementi o sostanze tossiche e renderli disponibili agli organismi acquatici, il che può portare a condizioni tossiche per la vita acquatica. Le variazioni di pH, nell’ambiente naturale, possono essere provocate da deposizioni atmosferiche (piogge acide) e da scarichi industriali. Le acque marine presentano generalmente una notevole stabilità di pH (da 8.1 a 8.3) garantita da un efficiente sistema tampone. Il pH è influenzato da alcuni fattori quali l’attività fotosintetica e i processi di decomposizione del materiale organico.I sali nutritivi sono i composti dell’azoto e del fosforo in forma disciolta; questi composti sono costituiti da nitrati, nitriti, sali d’ammonio e fosfati. Tra essi viene compreso anche il silicio in quanto entra nella composizione dei frustuli di Diatomee, di gusci e di spicole di Silicoflagellati e Radiolari.( 1 Regione del Veneto, 1995. “Qualità delle acque marine costiere prospicienti la Regione del Veneto. (1991-1993).” Vol. III )La concentrazione dei nutrienti non è omogenea né in senso verticale, né orizzontale, né temporale. Nella distribuzione verticale, si può notare che negli strati superficiali, eufotici, essi vengono assimilati dagli organismi fotosintetici nei vari processi metabolici con formazione di materia organica, mentre negli strati profondi hanno luogo i processi rigenerativi con decomposizione di materia organica di provenienza diversa. Grazie a questi processi i nutrienti vengono rimessi in circolo con il rimescolamento della colonna d’acqua. Il gradiente orizzontale è dovuto principalmente all’apporto costante di nutrienti da parte dei fiumi che convogliano al mare acque raccolte dai bacini imbriferi a monte; in relazione a tale gradiente esistono differenze notevoli tra il livello trofico della zona costiera e quello delle acque al largo. Per quanto riguarda l’andamento temporale, in particolare per azoto e fosforo, esso dipende principalmente dalla portata dei fiumi legata alle condizioni meteorologiche, dall’andamento stagionale del fitoplancton e dai processi rigenerativi a livello del sedimento.La clorofilla a è qualitativamente e quantitativamente il pigmento più importante nel processo della fotosintesi clorofilliana, sia in ambiente terrestre che in quello marino. In base alla relazione tra

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clorofilla a e produzione primaria, si è ritenuto opportuno utilizzare la valutazione del contenuto di clorofilla a per la stima della biomassa autotrofa planctonica. Come è stato osservato per i nutrienti anche la clorofilla è soggetta ad una variabilità spazio-temporale, essendo anch’essa coinvolta nei processi di produzione primaria e influenzata da più fattori (apporto di nutrienti, temperatura, intensità luminosa). L’indice trofico TRIX 2 è un indice che permette di dare un criterio di caratterizzazione oggettivo delle acque, unendo elementi di giudizio qualitativi e quantitativi. L’indice trofico è stato calcolato sulla base di fattori nutrizionali (azoto inorganico disciolto -DIN e fosforo totale) e fattori legati alla produttività (clorofilla a ed ossigeno disciolto). Il TRIX esprime, attraverso una scala da 2 a 8, il gradi di trofia ed il livello di produttività delle acque costiere in base a quattro classi di qualità.

Indice di trofia Stato trofico 2 -4 Elevato 4 -5 Buono 5 -6 Mediocre 6 -8 Scadente

Classificazione trofica delle acque marine costiere (ex D.Lgs. 152/99 e s.m.i.).

Per “fitoplancton” si intendono tutti gli organismi autotrofi fotosintetici presenti nel plancton, termine che deriva dal greco “planctos”, che ha il significato di “vagare” e che è stato utilizzato per la prima volta in campo bio-ecologico dal biologo Hensen nel 1887: egli ha definito con questo termine “tutte le particelle di natura organica che galleggiano liberamente ed involontariamente in acque aperte” (Basset et al., 2009). Nel plancton, comunque, è presente anche una componente eterotrofa rappresentata da virus, batteri e organismi animali (zooplancton), tutti adattati a vivere in sospensione sia in mare che in acqua dolce e ad essere soggetti a movimenti passivi indotti da correnti e venti.Il fitoplancton è composto, in generale, da organismi procarioti (essenzialmente cianobatteri) e da microalghe eucariote appartenenti a diversi raggruppamenti tassonomici, tra i quali: Bacillariophyceae, Dinophyceae, Chrysophyceae, Cryptophytceae, Raphydophyceae e Euglenophyceae, Prasinophyceae e Chlorophyceae. Tali raggruppamenti variano per le loro caratteristiche dimensionali, morfologiche, fisiologiche ed ecologiche. Gli organismi del fitoplancton hanno dimensioni comprese tra 0.2 µm e 500 µm di diametro e una struttura cellulare semplice; i cicli vitali sono brevi, nell’ordine di alcuni giorni, tanto che, in condizioni ottimali, si può osservare un turnover anche superiore a 6-8 volte al giorno (Platt and Filion, 1973).In base alla dimensione, il fitoplancton si può classificare in:

• picofitoplacton: con dimensioni < 2µm;• nanofitoplancton: con dimensioni che variano tra 2 e 20µm;• microfitoplancton: con dimensioni >20µm.

La struttura dimensionale del fitoplancton, descritta con il termine di “spettri in taglia” (Sheldon et al., 1972), costituisce una delle componenti strutturali principali del fitoplancton, in quanto molte proprietà individuali sono direttamente influenzate da questo carattere (Basset et al., 2009).Oltre alla dimensione individuale, anche la componente tassonomica e la morfologia cellulare vanno ad influire direttamente su abbondanza, distribuzione e dinamica di questi organismi: si tratta dunque di componenti essenziali utili nell’interpretazione dello stato ecologico del fitoplancton. L’appartenenza ad una particolare specie biologica sintetizza la maggior parte delle esigenze fisiologiche degli individui a livello qualitativo, quindi la nicchia potenziale da occupare; i tratti funzionali di dimensioni e forma (Weithoff, 2003) influenzano profondamente da una parte i tassi di crescita, dipendenti dall’assorbimento di nutrienti e di luce da parte degli individui, determinandone quantitativamente limitazione delle risorse e fitness competitiva, dall’altra i tassi di perdita di

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individui a causa di sinking e grazing (Morabito et al., 2007; Salmaso and Padisak, 2007; Litchman et al., 2007; Basset et al., 2009).Quindi dimensione e forma influenzano sia l’acquisizione di risorse, sia la performance fotosintetica (Richardson et al., 1983).Questi organismi occupano il 1° anello della catena alimentare negli ecosistemi acquatici, in quanto fissano con la sintesi clorofilliana l’anidride carbonica atmosferica e producono nuova biomassa (www.arpa.veneto.it).La maggior parte delle specie fitoplanctoniche è auxotrofa ed è quindi in grado di utilizzare sia composti inorganici che organici, in particolare vitamine, presenti in soluzione in acqua; alcune specie sono mixotrofe, ma, nonostante la plasticità metabolica del fitoplancton, la sua principale forma di approvvigionamento energetico resta legata alla funzione fotosintetica Il fitoplancton svolge un ruolo fondamentale nelle strutture trofiche degli ambienti acquatici poiché esso rappresenta la via attraverso la quale l’energia fluisce ai livelli trofici superiori. Nell’ambiente marino, più del 90% della produzione primaria annuale è a carico di organismi appartenenti al fitoplancton, i quali assumono così un ruolo fondamentale nei meccanismi di riciclo del carbonio, dei nutrienti (in particolare N e P) e dell’ossigeno, sia a livello ecosistemico che a livello globale (Basset et al., 2009).Gli organismi fitoplanctonici, in quanto autotrofi, necessitano di nutrienti inorganici che devono essere assorbiti dal mezzo circostante. Il processo di assorbimento avviene contro gradiente di concentrazione secondo la prima legge di Fick (Cermeňo et al., 2006) e pertanto richiede un dispendio energetico ed è influenzato da: forma, dimensione, sinking, concentrazione del substrato e proprietà fisiche. I nutrienti vengono diffusi lungo un gradiente di concentrazione, trasportati attraverso l’interfaccia ambiente esterno-membrana cellulare, strato che ha superficie e spessore dipendenti dalle dimensioni dell’organismo (perché uguale al raggio cellulare [Reynolds, 1997]) (Basset et al., 2009).Per queste sue caratteristiche fisiologiche e metaboliche, ogni individuo è in grado di rispondere rapidamente a diversi fattori fisici (luce, temperatura e turbolenza), con un metabolismo fortemente legato alla disponibilità di nutrienti inorganici e in questo modo le popolazioni sono soggette ad ampie oscillazioni su scala spazio–temporale, in tempi anche relativamente brevi.La composizione tassonomica del fitoplancton fornisce indicazioni sulla selettività dell’ambiente alla presenza e allo sviluppo di particolari specie (Provini et al., 1998; Basset et al., 2009).Lo studio della composizione sistematica del fitoplancton nelle aree di mare costiero ha un notevole interesse per quanto riguarda il problema rappresentato dalle microalghe tossiche, che in Mediterraneo sono presenti con numerose specie dei generi Alexandrium, Dynophysis, Gymnodium ecc. (Provini et al., 1998).Le specie algali tossiche appartengono principalmente ai taxa delle diatomee e delle dinoflagellate. Le fioriture di alghe tossiche, a seconda degli effetti da esse prodotti, possono essere classificate in:

• fioriture che colorano l’acqua, • fioriture con produzione di tossine,• fioriture dannose per pesci ed invertebrati.

Le fioriture di alcune specie di dinoflagellati, come Noctiluca scintillans, e di diatomee, come Skeletonema costatum, provocano una colorazione dell’acqua tale da far diminuire la visibilità e da indurre, eventualmente, morie di pesci e invertebrati acquatici a causa delle conseguenti condizioni di ipossia. Altri dinoflagellati dei generi Alexandrium, Gymnodinium e Dinophysis e diatomee del genere Nitzschia, invece, producono tossine che si accumulano nella catena alimentare e che possono causare effetti nocivi nei consumatori secondari quali l’uomo e altri animali superiori. Infine, specie come Alexandrium tamarense, Gyrodinium aureolum e Chaetoceros convolutus, pur non risultando tossiche per l’uomo, sono dannose per pesci ed invertebrati.Le tossine prodotte dai Dinoflagellati sono, nell’ambito di tossine di natura non proteica, tra le più potenti conosciute fino ad oggi. L’uomo può essere esposto a queste tossine prevalentemente attraverso il consumo di prodotti ittici, in particolare a seguito di ingestione di molluschi bivalvi.

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Questi ultimi sono, infatti, organismi filtratori che si nutrono di plancton e che, pur accumulando le tossine, ne subiscono gli effetti solo marginalmente.Le principali sindromi da intossicazione umana associate al consumo di molluschi sono state descritte, in base alla tipologia dei sintomi, come paralitiche, diarroiche, neurotossiche ed amnesiche rispettivamente abbreviate in PSP (Paralytic Shellfish Poisoning) DSP (Diarrhetic Shellfish Poisoning) NSP (Neurotoxic Shellfish Poisoning) ASP (Amnesic Shellfish Poisoning) (www.arpa.veneto.it).La componente più rappresentativa del fitoplancton di mare, sia come numero di individui che come numero di specie, è generalmente costituita da Diatomee; ad esse si associano, con importanza variabile secondo la stagione e le condizioni idrologiche, altri gruppi algali, anzitutto Dinophyceae e poi Euglenophyceae, Cryptophyceae, Chrysophyceae; altre classi che possono essere presenti, ma in minor parte, sono Prasinophyceae e Rafidophyceae.

Diatomee, principali rappresentanti del fitoplancton di mare (dimensioni da nano- a microfitoplancton).

Descrizione sintetica dei principali gruppi tassonomici Classe Bacillariophyceae (diatomee) (Phylum Bacillariophyta): Unicellulari, mai flagellate, possono formare catene di cellule o piccole colonie (cenobi). Contengono clorofilla a, c1 e c2 e tra i pigmenti accessori sono presenti carotenoidi e xantofille, soprattuttto la fucoxantina. Posseggono una caratteristica parete silicea che circonda la cellula vegetativa, chiamata frustulo, il quale è formato da: una epivalva, più vecchia e generalmente più grande; cinture pleuriche (cingoli), che sono anelli di silice inseriti tra le valve; e una ipovalva, di nuova formazione, generalmente più piccola. Il rafe, una fessura della valva che serve per la motilità della diatomea e attorno alla quale le sculture si dispongono in modo simmetrico, è presente in molte diatomee pennate. Le diatomee sono importanti componenti delle comunità planctoniche e bentoniche sia di habitat marini che dulcicoli, e si trovano anche sul terreno umido. Si tratta di organismi generalmente fotoautotrofi, alcuni eterotrofi facoltativi e meno di dieci specie sono eterotrofe obbligate. In risposta a particolari fattori (alternanza stagionale, carenza di nutrienti, temperatura, intensità luminosa, pH) le diatomee possono produrre delle spore di resistenza, spesso differenti dalle forme vegetative, quiescenti, che possono germinare al ripresentarsi delle condizioni favorevoli per la crescita. Esiste una ricchissima varietà di specie di diatomee.Classe Dinophyceae (Phylum Dinophyta): si tratta di alghe prevalentemente unicellulari; biflagellate, con un flagello trasversale che circonda il corpo cellulare, l’altro più corto e diretto posteriormente (il nome dei dinoflagellati deriva, infatti, dalla presenza di questi due flagelli eterodinamici, emergenti nella parte ventrale della cellula). Contengono plastidi complessi con clorofilla a, c1 e c2 e pigmenti accessori (ß-carotene, diadinoxantina, dinoxantina, diatoxantina, peridinina). La parete cellulare è tecata, in quanto rinforzata da piastre cellulosiche di forma poligonale. Il carattere unificante nei dinoflagellati è la presenza di uno speciale nucleo, chiamato dynocarion, ben visibile al microscopio ottico e con cromosomi condensati in tutte le fasi del ciclo cellulare. In molte specie sono presenti tricocisti e nematocisti e organuli fotorecettori (ocelli o

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macchie oculari). Possiedono caratteristiche sia di vegetali, perché presentano la parete cellulare e i plastidi, e quindi sono autotrofi, che di animali, perché sono eterotrofe o mixotrofe. Sono cospicuamente presenti nel plancton marino, salmastro e d’acqua dolce. Lo zigote di alcune specie si può trasformare in ciste di resistenza: le cisti hanno una parete cellulare molto resistente costituita da una sostanza simile alla sporopollenina; non hanno flagelli e sedimentano sul fondale, dove rimangono in stato di quiescenza o dormienza per lunghi periodi, anche per anni.Classe Euglenophyceae (Phylum Euglenophyta): si tratta di alghe unicellulari verdi biflagellate, contenenti numerosi plastidi irregolari con clorofilla a e b non mascherate dai pigmenti accessori (ß-carotene, neoxantina, diadinoxantina, astaxantina). Per le loro grandi dimensioni rientrano per lo più nella frazione microfitoplanctonica (20-200 μm). Si ritiene che si siano originate, con un singolo evento endosimbiotico, in seguito alla fagocitosi di un’alga verde eucaristica, o di un suo cloroplasto, da parte di un protozoo ancestrale. Sono autotrofe, ma molto diffusa è anche l’eterotrofia facoltativa o mixotrofia. Sono organismi molto comuni nelle acque dolci, ove sono favoriti da concentrazioni elevate di composti organici disciolti; alcuni generi sono presenti anche in mare dove raggiungono densità talvolta elevate, tanto da colorare l’acqua. In condizioni sfavorevoli possono incistarsi perdendo i flagelli, arrotondandosi e rivestendosi di una parete mucillaginosa.Classe Cryptophyceae (Phylum Cryptophyta): alghe nude, inegualmente biflagellate, hanno uno o due grandi plastidi contenenti clorofilla a e c2; tra i pigmenti accessori vi sono le ficobiliproteine ficoeritrobilina e ficocianobilina. La maggior parte degli organismi è fotoautotrofa, raramente mixotrofa; alcuni generi sono eterotrofi. Sono di notevole rilevanza evolutiva ed ecologica. Comunemente, nei campioni di fitoplancton, sono presenti numerose criptomonadi, ma, spesso, le loro cellule estremamente delicate si deformano e si rompono quando sono aggiunti alcuni fissativi o la temperatura è elevata. Per molto tempo si è creduto che fossero un piccolo ed oscuro gruppo tassonomico di protisti; per questo motivo e per le loro piccole dimensioni il loro nome contiene il prefisso cripto-, derivato dal greco kruπtov (nascosto). Questo gruppo è ascrivibile alla componente nanoplanctonica (2-20 μm). Si tratta di alghe ubiquitarie, che si rinvengono in habitat marini (artici, temperati e tropicali), di acqua dolce (fiumi, laghi e bacini artificiali) e salmastri. Alcune specie di habitat marino sono soggette ad una cleptoplastidía (κλεπτης = ladro) operata da dinoflagellati e da ciliati. Da un punto di vista trofico rappresentano uno degli alimenti preferiti per lo zooplancton erbivoro.Classe Chrysophyceae (Phylum Chrysophyta): unicellulari, coloniali e filamentose; sono spesso uniflagellate o inegualmente biflagellate. Contengono clorofilla a, c1 e c2 e una abbondante quantità del pigmento accessorio fucoxantina. Le cellule possono essere nude o racchiuse da una lorica, a volte con scaglie silicee. Le Chrysophyceae mostrano un ampio spettro di variabilità morfologica ed ecofisiologica. La nutrizione è autotrofa ed eterotrofa: sono alghe in grado di fotosintetizzare e anche di utilizzare la sostanza organica disciolta (mixotrofia); la nutrizione eterotrofa avviene anche per fagotrofia di particellato organico (es. batteri) tramite estensione di pseudopodi.Sono spesso abbondanti nel plancton di laghi oligotrofici nel tardo inverno o all’inizio della primavera con temperature ancora basse; ci sono specie che sopportano condizioni ambientali varie, alcune prediligono acque acide. Solo pochi gruppi fitoplanctonici hanno un così ampio adattamento in acque salmastre, neritiche ed oceaniche.Classe Chlorophyceae (Phylum Chlorophyta): organismi unicellulari, coloniali e filamentosi (a sifone o a tallo quando si tratta di macroalghe). Possiedono un cloroplasto contenente clorofilla a e b, ß-carotene e varie xantofille (violaxantina, luteina, zeaxantina, neoxantina). Le cellule sono spesso rotonde od ovoidali, a volte lobate, di colore verde brillante e sono nude, oppure dotate di una parete cellulosica: in genere, questo rivestimento si presenta elastico per permettere lo svolgimento dei movimenti cellulari. Le Chlorophyceae rappresentano una frazione dei popolamenti fitoplanctonici che viene spesso inclusa genericamente nei flagellati non determinati. Sono diffuse in tutti i mari, soprattutto nelle aree costiere ed estuariali.

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Classe Prasinophyceae (Phylum Prasinophyta): unicellulari, sia coccoidi che flagellate, di forma piramidale, sferica o ovoidale, più o meno arrotondata o compressa bilateralmente. Si tratta di alghe che si muovono grazie all’utilizzo di numerosi flagelli (in numero da 1 a 16), posti in posizione laterale o apicale; la parete cellulare e i flagelli sono ricoperti da uno o più strati di sottili scaglie organiche, spesso di forma molto complessa. I plastidi contengono clorofilla a e b: è per questo motivo che sono considerate tra le alghe più antiche e che includano i progenitori delle piante verdi (Plantae). I pigmenti accessori includono ß-carotene, uriolide, prasinoxantina, violaxantina. Precedentemente appartenenti al Phylum Chlorophyta insieme alla Classe Chlorophyceae, le Prasinoficee sono state successivamente separate in un phylum a se stante, in base ad alcuni caratteri morfologici e alla presenza di caratteristici pigmenti accessori. Si tratta di alghe autotrofe.Classe Rafidophyceae (Phylum Rafidophyta): microalghe eucariote unicellulari e biflagellate, relativamente di grossa taglia (30-80 µm nella loro dimensione maggiore). Tutte le specie sono prive di parete, e non hanno alcun rivestimento esterno alla membrana plasmatica: per queste ragioni, la forma della cellula può variare a seconda delle condizioni esterne. Presentano numerosi cloroplasti ellissoidali, ciascuno dei quali è avvolto da 4 membrane. Sono presenti clorofilla a, c1 e c2. Nelle specie marine i principali pigmenti accessori sono ß-carotene e fucoxantina; sono presenti anche diadinoxantina, violaxantina e eteroxantina. Sotto la superficie esterna della cellula si trovano numerose tricocisti, organuli bastoncellari che vengono estroflessi in risposta a stimoli, grazie ad un gioco di filamenti di mucillagine. Inoltre, sono spesso presenti mucocisti, che possono produrre grandi quantità di mucillagini extracellulari. Le Raphidophyta distribuite sia nelle acque dolci che in mare. Sono note solo specie autotrofe.Per le proprie specifiche caratteristiche strutturali e funzionali il fitoplancton è incluso tra gli elementi biologici di qualità (DLgs. 152/06 e WFD 2000/60) per la valutazione dello stato di salute degli ecosistemi acquatici marini.Il fitoplancton, infatti:

a) è un elemento ecologico fondamentale degli ecosistemi acquatici marini, perché consente il passaggio dell’energia ai livelli trofici superiori (Reynolds, 1997);

b) richiede procedure di campionamento di facile attuazione, inoltre le tecniche di analisi e i tempi di lavorazione e di analisi dei campioni sono relativamente brevi (24 ore per misure di biomassa, da 6 a 72 ore per misure di densità fitoplanctonica e riconoscimento tassonomico), con costi contenuti.

c) è un utile indicatore dei cambiamenti dello stato trofico e degli impatti a breve termine, perché grazie al rapido turnover è in grado di rispondere velocemente a fenomeni quali l’arricchimento in nutrienti (CEMAGREF-IARE, 1994).L’incremento della biomassa, della produzione primaria, della frequenza di blooms algali oltre ai cambiamenti nella composizione in specie sono fattori importanti da valutare nello studio degli ecosistemi. Inoltre, il fitoplancton risponde a variazioni di parametri di natura chimico-fisica ed idrodinamica: è stato, infatti, dimostrato come variazioni di temperatura e di salinità inducono variazioni sulle caratteristiche di comunità fitoplanctoniche.

d) è ubiquitario, perché presente sia in aree soggette ad impatti che in aree non impattate.

Dinamiche delle comunità fitoplanctoniche e fattori correlatiBiomassa e abbondanza del fitoplancton sono parametri che vengono normalmente presi in considerazione nello studio delle dinamiche di comunità di questi organismi acquatici ( Sun Cuici et al., 2006; Coelho et al., 2007; Devlin et al., 2007; Gameiro et al., 2007; Marra et al., 2007; Abid et al., 2008; Aké-Castillo and Vázquez, 2008; Bandelj et al., 2008; Domingues et al., 2008; Chellappa et al., 2009; Fanuko and Valčić, 2009; Revilla et al., 2009; Wang Zhahoui et al., 2009).La concentrazione di clorofilla a è una misura semplice ed integrativa della risposta della comunità fitoplanctonica all’arricchimento in nutrienti, soprattutto N e P nei sistemi marini (Harding, 1994). Da ciò risulta che il metodo più comune per quantificare la biomassa sia proprio la misura della clorofilla a (Hartnett and Nash, 2004; Specchiulli et al., 2008); a volte il calcolo della biomassa

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viene effettuato mediante il novantesimo percentile della concentrazione della clorofilla a (Devlin et al., 2007; Revilla et al., 2009).I feopigmenti, invece, essendo il prodotto della degradazione della clorofilla, ovvero le sostanze che si formano quando la clorofilla non è più capace di effettuare la captazione della luce, vengono presi in considerazione per fare valutazioni sulla vitalità del fitoplancton. Se in un campione d’acqua il rapporto clorofilla/feopigmenti è alto, il fitoplancton è vitale, mentre se è basso probabilmente siamo in presenza di un deposito di cellule ormai morte (Provini et al., 1998).Le relazioni esistenti tra tre descrittori della biomassa di fitoplancton (clorofilla, abbondanza cellulare e biovolume) sono state prese in esame in uno studio relativo alle acque costiere della Baia di Malaga (sud della Spagna) durante un bloom invernale. E’ stato osservato che vi è una relazione non-lineare tra i tre parametri considerati, e probabilmente si tratta del risultato del ritardo temporale esistente nell’inizio della fase di crescita esponenziale delle tre diverse variabili (Jiménez et al. 1987).Marañόn and Holligan (1999) hanno anch’essi suggerito che la produzione primaria potrebbe dipendere più dalla fisiologia del fitoplancton che dai valori di biomassa. (Mangoni et al., 2008).Marra et al. (2007) affermano, invece, che negli ambienti acquatici oceanici la concentrazione di clorofilla a non dà una buona stima della produttività, fatto che risulta, invece, essere maggiormente correlato alla capacità di assorbimento da parte dei pigmenti.L’uso della clorofilla a come indicatore della biomassa e abbondanza algale rischia di non rilevare i bloom di pico- e nanofitoplancton, e di sovrastimare l’importanza del microfitoplancton (Domingues et al., 2008).La densità fitoplanctonica presenta variazioni stagionali strettamente correlate alla quantità di radiazione solare, alla disponibilità di macronutrienti (principalmente azoto e fosforo) e alla efficienza degli organismi che si cibano di alghe planctoniche. La distribuzione verticale è influenzata dalla percentuale di penetrazione della radiazione solare incidente e dalla sua progressiva estinzione, a loro volta dipendenti dalla presenza di torbidità minerale, di sostanze umiche e degli stessi organismi planctonici.Lungo la costa del Veneto il sedimento è costituito prevalentemente da frazione terrigena, con scarsa frazione organogena, ad eccezione delle zone situate in corrispondenza dei principali sbocchi fluviali ove si osserva abbondante frazione organogena con fine granulometria.Per quanto riguarda il b iota le misure di bioaccumulo e di tipo microbiologico vengono effettuate sul bivalve Mytilus galloprovincialis; i campioni del bivalve vengono prelevati presso banchi naturali individuati nell’area del transetto in prossimità della costa. Il benthos è rappresentato da organismi marini animali (zoo benthos) e vegetali (fitobenthos) che vivono a stretto contatto con il fondale o ancorati a substrati duri. Le indagini condotte riguardano lo studio delle comunità zoo bentoniche di fondi sabbiosi e fangosi.

Materiali e metodiIn ciascuna stazione sono state effettuate:

• osservazioni meteomarine (temperatura aria, pressione barometrica, umidità relativa, direzione e velocità del vento, direzione e velocità della corrente, altezza onde, colorazione)

• rilevazioni fisiche e chimiche sull’acqua (trasparenza, temperatura, salinità, ossigeno disciolto e pH) in colonna;

• i prelievi dei diversi campioni d’acqua su cui successivamente sono state eseguite le analisi previste.

La misura della trasparenza è stata determinata mediante Disco di Secchi.E’ lo strumento più antico e più semplice che riguarda la stima visiva soggettiva delle proprietà ottiche apparenti dell’acqua che determinano la visione della trasparenza stimata con la profondità fino alla quale si vedono gli oggetti.

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E’ un cerchio di 30 cm di diametro e 0,5 cm di spessore in plastica di color bianco-latte (pvc, moplen, plexiglass, perspex ecc.). Il centro è fissato da una parte alla cima di una sagola metrata con segni ben visibili e dall’altra vi è attaccato un peso per zavorra. Le misure vengono effettuate calando il disco in acqua in una zona al riparo dalla radiazione diretta. Viene calato lentamente fino a quando non scompare dalla vista. Si legge la misura, segnata sulla sagola metrata dal pelo dell’acqua. Si può ripetere l’operazione per ottenere una buona stima della profondità di svanimento.(ISPRA, 2008)Le variabili fisico-chimiche e la concentrazione di clorofilla a sono state registrate, in tempo reale, lungo la colonna d’acqua rispettivamente mediante sonda multiparametrica Idronaut Ocean Seven Mod. 316 e fluorimetro Seatech. Le concentrazioni di nutrienti disciolti in acqua (azoto ammoniacale, nitroso, nitrico e totale, silicio da ortosilicati, fosforo da ortofosfati e totale) sono state determinate, su campioni di acqua filtrata e non, seguendo le metodologie di riferimento indicate dal Ministero dell’Ambiente-Servizio Difesa Mare (ICRAM-ANPA, 2001). I campioni per la determinazione analitica di clorofilla a sono stati trattati secondo la metodologia indicata dal D.M. 17 giugno 1988 (Strickland e Parsons, 1972). Le determinazioni analitiche su fitoplancton, sedimenti e biota sono state eseguite sempre secondo le metodiche indicate dal Ministero dell’Ambiente-Servizio Difesa Mare (ICRAM-ANPA, 2001).

Parametri chimico-fisiciI parametri chimico-fisici sono stati campionati mensilmente da gennaio a dicembre 2008.In queste campagne di monitoraggio sono stati raccolti dati di temperatura (°C), salinità (psu), ossigeno disciolto (mg/l e % 02 di sat.), trasparenza e pH, considerati i parametri di maggior interesse.La profondità a cui sono state eseguite le misurazioni è di -0,5mTemperatura, salinità, ossigeno disciolto (%) e pH sono stati rilevati tramite sonda multiparametrica.

Parametri biotici

FitoplanctonI campioni per l’analisi della comunità fitoplanctonica e dei parametri biotici clorofilla a e feopigmenti sono stati prelevati ad una profondità di circa 0,5m, utilizzando per la misurazione un cavo metrico; anche tali prelievi sono stati eseguiti mensilmente da gennaio a maggio e da ottobre a dicembre e due volte al mese nei mesi di giugno, luglio, agosto e settembre 2008.Strumentazione utilizzata sul campo per analisi del fitoplancton:

• Borse termiche refrigerate ed oscurate; • Bottiglia Niskin o in alternativa campionamento manuale con bottiglia oscurata

raccogliendo un volume minimo di 250 ml; • Fissativi (Lugol); • Bottiglie in vetro scuro con tappo ermetico da 250 ml per la conservazione dei campioni;

I campioni sono stati fissati con circa 0,5-1 ml di una soluzione di lugol Il lugol è adeguato alla preservazione di dinoflagellati, diatomee anche poco salificate e di specie delicate quali piccoli flagellati (Hällfors et al.,1979) è invece meno indicato per coccolitoforidei in quanto può dissolvere Ca CO3 se preservati per tempi lunghi( comunque superiori a 1 mese) è comunque il fissativo consigliato in quanto meno tossico per l’operatore rispetto alla formaldeide.

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I campioni per il trasporto in laboratorio sono stati conservati in borse termiche adeguatamente refrigerate ed oscurate mentre una volta giunti in laboratorio sono stati conservati al buio e a una temperatura di circa 4°C.I campioni di fitoplancton conservati in Lugol sono stati analizzati entro 30 giorni dal prelievo.Le modalità di campionamento e trattamento dei campioni di fitoplancton fanno riferimento al Manuale ICRAM - MATT, (Cicero, Di Girolamo, 2001) – Scheda 11. Le analisi sono state effettuate dal Dipartimento Regionale Laboratori Servizio Laboratori di Rovigo. In laboratorio per l’analisi del fitoplancton è stato utilizzato un microscopio ottico ad inversione con ingrandimento di circa 400 x al quale era collegato un sistema di acquisizione di immagini collegato ad un pc, camere di sedimentazione di diverso volume (25-10-5-2 ml); L’analisi qualitativa e quantitativa del fitoplancton è stata eseguita secondo il metodo della sedimentazione ovvero secondo il Metodo Utermöhl.Dopo aver randomizzato il campione capovolgendo delicatamente la bottiglia per almeno un minuto circa, si è sedimentato volumi di 25-10-5-2 ml a seconda della densità fitoplanctonica.Il conteggio è stato effettuato dopo la completa sedimentazione di tutti gli organismi, si ritiene comunemente sufficiente un tempo pari a tre ore per ogni centimetro d’altezza della camera di sedimentazione; il conteggio è stato effettuato per transetti: si considerano 2 transetti diametrali, ortogonali fra di loro in modo da contare almeno 200 cellule totali.La determinazione delle specie è stata fatta sui seguenti taxa: Diatomee, Dinoflagellati e Altri, comprendendo nella categoria “Altri” tutto il fitoplancton che non rientra né nelle Diatomee né nei Dinoflagellati.

Il calcolo della densità fitoplanctonica è stato effettuato applicando la seguente formula:

C=(N*π*r*1000)/(2*h*v*n)

C = densità espressa come cell/lN = totale del numero di cellule contate su tutti i transettir = raggio della camera di sedimentazioneh = altezza del transettov = volume (in ml) del campione messo a sedimentaren = numero di transetti sui quali si è effettuato il conteggio

Per la determinazione del Fitoplancton è stato utilizzato il metodo descritto nel Manuale ICRAM - MATT, (Cicero, Di Girolamo, 2001) – Scheda 11.

Clorofilla a e FeopigmentiLa clorofilla a e i Feopigmenti è espressa in mg/m3.Per il prelievo sul campo della clorofilla sono state utilizzate:

• bottiglia Niskin e relativo messaggero; • rampa di filtrazione comprensiva di: beuta per raccolta del campione, beuta di rispetto,

pompa 220 V con relativi tubi; • 1 caraffa di plastica graduata da 1000 ml; • provette falcon,• pinzette; • filtri in acetato di cellulosa con porosità 45 µm e diametro di 47 mm

Raggiunta la stazione di campionamento, ad imbarcazione ferma e con motori spenti è stata calata la bottiglia Niskin in acqua, dopo averla fissata al cavo d’acciaio del verricello della barca in modo da mantenerla in posizione verticale fino ad una profondità di 50 cm dalla superficie od alle profondità previste; si è fissato il messaggero al cavo d’acciaio del verricello e lo si è lasciato cadere lungo il cavo al fine di chiudere la bottiglia; si è recuperata la bottiglia Niskin la si è

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posizionata sulla rampa di sostegno; si è riempita fino al livello di 1 litro una caraffa graduata; si sono posti i filtri (uno solo di norma, due se l’acqua è molto ricca di sospensione) sui porta filtro della rampa; si è proceduto alla filtrazione dell’acqua contenuta nella caraffa (1l);una volta filtrata l’acqua, con le apposite pinzette si sono prelevati i filtri utilizzati e si sono inseriti ripiegati nelle provette tipo falcon. I campioni di clorofilla a sono stati congelati appena dopo il prelievo utilizzando il congelatore presente sul mezzo nautico. Durante il trasporto i campioni sono riposti in frigoriferi portatili muniti di piastre refrigeranti. Le analisi sono state effettuate dal Dipartimento Regionale Laboratori Servizio Laboratori di Rovigo.Per la determinazione è stato utilizzato il metodo spettrofotometrico descritto nel manuale APAT IRSA-CNR (2003) e in Lazzara et al. (1990).

ANALISI DEI RISULTATI Il periodo oggetto del nostro studio è l’anno 2008, che ha visto lo svolgimento di sedici campagne di monitoraggio sugli otto transetti della Rete Regionale del Veneto, con raccolta di dati acquisiti direttamente in campo e di campioni da analizzare in laboratorio.Considereremo solo i principali parametri chimico-fisici, la clorofilla e la componente fitoplanctonica

Parametri chimico-fisici

TemperaturaPer quanto riguarda la temperatura dell’acqua, il valore medio in superficie è risultato pari a 18,33° C I valori massimo e minimo sono stati misurati in rispettivamente nella staz..10530 (28.96 °C) nella prima campagna di agosto e nella stazione 16010 (7.48°C) nella campagna di gennaio.Nella fig. 1 si riportano i valori medi per singola campagna mentre nella fig. 2 si riportano i valori medi per singola stazione.I valori medi più elevati si registrano nelle stazioni corrispondenti ai transetti 053 e 056 posizionati davanti alla laguna di Venezia.

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Temperatura Media per Campagna

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

Tito

lo a

sse

Temperatura media 8,05 8,22 9,03 12,22 17,96 21,45 21,37 26,60 25,43 28,26 25,48 25,45 21,00 17,82 15,22 9,75

22/01 06/02 03/03 02/04 07/05 03/06 18/06 07/07 16/07 05/08 19/08 01/09 17/09 06/10 11/11 23/12

Fig. 1

Temperatura Media per stazione

17,90

18,00

18,10

18,20

18,30

18,40

18,50

18,60

°C

Temperatura media per Stazione 18,46 18,13 18,36 18,50 18,36 18,41 18,25 18,18

10080 10240 10400 10530 10560 10640 10720 16010

Fig. 2

SalinitàIn superficie i valori di salinità presentano una variazione compresa tra un valore minimo di 9.07 PSU nella stazione 16010 nel mese di dicembre e un valore massimo di 36.35 PSU nella stazione 10400 nel mese di gennaio, mentre il valore medio nel corso dell’anno risulta pari a 30.71 PSU.In superficie sono stati raggiunti valori di poco superiori a 30 PSU nel periodo tra maggio e la prima quindicina di luglio e medie decisamente più basse nei mesi di novembre e dicembre.

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Questa riduzione della salinità è stata conseguente delle abbondanti precipitazioni che si sono verificate nei due mesi e che hanno determinato la presenza all’interno del bacino di acque fortemente diluite. Nella fig 3 vengono riportati i valori medi di salinità per singola campagna.Dalla fig. 4, in cui si riportano i valori medi di salinità per stazione, si può osservare che i transetti 053 e 056 (area antistante la laguna di venezia) presentano valori più elevati rispetto agli altri transetti.I transetti, invece, a sud di Chioggia presentano valori di salinità molto più bassi dovuti al maggior apporto di acque dolci nella zona.Infine i transetti a nord della laguna di venezia (008 e 024) presentano valori intermedi con valori più bassi nel transetto 024 rispetto a quello più a nord in seguito ad una maggiore influenza del fiume Piave

Salinità Media delle Stazioni per Campagna

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

PSU

2008 32,37 31,53 32,31 32,28 29,13 29,43 29,62 30,80 29,53 31,66 29,47 32,58 33,06 31,96 28,75 26,84

22/01 06/02 03/03 02/04 07/05 03/06 18/06 07/07 16/07 05/08 19/08 01/09 17/09 06/10 11/11 23/12

Fig. 3

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Salinità Media per Stazione

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

PSU

Salinità media per Stazione 32,06 30,64 32,39 34,47 34,56 27,85 28,38 25,29

10080 10240 10400 10530 10560 10640 10720 16010

Fig. 4

OssigenoLa % media di ossigeno disciolto in superficie è di 104.80 con un minimo di 72.65 nella stazione 10640 nella seconda campagna di settembre ed un massimo di 176.85 nella stazione 16010 nella campagna di maggio.La fig. 5 rappresenta i valori medi per singola campagna in superficie. I valori di superficie si sono mantenuti sopra il livello di saturazione nei mesi da aprile ad agosto con valori massimi a maggio e nella prima quindicina di agosto mentre da settembre a dicembre i valori di ossigenazione sono rimasti sotto la saturazione.Nella fig. 6 si riportano i valori medi dell’ossigeno disciolto per singola stazione. Si può notare una tendenza all’aumento dei valori in direzione nord- sud, i valori medi di ossigenazione più elevati si sono registrati presso i transetti 072 e 601

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OD % Media per Campagna

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

OD% media 107,94 96,32 96,82 104,23 136,24 113,60 106,82 114,33 102,29 130,73 107,98 96,73 87,23 90,27 93,05 92,18

22/01 06/02 03/03 02/04 07/05 03/06 18/06 07/07 16/07 05/08 19/08 01/09 17/09 06/10 11/11 23/12

Fig. 5

OD % Media per stazione

96,00

98,00

100,00

102,00

104,00

106,00

108,00

110,00

112,00

Stazioni

OD% media per Stazione 101,41 104,31 104,93 101,92 102,33 103,47 109,09 110,92

10080 10240 10400 10530 10560 10640 10720 16010

Fig.6

TrasparenzaL’andamento annuale della trasparenza mostra un andamento variabile con valori compresi tra un massimo di 6 m rilevato presso la stazione 10530 nel mese di ottobre e un minimo pari a 0.20 rilevato nella stazione 16010 nei mesi di novembre e dicembre.

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Nelle figg 7 e 8 sono riportati rispettivamente i valori medi di trasparenza per singola campagna e i valori medi per singola stazione, si osserva una diminuzione dei valori di trasparenza in direzione sud e in particolare in corrispondenza delle foci dei maggiori fiumi in particolare nella zona prospiciente il Po nell’ambito del quale il transetto 601 risente fortemente dell’influenza delle acque del fiume.Diversa invece la situazione che si osserva al transetto 053 situato nella zona antistante il lido di venezia che non è soggetto a influenze fluviali.

Trasparenza Media per Campagna

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

Tito

lo a

sse

trasparenza media 2,00 2,31 1,94 2,29 1,95 2,42 1,66 1,78 1,53 2,10 1,83 2,23 1,51 2,63 2,02 1,64

22/01 06/02 03/03 02/04 07/05 03/06 18/06 07/07 16/07 05/08 19/08 01/09 17/09 06/10 11/11 23/12

Fig. 7

22

Trasparenza Media per stazione

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

trasparenza media per Stazione 1,62 1,90 2,24 3,36 2,23 1,74 1,64 1,18

10080 10240 10400 10530 10560 10640 10720 16010

Fig. 8

pHI valori medi di pH mostrano un andamento annuo pari a 8.18. I valori oscillano tra un minimo di 8.02 nella stazione 16010 nel mese di dicembre e un massimo di 8.55 nella stazione 16010 nel mese di maggio; nelle figg 9 e 10 sono riportati rispettivamente i valori medi di pH per singola campagna e i valori medi per singola stazione, si può osservare come i valori medi di pH tendano leggermente ad aumentare procedendo da nord a sud. Il pH rappresenta il parametro che, grazie all’azione tampone esercitata dall’acqua di mare, esprime una ristretta variabilità.

23

pH Media per Campagna

7,95

8,00

8,05

8,10

8,15

8,20

8,25

8,30

8,35

pH

pH media 8,14 8,17 8,17 8,21 8,30 8,22 8,18 8,15 8,22 8,23 8,17 8,16 8,13 8,20 8,16 8,10

22/01 06/02 03/03 02/04 07/05 03/06 18/06 07/07 16/07 05/08 19/08 01/09 17/09 06/10 11/11 23/12

Fig. 9

pH Media per Stazione

8,10

8,12

8,14

8,16

8,18

8,20

8,22

8,24

pH

pH media per Stazione 8,15 8,15 8,16 8,19 8,21 8,18 8,20 8,23

10080 10240 10400 10530 10560 10640 10720 16010

Fig. 10

Parametri biologiciPrenderemo in considerazione il parametro fitoplancton

24

Fitoplancton totaleLa comunità fitoplanctonica nel corso dell’anno 2008 è stata campionata mensilmente nei mesi da gennaio a maggio e da ottobre a dicembre e ogni quindici giorni nei mesi da giugno a settembre, I valori riguardano il numero di cellule per litro di fitoplancton su campioni prelevati nelle sole stazioni a 500 m di distanza dalla costa.Per quanto concerne il fitoplancton totale è risultato compreso tra un massimo di 35543129 cell/l (rinvenuto nella stazione 10530 nella prima campagna di agosto) ed un minimo pari a 18280 cell/l (rinvenuto nella stazione 10530 a febbraio).Nelle figg 11 e 12 è riportato rispettivamente il totale per singola campagna e il totale per stazione. Si può notare che nel corso dell’anno vi è una differenza stagionale dell’abbondanza numerica di questi organismi, con una distribuzione caratterizzata da valori crescenti in primavera con valori massimi nel mese di maggio in seguito all’aumento di temperatura e ad agosto (valori più alti misurati nella prima campagna di agosto (61.160.339 cell/L).

Fitoplancton totale per stazione

0

5.000.000

10.000.000

15.000.000

20.000.000

25.000.000

30.000.000

35.000.000

40.000.000

45.000.000

10080 10240 10400 10530 10560 10640 10720 16010

altro diatomee dinoflagellati

Fig. 11

25

Fitoplancton per Singola Campagna

0

10000000

20000000

30000000

40000000

50000000

60000000

70000000

GENNAIO II FEBBRAIO I MARZO I APRILE I MAGGIO I GIUGNO I GIUGNO II LUGLIO I LUGLIO II AGOSTO I AGOSTO II SETTEMBRE I SETTEMBRE II OTTOBRE I NOVEMBRE I DICEMBRE I DICEMBRE II

altro diatomee dinoflagellati Totali

Fig. 12

In particolare, i valori elevati osservati nella prima campagna di agosto (4-5-7-8 agosto) sono dovuti alla forte abbondanza registrata presso la stazione 10530 (massimo assoluto con oltre 35 milioni di cell/l) e alla 10560 (con circa 7 milioni di cell/l). In entrambi i casi risulta preponderante la componente delle Diatomee, con Chaetoceros spp. (rispettivamente 28 e 4 milioni di cell/l); inoltre alla stazione 10530 sono state rilevate, con oltre 1 milione di cell/l, le diatomee Dactyliosolen fragilissimus e Pseudo-nitzschia (seriata e delicatissima), nonché una forte presenza di Cryptophyceae indet. con abbondanze superiori a 2 milioni di cell/l.In generale le abbondanze maggiori quantitativamente si sono riscontrati in quei transetti lungo la costa più influenzati dagli apporti fluviali e di conseguenza più ricchi in sostanze nutrienti (transetti 064, 072 e 601) dove il contributo al fitoplancton totale sempre legato alla componente delle Diatomee, soprattutto nei mesi di maggio e agosto.

Gruppi fitoplanctoniciPer quanto riguarda tutti i gruppi di fitoplancton trovati nel corso dell’anno, si nota che durante tutto il periodo monitorato i gruppi maggiormente presenti nella comunità fitoplanctonica sono quelli rappresentati dalle diatomee.Le specie identificate durante l’anno 2008 sono di seguito elencate:

DIATOMEEAchnanthes sp. Fragilaria sp. Amphora spp. Gomphonema sp. Asterionella formosa Guinardia flaccida Asterionella gracilima Guinardia striata Asterionellopsis glacialis Hemiaulus hauckii Bacteriastrum sp. Hemiaulus sinensis Cerataulina pelagica Hemiaulus sp. Chaetoceros affinis Leptocylindrus danicus Chaetoceros brevis Leptocylindrus minimus Chaetoceros curvisetus Leptocylindrus spp. Chaetoceros dadayi Licmophora spp. Chaetoceros decipiens Melosira sp.

26

Chaetoceros didymus Navicula spp. Chaetoceros lorenzianus Nitzschia palea Chaetoceros simplex Nitzschia spp. Chaetoceros spp. Odontella sp. Chaetoceros subtilis Pleurosigma sp. Chaetoceros tenuissimus Proboscia alata Cocconeis scutellum Pseudo-nitzschia delicatissima Cocconeis sp. Pseudo-nitzschia seriata Coscinodiscus sp. Pseudo-nitzschia sp. Cyclotella glomerata Pseudo-nitzschia spp. del Nitzschia delicatissima complex Cyclotella spp. Pseudo-nitzschia spp. del Nitzschia seriata complex Cylindroteca closterium Rhizosolenia sp. Dactyliosolen blavyanus Skeletonema spp. Dactyliosolen fragilissimus Striatella sp. Dactyliosolen sp. Surirella sp. Diatoma sp. Synedra spp. Diploneis sp. Thalassionema nitzschioides Eucampia cornuta Thalassionema sp. Fragilaria crotonensis Thalassiosira spp.

ALTRO FITOPLANCTONAltro Fitoplancton indet. Eutreptiella sp. Ankistrodesmus sp. Hermesinum adriaticum Apedinella sp. Heterocapsa sp. Chlorophyceae indet. Meringosphaera sp. Chrysochromulina sp. Merismopedia sp. Cryptophyceae indet. Pediastrum sp. Cyanophyceae indet. Prasinophyceae indet. Dictyocha sp. Prymnesiophyceae indet. Dinobryon sp. Scenedesmus quadricauda Euglena sp. Scenedesmus spp. Euglenophyceae indet.

DINOFLAGELLATEAlexandrium sp. Katodinium sp. Ceratium furca Minuscula bipes Ceratium fusus Oxytoxum sp. Ceratium sp. Oxytoxum variabile Ceratium tripos Peridinium sp. Dinophyceae indet. Prorocentrum gracile Dinophysis sacculus Prorocentrum micans Diplopsalis sp. Prorocentrum minimum Glenodinium sp Prorocentrum sp. Gonyaulax polygramma Protoperidinium diabolum Gymnodinium sp. Protoperidinium spp. Gyrodinium fusiforme Scrippsiella sp. Gyrodinium spp. Scrippsiella trochoidea Gyrosigma sp. Torodinium sp.

27

Diatomee, principali rappresentanti del fitoplancton di mare

28

In particolare le stazioni con il numero più elevato di diatomee risultano le stazioni 10530,10640,10720,16010

La distribuzione dei valori medi di clorofilla a rilevata con il metodo analitico sia per singola campagna che per singola stazione sembra rispecchiare in generale la distribuzione fitoplanctonica.Il conteggio delle cellule fitoplanctoniche è il metodo più usato per stimare la biomassa delle microalghe insieme all’analisi dei pigmenti clorofilliani ma va precisato che, a causa dell’ampio intervallo dimensionale delle microalghe planctoniche, non esiste una relazione diretta fra densità planctonica e biomassa.

Clorofilla a La clorofilla a rilevata con il metodo analitico è stata analizzata sui campioni prelevati presso le stazioni a 500 m dalla costa, ove si effettua la determinazione quali-quantitativa di fitoplancton; nel 2008 è stato osservato un valore medio pari a 2.86 µg/l con valori compresi tra un minimo di 0.30 µg/l (alla stazione 10720 a dicembre) ed un massimo di 22.10 µg/l rilevato nella seconda campagna di luglio alla stazione 16010. Nelle figure 13 e 14 viene riportata la distribuzione dei valori totali di clorofilla a rilevata con il metodo analitico sia per singola campagna che per singola stazione; si può osservare, nel gradiente crescente in direzione nord-sud, come le concentrazioni risultino sempre più elevate nei transetti presenti nel tratto di costa a sud di Chioggia, interessata dallo sbocco dei maggiori fiumi (064, 072 e 601), analogamente a quanto si osserva per le abbondanze fitoplanctoniche

29

Clorofilla Totale per campagna

0

10

20

30

40

50

60

70

GENNAIO II FEBBRAIO I MARZO I APRILE I MAGGIO I GIUGNO I GIUGNO II LUGLIO I LUGLIO II AGOSTO I AGOSTO II SETTEMBRE I SETTEMBRE II OTTOBRE I NOVEMBRE I DICEMBRE I DICEMBRE II

Clorofilla

Fig. 13

Clorofilla Totale per Stazione

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10080 10240 10400 10530 10560 10640 10720 16010

Fig.14

Ricerca di alghe potenzialmente tossiche (1)Su tutti i campioni indagati per l’analisi quali-quantitativa del fitoplancton viene anche effettuata la ricerca delle alghe potenzialmente tossiche, in adempimento delle normative vigenti in materia di acque per molluschicoltura e di balneazione.

30

Per quanto riguarda la balneazione, l’attività di sorveglianza algale lungo la costa veneta ha previsto la ricerca delle seguenti specie potenzialmente tossiche: Alexandrium spp. Dinophysis spp. Lingulodinium polyedrum Gonyaulax grindley (rinominata Protoceratium reticulatum) Pseudo-nitzchia spp. A queste si è aggiunta al ricerca di Ostreopsis ovata, ricercata anche nelle acque del Veneto dal 2005 al fine di determinarne l’eventuale presenza in tali aree, facendo seguito alla necessità di tutela dei bagnanti, dopo gli avvenimenti verificatisi negli ultimi anni in altre zone costiere italiane. Delle specie sopra elencate, solo Alexandrium, Dinophysis e Pseudo-nitzchia sono state rilevate nei campioni analizzati nel corso dell’anno 2008; Lingulodinium polyedrum e Ostreopsis ovata non sono mai state rilevate nei campioni analizzati, mentre Gonyaulax grindley (rinominata Protoceratium reticulatum) è stata rilevata in una unica occasione con abbondanza al valore limite della metodica utilizzata (40 cell/l alla stazione 16010 nella seconda campagna di agosto). Dai dati raccolti il periodo estivo ed autunnale sono stati quelli maggiormente interessati dalla presenza di Dinophysis spp mentre Alexandrium spp. compare in modo ancor più sporadico, con valori maggiori a maggio e alla prima campagna di agosto, in entrambi i casi sono interessate prevalentemente le acque della zona a sud di Chioggia.La ricerca delle specie potenzialmente tossiche non ha evidenziato alcun caso di superamento dei limiti di abbondanza indicati nei D.D.M.M. 01.08.1990 e 01.09.1990, pari a 1000 cell/l per Dinophysis spp. (molluschicoltura), né per quanto riguarda il limite di 10*106 cell/l per Alexandrium spp. indicato dalla Circolare M.S. del 31.7.1998 (balneazione)

Conclusioni (1)

Dall’analisi dei dati raccolti si può evidenziare quanto segue• la componente fitoplanctonica anche quantitativamente mostra abbondanze maggiori nei

transetti localizzati a sud della foce dell’Adige, con valori più elevati, dovuti per la maggior parte alla presenza di Diatomee, nei mesi tardo-primaverili ed estivi e minimi nel periodo invernale; occasionalmente si è assistito a colorazioni anomale dell’acqua e a fioriture limitate nello spazio e nel tempo in particolare sono state di scarsa entità nel periodo estivo le situazioni di anomalia dell’ecosistema indagato, con evidenza di fioriture algali e comparsa di mucillagini in forma leggera nei mesi di maggio, luglio ed agosto: la situazione è comunque risultata priva di conseguenze sugli ecosistemi delle aree interessate

• la ricerca delle specie potenzialmente tossiche non ha evidenziato alcun caso di superamento dei limiti di abbondanza indicati nei D.D.M.M. 01.08.1990 e 01.09.1990, pari a 1000 cell/l per Dinophysis spp. (molluschicoltura), né per quanto riguarda il limite di 10*106 cell/l per Alexandrium spp. indicato dalla Circolare M.S. del 31.7.1998 (balneazione).

• gli apporti fluviali, particolarmente cospicui nei mesi di giugno, novembre e dicembre, hanno condizionato l’andamento dei valori di salinità in superficie, soprattutto nella zona costiera antistante la foce del Po e in particolare nell’area del transetto 601 caratterizzata dai più bassi valori di salinità; per contro i transetti localizzati nell’area antistante la laguna di Venezia (053, 056) hanno mostrato valori medi di salinità elevati in tutte le stazioni, senza gradienti di sorta

• per quanto attiene l’ossigeno disciolto, mediamente i valori si sono mantenuti sempre al di sopra del livello di saturazione in tutte le aree indagate, aumentando gradatamente e raggiungendo in alcune occasioni condizioni di intensa soprassaturazione ai transetti 072 (Albarella) e 601 (Po di Pila), caratterizzati anche da elevati valori di concentrazione idrogenionica, di nutrienti disciolti e valori di salinità bassi.

L’insieme delle informazioni raccolte nel 2008, assieme a quanto osservato in anni di studi, riconferma l’evidenza dell’estrema variabilità e complessità del sistema costiero indagato; entrambi gli aspetti sono riconducibili all’influenza di diversi fattori, tra cui le condizioni idrobiologiche e

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fisiche dell’intero bacino, l’alternarsi delle stagioni, le condizioni meteorologiche e la collocazione geografica delle stazioni in relazione alle pressioni del territorio retrostante. Lo studio approfondito della componente biologica (non solo del fitoplancton ma anche per esempio del macrozoobenthos) del sistema permette, più che lo studio degli aspetti chimico-fisici dello stesso, di trarre informazioni più chiare e dettagliate della situazione attuale dell’ecosistema marino del Veneto e del suo trend evolutivo.

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(1) Marina Vazzoler, Anna Rita Zogno, Sara Ancona,Jvan Barbaro, Luigi Berti, Daniele Bon, Alessandro Buosi, Maria Lavinia D’Amico, Francesca Delli Quadri, Daniel Fassina, Letizia Guardati, Roberta Guzzinati, Valeria Iacovone, Angiola Lonigo, Silvia Rossi, Silvia Rizzardi, Servizio Acque Marino Costiere / Osservatorio Alto Adriatico -Polo Regionale Veneto: monitoraggio integrato dell’ambiente marino-costiero nella regione veneto”gennaio -dicembre 2008 -analisi dei dati osservati nell’anno 2008.

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