Post on 13-Aug-2015
UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PAVIA
Facoltà di Scienze MM. FF. NN.
Corso di Laurea Magistrale in Biologia Sperimentale e Applicata
ANALISI DELLE COMUNITÁ MACROBENTONICHE IN TORRENTI MONTANI PER LA VALUTAZIONE
DELL’EFFETTO DI DERIVAZIONI IDROELETTRICHE
Relatore: Prof. ssa Anna Occhipinti
Correlatori: Dott. Andrea Mammoliti Mochet
Dott. Roberto Lia Candidato: Matteo Barzan
Anno accademico 2010/2011
Introduzione
L’idroelettrico è la principale fonte di energia rinnovabile al mondo
Ripartizione delle fonti di energia rinnovabile nel mondo al 2008. Dati REN 21
VANTAGGI DELL’IDROELETTRICO - Non determina emissioni di
sostanze tossiche o clima alteranti (CO2)
- Contribuisce sensibilmente alla stabilità della rete di produzione elettrica
- Tecnologia consolidata e ben adattabile al contesto ambientale
- Incentivato dalla normativa comunitaria (Direttiva RES-e 2001/77/EC)
Introduzione
Centrali idroelettriche di potenza superiore a 10 MW nella regione alpina. ( Dal 2o Rapporto sullo Stato delle Alpi – Acqua della Convenzione alpina)
-137 derivazioni idroelettriche nella sola Valle d’Aosta
- Impatti ambientali sui corsi d’acqua – riduzione portate nel tratto sotteso, interruzione continuità longitudinale, svasi di sedimenti
- Direttiva Quadro sulle acque 2000/60/CE “WFD”
- Domande di concessioni per nuove derivazioni in continuo aumento e rinnovo e adeguamento di quelle esistenti
Tesi di ricerca svolta in collaborazione con ARPA Valle d’Aosta capofila di “SHARE – Sustainable Hydropower in Alpine Rivers Ecosystems”
Sono stati utilizzati base dati e metodi adottati nel progetto di definizione sperimentale del Deflusso Minimo Vitale (DMV) da rilasciare dalle derivazioni della Compagnia Valdostana delle Acque (CVA) a partire dal 2008 (“bianco ambientale”)
Introduzione
• Indice Biotico Esteso - IBE (Ghetti, 2001)
• Livello di inquinamento da macrodescrittori - LIM
Materiali e metodi
TRATTO SOTTESO
CANALECONDOTTA
FORZATADERIVAZIONE
RESTITUZIONE
Campionamenti stagionali anni 2008 -2009 -2010
TRATTO a MONTE
Evidenziare differenze tra lo stato delle comunità
macrobentoniche campionate (metodo IBE) a monte e a
valle delle derivazioni idroelettriche, riferibili alla
diminuzione di portata e ai rilasci sperimentali
Le informazioni ottenute sono utilizzate all’interno di
un sistema di supporto alle decisioni basato sull’analisi
a molti criteri
Obiettivo dello studio
• Effettuazione dei campionamenti su torrente
• Elaborazione dell’indice IBE e di un set di sub-indici
• Applicazione dei test di statistica univariata:
o Chi quadrato
o T Student
• Test di statistica multivariata:
o PCA Principal Components Analysis
o CCA Canonical Correspondances Analysis
Materiali e metodi
INDICI BIOTICI
• IBE (in normativa regionale)
SUB-INDICI• ∆ Numero totale di taxa• ∆ Numero di taxa EPT• ∆ Numero di taxa di Ditteri• ∆ Numero di taxa Trituratori• ∆ Numero di taxa Onnivori• ∆ Numero di taxa Detritivori • ∆ Numero di taxa con adattamenti morfologici per resistere
alla corrente (Clingers).
Materiali e metodi
Area di studio
• presa di Champdepraz sul torrente Chalamy;• presa di Rhêmes sulla Dora di Rhêmes;• presa di Isollaz sul torrente Evançon;• presa di Bielciucken sul torrente Lys;• presa di Saint Barthélemy sul torrente omonimo.
Risultati
Valore IBE
Il valore di IBE non varia in modo costante e significativo nelle stazioni a monte e a valle delle prese considerate
Risultati
∆ Numero totale di taxa
Valori MINORI nelle stazioni sottese (S) in oltre 50% dei casi
Dora di Rhêmes
LysTrend NON si ripete per tutte le opere e NON è costante nelle diverse campagne di monitoraggio e stagioni
Risultati
∆ Numero di taxa con adattamenti morfologici per resistere alla corrente (clingers)
Valori MINORI a valle delle prese in circa il 50 % dei casi ma differenze statisticamente significative solo in questi due esempi
∆ Numero di taxa di clingers
Dora di RhêmesChalamy
Risultati
∆ Numero di taxa di Ditteri
Dora di RhêmesEvançon
Valori MAGGIORI a valle della prese in poco più del 50% dei casi ma tendenza non costante, significativa solo in tre casi
∆ Numero di taxa di Ditteri
Risultati∆ Numero di taxa trituratori∆ Numero di taxa onnivori∆ Numero di taxa detritivori
∆ Numero di taxa onnivori
∆ Numero di taxa trituratori
Non evidenziano neppure un trend di variazione rispetto all’opera di presa, differenze non statisticamente significative
Risultati∆ Numero di taxa EPT
Chalamy
Saint Barthélemy
Valori nelle stazioni sottese MINORI del range di variazione dei valori delle stazioni di monte nel 60% dei casi e con maggior instabilità complessiva
Verosimilmente la riduzione della portata determina un decremento di EPT nel tratto a valle della derivazione
RisultatiPrincipal Components Analysis
Test di statistica multivariata applicato a tutte le 37 stazioni di campionamento del progetto di sperimentazione CVA suddivise in 5 gruppi geograficamente omogenei
EVA-CHA-AYA 2008
Risultati
Principal Components Analysis
Il grafico non evidenzia differenze significative tra le stazioni a monte e quelle poste a valle delle prese.
Le frecce indicano similarità tra le comunità macrobentoniche campionate a monte e a valle della stessa derivazione
EVA-CHA-AYA 2010 GSB-SB 2009
Risultati
Principal Components Analysis
Stessa situazione per gli altri gruppi di torrenti e per gli altri anni
Risultati
Principal Components Analysis
LYS 2008 LYS 2009
Torrente Lys unica eccezione, buon apparentamento per le stazioni sottese nel 2008 e per quelle di monte nel 2009
LYS 2010
Risultati
Canonical Correspondances Analysis CCA
Variabili bioticheDerivate dall’IBE:- Coleotteri- Crostacei- EPT- Ditteri- Tricladi- Oligocheti
Variabili abioticheDerivate dal LIM:- Temperatura- pH- COD- BOD5
- Ossigeno disciolto
CCA ANNO 2009
Risultati
EPT e Ditteri sono i gruppi tassonomici più importanti nel disporre i dati nei grafici e nel differenziare le comunità macrobentoniche
Principal Components Analysis Canonical Correspondences Analysis
Conclusioni
L’IBE non rileva l’eventuale impatto causato dalla riduzione delle portate dovuta alla derivazione (scarso potere diagnostico e peso ridotto in MCA)
l’indice (elaborato su campionamento qualitativo) è stato ideato per rispondere a un altro tipo di pressioni (inquinamento organico o chimico)
il basso dettaglio di determinazione tassonomica degli organismi (livello di famiglia o genere) non permette di discriminare la presenza/assenza di specie sensibili
le ridotte dimensioni degli organismi li rendono adattabili a home range di piccole dimensioni
l’impatto è in essere da diversi decenni: è possibile che le comunità macrobentoniche si siano adattate alla pressione cronica
Conclusioni
Anche la maggior parte dei sub-indici elaborati non evidenzia differenze significative tra le comunità campionate a monte e a valle delle prese
Il risultato più interessante è il decremento degli EPT nelle stazioni collocate a valle delle captazioni (con serie storiche più prolungate)
Conclusioni e sviluppi futuri
Aumentare il livello di dettaglio tassonomico
concentrandosi sulla presenza, assenza e consistenza di
specie sensibili (Schatz et al, 2003)
Approfondire analisi di taxa più reattivi (Efemerottri,
Plecotteri, Tricotteri e Ditteri)
Accoppiare analisi fauna macrobentonica all’elaborazione
di indicatori idromorfologici (MesoHABSIM - Parasiewicz et
al, 2007; CASiMiR - Noack et al. 2010; PHABSIM - Waddle,
T.J. 2001; IFIM - Bovee et al. 1998)