LAGO DI LUGANO Stato delle acque superficiali in Lombardia - Dicembre 2020 - ARPA Lombardia
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Stato delle acque superficiali in Lombardia LAGO DI LUGANO Aggiornamento 2014-2019 Autori Francesco Nastasi, Andrea Beghi, Fabio Buzzi, Chiara Agostinelli, Elisa Carena, Riccardo Formenti, Romana Fumagalli, Franca Pandolfi, Manuela Marchesi, Rosa Maria Di Piazza U.O. Centro Regionale Laghi e Monitoraggio Biologico Acque Superficiali Settore Monitoraggi Ambientali Pietro Genoni Responsabile U.O. Centro Regionale Laghi e Monitoraggio Biologico Acque Superficiali Settore Monitoraggi Ambientali Si ringrazia il Comando di Polizia di Campione d’Italia e in particolare l’Agente Pirro Nicola e il Corpo della Guardia di Finanza Sezione Navale che ci hanno supportato nell’esecuzione dei campionamenti nel bacino nord del lago. Citare come: ARPA Lombardia, 2020. Stato delle acque superficiali in Lombardia. Lago di Lugano. Aggiornamento 2014-2019. Settore Monitoraggi Ambientali, 48 pp.
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 SOMMARIO 1 INQUADRAMENTO ............................................................................................................................................. 1 2 CARATTERISTICHE FISICHE E CHIMICHE DEL BACINO DI PONTE TRESA ............................................................... 4 2.1 TEMPERATURA DELLE ACQUE .................................................................................................................................... 4 2.2 OSSIGENO DISCIOLTO .............................................................................................................................................. 5 2.3 TRASPARENZA ....................................................................................................................................................... 7 2.4 MACRONUTRIENTI: FOSFORO E AZOTO ....................................................................................................................... 8 3 ELEMENTI FISICO-CHIMICI A SOSTEGNO (LTLECO) DEL BACINO DI PONTE TRESA ..............................................11 4 ELEMENTI DI QUALITÀ BIOLOGICA (EQB) DEL BACINO DI PONTE TRESA ............................................................12 4.1 FITOPLANCTON .................................................................................................................................................... 12 4.2 MACROFITE E FITOBENTOS ..................................................................................................................................... 14 4.3 MACROINVERTEBRATI ........................................................................................................................................... 15 4.4 FAUNA ITTICA ...................................................................................................................................................... 15 5 ELEMENTI CHIMICI A SOSTEGNO DEL BACINO DI PONTE TRESA ........................................................................16 6 CARATTERISTICHE FISICHE E CHIMICHE DEL BACINO SUD ..................................................................................17 6.1 TEMPERATURA DELLE ACQUE .................................................................................................................................. 17 6.2 OSSIGENO DISCIOLTO ............................................................................................................................................ 19 6.3 TRASPARENZA ..................................................................................................................................................... 21 6.4 MACRONUTRIENTI: FOSFORO E AZOTO ..................................................................................................................... 22 7 ELEMENTI FISICO-CHIMICI A SOSTEGNO (LTLECO) DEL BACINO SUD .................................................................25 8 ELEMENTI DI QUALITÀ BIOLOGICA (EQB) DEL BACINO SUD ...............................................................................26 8.1 FITOPLANCTON .................................................................................................................................................... 26 8.2 MACROFITE E FITOBENTOS ..................................................................................................................................... 29 8.3 MACROINVERTEBRATI ........................................................................................................................................... 29 8.4 FAUNA ITTICA ...................................................................................................................................................... 30 9 ELEMENTI CHIMICI A SOSTEGNO DEL BACINO SUD ...........................................................................................31 10 CARATTERISTICHE FISICHE E CHIMICHE DEL BACINO NORD ...............................................................................32 10.1 TEMPERATURA DELLE ACQUE .................................................................................................................................. 32 10.2 OSSIGENO DISCIOLTO ............................................................................................................................................ 33 10.3 TRASPARENZA ..................................................................................................................................................... 35 10.4 MACRONUTRIENTI: FOSFORO E AZOTO ..................................................................................................................... 36 11 ELEMENTI FISICO-CHIMICI A SOSTEGNO (LTLECO) DEL BACINO NORD...............................................................38 12 ELEMENTI DI QUALITÀ BIOLOGICA (EQB) DEL BACINO NORD ............................................................................39 12.1 FITOPLANCTON .................................................................................................................................................... 39 12.2 MACROFITE E FITOBENTOS ..................................................................................................................................... 41 12.3 MACROINVERTEBRATI ........................................................................................................................................... 41 12.4 FAUNA ITTICA ...................................................................................................................................................... 41 13 ELEMENTI CHIMICI A SOSTEGNO DEL BACINO NORD ........................................................................................42 14 STATO ECOLOGICO ............................................................................................................................................43 15 STATO CHIMICO ................................................................................................................................................44 16 BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................................................46
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 1 INQUADRAMENTO Il Lago di Lugano, o Ceresio, è un corpo idrico di origine glaciale avente una conformazione molto articolata, in quanto può essere diviso in tre bacini aventi caratteristiche morfologiche, chimico-fisiche e biologiche differenti. La divisione fra il bacino Nord, dove si registra la massima profondità (288 m) ed il bacino Sud, con profondità massima inferiore (95 m), è dovuta a una diga (ponte diga di Melide), costruita su una morena naturale (residuo dell’origine glaciale del corpo idrico). Il restante bacino, denominato di Ponte Tresa, ha una profondità massima modesta rispetto agli altri due (50 m) e presenta anche una superficie inferiore. Questo ramo lacustre è collegato agli altri due grazie ad uno stretto passaggio ubicato in località Lavena Ponte Tresa. La particolare conformazione dei tre bacini fa sì che gli stessi abbiano caratteristiche differenti, infatti il Bacino Nord è caratterizzato da una costante stratificazione chimica e da un tempo di ricambio delle acque molto alto (12,3 anni), mentre gli altri bacini hanno un tempo di ricambio inferiore e presentano una fase di rimescolamento completo delle acque durante il periodo invernale. Geograficamente il corpo idrico è ubicato nell’area prealpina a confine tra Italia e Svizzera ed è sottoposto a monitoraggio da entrambi i Paesi. In territorio svizzero, i punti di campionamento si trovano in località Gandria (bacino Nord), Melide e Figino (bacino Sud). I dati raccolti in queste stazioni sono divulgati dalla Commissione Internazionale per la Protezione delle Acque Italo-Svizzere (CIPAIS), che dal 1974 promuove programmi di ricerche in diversi ambiti, tra i quali la limnologia e lo studio delle sostanze inquinanti. Per il Lago di Lugano sono state condotte ricerche limnologiche focalizzando l’attenzione sulle prospettive di risanamento, in linea con gli obiettivi di raggiungimento della condizione di mesotrofia, previsto sia dall’Ordinanza federale sulla protezione delle acque (OPAc, 1998) sia dagli obiettivi CIPAIS indicati nel Piano d’azione. La criticità più importante per questo lago è il carico interno dei nutrienti e l’elevata produzione primaria, che interessano soprattutto il bacino Nord. ARPA Lombardia effettua il monitoraggio in territorio italiano nelle stazioni di Claino con Osteno (bacino Nord), Porto Ceresio (bacino Sud) e Ponte Tresa (bacino Ponte Tresa) con frequenza bimensile. In seguito agli accordi presi in seno alla CIPAIS per l’utilizzo dei dati delle ricerche a fini istituzionali, dal 2019 le stazioni di Claino con Osteno e Porto Ceresio non vengono più monitorate da ARPA Lombardia, poiché vengono utilizzati i dati raccolti dalla Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI), nell’ambito delle ricerche per la CIPAIS, in corrispondenza delle stazioni di Gandria e Figino. 1
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 Caratteristiche morfometriche e idrologiche del Lago di Lugano Bacino idrografico Bacino idrografico Fiume Ticino Area totale incluso il lago (1) 614,5 km2 Area Bacino Nord (incluso il lago) (1) 297,2 km2 Area Bacino Sud (incluso il lago) (1) 310,6 km2 Area Bacino Ponte Tresa (incluso il lago) (1) 6,7 km2 Altitudine massima 2245 m s.l.m. Torrente Cassarate, Torrente Cuccio (Bacino Nord) Immissari principali Torrente Vedeggio (Bacino Sud) Emissario principale Fiume Tresa Lago Macrotipo L1 Tipo AL3 Area totale (1) 48,9 km2 Area Bacino Nord (1) 27,5 km2 Area Bacino Sud (1) 21,4 km2 Area Bacino Ponte Tresa (1) 1,1 km2 Rapporto area bacino/area lago (3) 12,6 Perimetro 94 km Indice di sinuosità 3,79 Profondità massima Bacino Nord 288 m Profondità massima Bacino Sud 95 m Profondità massima Bacino Ponte Tresa 50 m Profondità media Intero lago 130 m Profondità media Bacino Nord (2) 171 m Profondità media Bacino Sud (2) 55 m Profondità media Bacino Ponte Tresa (2) 33 m Altitudine media 271 m s.l.m. Volume intero lago (2) 5,8 × 109 m3 Volume Bacino Nord (2) 4,7 × 109 m3 Volume Bacino Sud (2) 1,1 × 109 m3 Volume Bacino Ponte Tresa (2) 0,03 × 109m3 Volume utile alla massima regolazione - Tempo teorico di ricambio Intero Lago (2) 15 anni Tempo teorico di ricambio Bacino Nord (2) 12,3 anni Tempo teorico di ricambio Bacino Sud (2) 1,4 anni Tempo teorico di ricambio Bacino Ponte Tresa (2) 0,04 anni Tempo reale di ricambio Bacino Nord - Tempo reale di ricambio Bacino Sud - Tempo reale di ricambio Bacino Ponte Tresa - Classificazione termica Bacino Nord Meromittico Classificazione termica Bacino Sud Monomittico Classificazione termica Bacino Ponte Tresa Monomittico Tasso di sedimentazione - (1) Fonti: Osservatorio Laghi Lombardi, 2005 ad eccezione di CIPAIS; (2) Istituto Scienze della Terra (IST-SUPSI), 2019; (3) dato calcolato da ARPA. 2
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 Punto di campionamento acque bacino di Ponte Tresa Comune Lavena Ponte Tresa Coordinate X-Y (WGS84 UTM 32) 489394 - 5089980 Localizzazione - Punto di campionamento acque bacino Sud Comune Porto Ceresio; Figino (2019) Coordinate X-Y (WGS84 UTM 32) 492473 - 5083960; 491808 - 5089390 Localizzazione - Punto di campionamento acque bacino Nord Comune Claino con Osteno; Gandria (2019) Coordinate X-Y (WGS84 UTM 32) 506017 - 5096017; 496650 - 5087560 Localizzazione - 3
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 2 CARATTERISTICHE FISICHE E CHIMICHE DEL BACINO DI PONTE TRESA 2.1 Temperatura delle acque La temperatura che un lago assume in un determinato istante dipende dal suo bilancio termico, cioè dalla differenza fra gli apporti e le perdite di calore. La temperatura influenza gli ecosistemi lacustri sia in maniera diretta, agendo sul metabolismo degli organismi, che in maniera indiretta, determinando la densità delle acque e quindi anche la struttura della colonna d’acqua. Dal punto di vista della termica delle acque, il bacino di Ponte Tresa è classificato come monomittico. La piena circolazione delle acque si verifica ogni anno nei mesi di febbraio e marzo, rendendo omogenea la temperatura lungo tutto il profilo verticale con valori compresi tra i 5 e i 6 °C (Figura 1). La temperatura minima della serie storica si è registrata nel 2012 a causa di un mese di febbraio particolarmente freddo, con una media sulla colonna d’acqua di 4,8 °C. Inverni particolarmente miti hanno determinato durante il periodo 2014-2016 e nel 2018 temperature alla circolazione più elevate, con un massimo di 6,4 °C nel 2014. La stratificazione termica inizia nel mese di aprile e si protrae fino alla fine dell’anno. Le acque superficiali presentano nell’arco dell’anno un’oscillazione della temperatura molto più marcata rispetto allo strato profondo, che rimane isolato per effetto della stratificazione termica, con massimi annui nei mesi di luglio e agosto, che generalmente superano i 24 °C; si segnala un picco nell’agosto 2018 di oltre 27 °C per via di una forte ondata di calore nella prima decade del mese (Centro Geofisico Prealpino, 2018). La temperatura media nell’ipolimnio, corrispondente allo strato dai 15 metri al fondo, presenta valori più costanti dal 2014 in poi. Il 2013 ha fatto registrare una temperatura ipolimnica elevata a causa di un andamento della termica particolare che ha caratterizzato il periodo estivo, in cui erano presenti due termoclini, condizione verificatasi anche nel 2010 seppur in forma minore. Tale fenomeno potrebbe essere legato all’azione di rimescolamento meccanico svolta dal vento. Nello strato più profondo, al di sotto dei 40 metri, la temperatura è compresa tra i 4,9 °C del 2012 e i 6,7 °C del 2014; nell’ultimo triennio si attesta sui 5,7 °C. Temperatura 30,0 °C Epilimnio Ipolimnio 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 Figura 1. Andamento della temperatura delle acque in superficie e sul fondo dal 2009 al 2019 nella stazione di Lavena Ponte Tresa. 4
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 2.2 Ossigeno disciolto La solubilità dell’ossigeno in acqua è in relazione alla temperatura, alla pressione barometrica e all’umidità relativa dell’aria. Il profilo verticale della concentrazione dell’ossigeno disciolto è condizionato dall’attività biologica degli organismi presenti in acqua, dalla turbolenza e dalle vicende termiche del lago. Lo strato superficiale e quello profondo (epilimnio e ipolimnio) presentano andamenti contrapposti nell’arco dell’anno (Figura 2). In superficie l’intensa produzione primaria del fitoplancton determina una sovrasaturazione di ossigeno delle acque, evidente già durante la stagione primaverile e in estate, con percentuali di saturazione che possono superare il 150 %. Nell’ipolimnio i processi di decomposizione della sostanza organica proveniente dalla zona trofogena determinano un forte consumo dell’ossigeno disciolto, che dal 2017 già a partire dalla fine di giugno scende a valori medi inferiori a 3 mg/L O2 nello strato compreso tra i 15 metri e il fondo, con una condizione di anossia raggiunta a settembre. In prossimità del fondo, oltre i 40 metri, le concentrazioni possono divenire critiche già ad aprile e scendere sotto 1 mg/L O2 a giugno, come osservato dal 2016 in poi. L’andamento del parametro sembra indicare una diminuzione della concentrazione di ossigeno nelle acque ipolimniche negli ultimi dieci anni. Studi condotti sul Lago Maggiore (Fenocchi et al., 2018) hanno evidenziato come il riscaldamento globale possa ripercuotersi sulle dinamiche dei grandi laghi sudalpini, rendendo più difficile il completo rimescolamento delle loro acque con importanti conseguenze sulla loro ossigenazione. Pur essendo tale fenomeno più evidente negli altri due bacini del lago, è possibile che anche nel bacino di Ponte Tresa, nonostante la profondità ridotta, siano in atto dei cambiamenti. Ossigeno % 250 Epilimnio Ipolimnio 200 150 100 50 0 Figura 2. Andamento della saturazione dell’ossigeno disciolto in superficie e sul fondo dal 2009 al 2019 nella stazione di Lavena Ponte Tresa. La concentrazione di ossigeno disciolto ipolimnico misurato alla fine del periodo di stratificazione viene utilizzata per il calcolo del descrittore LTLeco ai fini della classificazione dello stato ecologico; una 5
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 concentrazione pari al 40% di saturazione rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. Come si può osservare in Figura 3, l’ossigeno si mantiene ben al di sotto del 40% di saturazione in tutti gli anni, influendo negativamente sulla classificazione dello stato ecologico. Ossigeno ipolimnio % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Figura 3. Valori di saturazione dell’ossigeno disciolto nell’ipolimnio alla fine del periodo di stratificazione dal 2009 al 2019 nella stazione di Lavena Ponte Tresa; la linea rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. 6
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 2.3 Trasparenza La trasparenza di un lago è definita come la profondità alla quale un disco bianco o a quadranti bianchi e neri di 20-30 cm di diametro (disco di Secchi) diviene invisibile dalla superficie. La trasparenza è un parametro correlato alla produttività algale del lago e alla presenza di particolato disciolto. I più alti valori di questo parametro si registrano quando la componente fitoplanctonica non ha ancora raggiunto un completo sviluppo mentre bassi valori di trasparenza si osservano quando la comunità algale risulta ampiamente presente. L’andamento della trasparenza (Figura 4) nell’arco dell’anno è caratterizzato in genere da valori più elevati nel periodo invernale che possono superare gli 8 metri, una successiva diminuzione nel periodo primaverile legata allo sviluppo delle diatomee e minimi estivi, con valori che spesso sono scesi sotto i 2,5 metri di profondità a causa dell’intensa proliferazione algale. Nell’ultimo triennio di monitoraggio, il 2017 è stato l’anno caratterizzato sia dalla massima (9 metri) che minima (1 metro) trasparenza, rilevata rispettivamente nei mesi di febbraio e agosto; nel 2018 il minimo di trasparenza (1,8 metri) si è verificato ad aprile in concomitanza a un massiccio sviluppo delle diatomee, mentre nel 2019 si è avuta una minore oscillazione del parametro, con valori mediamente più elevati. La trasparenza media annua viene utilizzata per il calcolo del descrittore LTLeco; per il Lago di Lugano il valore di 5,5 metri rappresenta il limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. Il grafico di Figura 4 mostra come la media annua sia generalmente inferiore a tale valore, contribuendo negativamente alla classificazione dello stato ecologico del lago. Trasparenza m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Figura 4. Valori mensili (barre) e medie annue (punti) della trasparenza dal 2009 al 2019 nella stazione di Lavena Ponte Tresa; la linea rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. 7
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 2.4 Macronutrienti: fosforo e azoto Fosforo e azoto rappresentano i principali nutrienti che determinano lo sviluppo della biomassa vegetale, il cui eccesso è uno degli effetti dell’eutrofizzazione. Nei laghi lombardi l’elemento che limita la crescita degli organismi vegetali è quasi sempre il fosforo. Nel bacino di Ponte Tresa i nutrienti raggiungono la massima concentrazione in superficie durante la fase di piena circolazione delle acque. Il forte incremento delle diatomee che solitamente si verifica nei mesi di marzo e aprile determina una riduzione dei nutrienti nella zona eufotica, in particolare dell’ortofosfato che molto spesso dalla primavera scende al di sotto del limite di quantificazione (LOQ) del metodo analitico utilizzato per la sua analisi. Lo sviluppo delle diatomee influisce considerevolmente anche sulle concentrazioni della silice che esse consumano per la formazione dei propri frustoli. Nelle acque profonde, durante la fase di stratificazione termica si ha un progressivo incremento della concentrazione dei nutrienti causato dalla decomposizione della sostanza organica proveniente dall’epilimnio e per il rilascio di ortofosfato da parte dei sedimenti in condizioni di anossia. Durante questo periodo il fosforo può raggiungere concentrazioni significative, ma nell’ultimo triennio i valori sul fondo sono inferiori a quelli riscontrati in passato, soprattutto per il biennio 2009-2010. Tale differenza potrebbe essere spiegata in parte dalla modifica del protocollo di campionamento avvenuta a partire dal 2011. L’andamento dell’azoto nitrico in superficie e sul fondo è piuttosto simile (Figura 6), con valori che scendono raramente al di sotto del LOQ, soprattutto nella zona trofogena. Al contrario l’azoto ammoniacale sul fondo è soggetto ad un incremento significativo durante il periodo d’isolamento dell’ipolimnio, mentre la ridistribuzione dei nutrienti all’inizio dell’anno comporta il raggiungimento dei valori minimi (Figura 7). Come per il fosforo, anche per l’azoto ammoniacale dal 2017 le concentrazioni nelle acque profonde sono decisamente inferiori. Complessivamente, l’azoto inorganico nello strato produttivo non è mai inferiore a 0,15 mg/L N, soglia al di sotto della quale l’azoto diviene limitante, indipendentemente dal valore del rapporto azoto-fosforo (Reynolds, 1997). Le conseguenze dell’innalzamento delle temperature atmosferiche sono visibili anche sull’andamento dei macronutrienti: il 2016 è stato un anno particolare nel bacino di Ponte Tresa, in quanto l’inverno 2015-2016 particolarmente mite ha ostacolato il processo di circolazione delle acque. A metà febbraio, infatti, nonostante una condizione di sostanziale omeotermia sulla colonna, fosforo, azoto ammoniacale e silicati reattivi presentavano ancora un gradiente significativo con concentrazioni sul fondo decisamente più elevate rispetto alle superficiali. Sulla base delle profondità di rimescolamento calcolate dalla SUPSI nelle stazioni di Gandria e Melide a marzo (CIPAIS, 2016), si ritiene che la loro omogeneizzazione si sia verificata successivamente al campionamento svolto da ARPA, mentre nella stazione di Porto Ceresio le conseguenze sono state più significative. La concentrazione media di fosforo totale – ottenuta come media ponderata rispetto ai volumi o all’altezza degli strati, nel periodo di piena circolazione alla fine della stagione invernale – viene utilizzata per il calcolo del descrittore LTLeco; per il Lago di Lugano una concentrazione di 15 µg/L P rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. 8
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 Fosforo totale µg/L P 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Figura 5. Valori di fosforo totale (media ponderata) nel periodo di piena circolazione dal 2009 al 2019 nella stazione di Lavena Ponte Tresa; la linea rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. Nel bacino di Ponte Tresa il fosforo totale alla piena circolazione supera sistematicamente la soglia dei 15 µg/L P, come mostrato in Figura 5, con valori che hanno presentato oscillazioni più marcate nel periodo antecedente al 2016 e che negli ultimi anni sono risultati più stabili attestandosi sui 40 µg/L P circa. Nel 2011 la concentrazione alla circolazione risulta particolarmente ridotta, ma tale valore è probabilmente dovuto a problemi di carattere analitico piuttosto che a una sua reale diminuzione. Il livello naturale di fosforo per il bacino meridionale del Lago di Lugano riportato nel PTUA 2016 è pari a 9 µg/L P, valore rispetto al quale il bacino di Ponte Tresa è ancora lontano. Tuttavia, il livello naturale di fosforo calcolato con il metodo di Cardoso et al. (2007) nell’ambito del Progetto di ricerca europeo REBECCA (Relationships Between Ecological and Chemical Status of Surface Waters) risulta prossimo a 5 µg/L P, valore che si può ritenere più attendibile dal punto di vista scientifico. Essendo caratterizzato da un bacino idrografico antropizzato, nell’ambito delle ricerche condotte dalla CIPAIS sono stati individuati degli obiettivi di riduzione del carico esterno gravante sul lago e una concentrazione obiettivo di fosforo disciolto inferiore a 30 µg/L P, corrispondente ad una condizione di mesotrofia. Tale valore è stato individuato all’interno del PTUA 2016 come obiettivo gestionale realisticamente raggiungibile, rispetto al quale la concentrazione del 2019 si discosta ancora, seppur non in modo consistente. Per come è strutturata la classificazione dello stato ecologico, il raggiungimento dell’obiettivo gestionale in termini di nutrienti non implicherà automaticamente l’ottenimento del buono stato ecologico, basato sullo scostamento rispetto alla condizione naturale o di impatto antropico non significativo. 9
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 Azoto nitrico mg/L N 2,5 Superficie Fondo 2 1,5 1 0,5 0 Figura 6. Concentrazioni di azoto nitrico in superficie e sul fondo dal 2009 al 2019 nella stazione di Lavena Ponte Tresa Azoto ammoniacale mg/L N 1,2 Superficie Fondo 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Figura 7. Concentrazioni di azoto ammoniacale in superficie e sul fondo dal 2009 al 2019 nella stazione di Lavena Ponte Tresa 10
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 3 ELEMENTI FISICO-CHIMICI A SOSTEGNO (LTLECO) DEL BACINO DI PONTE TRESA I parametri che contribuiscono al calcolo dell’LTLeco sono la trasparenza (media dei valori riscontrati nel corso dell’anno di monitoraggio), l’ossigeno disciolto ipolimnico (media ponderata rispetto ai volumi o all’altezza degli strati, alla fine del periodo di stratificazione) e il fosforo totale (media ponderata rispetto ai volumi o all’altezza degli strati, nel periodo di piena circolazione alla fine della stagione invernale). In Tabella 1 sono riportati per ogni anno i valori delle singole metriche. Solo la trasparenza in alcune occasioni supera la soglia dei 5,5 metri cui corrisponde uno stato buono, mentre fosforo e ossigeno sono sempre al di sotto dei rispettivi valori di riferimento. Nel 2011 il fosforo alla circolazione risulta particolarmente ridotto, ma tale valore è probabilmente dovuto a problemi di carattere analitico piuttosto che a una reale diminuzione della sua concentrazione. Tabella 1. Valori dei parametri utilizzati per il calcolo dell’LTLeco dal 2009 al 2019 per la stazione di Lavena Ponte Tresa Fosforo totale Trasparenza Ossigeno ipolimnico Stazione Anno µg/L P m % saturazione 2009 70 4,9 7 2010 32 4,6 4 2011 14 5,7 31 2012 48 4,8 17 2013 - 4,9 4 Lavena Ponte Tresa 2014 20 3,8 27 2015 23 5,9 13 2016 39 4,6 6 2017 44 4,9 9 2018 42 3,9 3 2019 37 5,5 2 Complessivamente l’LTLeco, calcolato sulla base delle medie triennali dei vari parametri ottiene sempre il punteggio minimo, come riportato in Tabella 2, contribuendo negativamente alla classificazione dello stato ecologico nel bacino di Ponte Tresa. Tabella 2. Valori dei parametri, punteggi, valori di LTLeco e classificazione di stato nei quattro trienni di monitoraggio per il Lago di Lugano - bacino di Ponte Tresa. Fosforo Ossigeno Corpo Trasparenza Triennio totale ipolimnico LTLeco Stato idrico µg/L P Punt. m Punt. % Punt. 2009-2011 39 3 5,1 3 14 3 9 sufficiente Bacino di 2012-2014 34 3 4,5 3 16 3 9 sufficiente Ponte Tresa 2014-2016 27 3 4,8 3 15 3 9 sufficiente 2017-2019 41 3 4,8 3 5 3 9 sufficiente 11
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 4 ELEMENTI DI QUALITÀ BIOLOGICA (EQB) DEL BACINO DI PONTE TRESA Per gli elementi biologici la classificazione si effettua sulla base del valore di Rapporto di Qualità Ecologica (RQE), ossia del rapporto tra valore del parametro biologico osservato e valore dello stesso parametro, corrispondente alle condizioni di riferimento con alterazioni antropiche assenti o poco rilevanti. I metodi di valutazione dello stato degli EQB sono sottoposti a un processo di intercalibrazione al fine di garantire la comparabilità tra i risultati del monitoraggio biologico dei vari Stati membri e le loro rispettive classificazioni. La Decisione della Commissione Europea 2018/229 ha stabilito i metodi e i valori che definiscono le delimitazioni tra le classi che gli Stati membri devono utilizzare per le classificazioni nazionali dei sistemi di monitoraggio risultanti dalla terza fase dell’esercizio di intercalibrazione. Pertanto, attualmente si dispone di metodi e di valori di delimitazione delle classi di stato che possono essere differenti rispetto a quelli utilizzati per la classificazione del precedente sessennio (2009-2014) riportata nel PTUA 2016. Nel presente Rapporto la classificazione dello stato degli EQB e dello stato ecologico del sessennio 2009-2014 è stata aggiornata utilizzando i metodi e i valori della Decisione 2018/229 per consentire un corretto confronto dei risultati in relazione alle evoluzioni temporali. Viene contestualmente riportata la classificazione ufficiale del PTUA 2016. 4.1 Fitoplancton La classificazione dei laghi a partire dal fitoplancton si ottiene come media dell’indice medio (RQE) di biomassa (concentrazione di clorofilla e biovolume) e dell’indice medio (RQE) di composizione (PTIot), che insieme compongono l’indice IPAM (Metodo italiano di valutazione del fitoplancton). Per la classificazione dello stato ecologico del Lago di Lugano si è scelto di utilizzare il fitoplancton, in quanto risponde meglio al fattore di pressione legato all’eutrofizzazione. In termini di biovolume algale, la comunità fitoplanctonica nel bacino di Ponte Tresa è dominata dalle diatomee e dai cianobatteri che si alternano come classe dominante a seconda del periodo dell’anno. Le diatomee solitamente proliferano in primavera dove raggiungono biovolumi significativi, ma possono essere soggette a forti incrementi anche in altre stagioni. In particolare, sono state protagoniste di un intenso sviluppo nel periodo tardo autunnale del 2014 con Diatoma tenuis e a febbraio 2019 con diverse specie dell’ordine Centrales tra cui, in particolare, Aulacoseira islandica var. helvetica. I cianobatteri proliferano soprattutto durante la stagione estiva, in particolare con generi appartenenti all’ordine Oscillatoriales. Il triennio 2015-2017 è stato fortemente caratterizzato dalla presenza di cianobatteri durante il periodo estivo, con episodi di fioriture algali che hanno determinato il raggiungimento di biovolumi molto elevati nel 2016 a giugno e luglio con Pseudanabaena limnetica e nel 2017 a giugno con un’intensa proliferazione di Pseudanabaena catenata. Si tratta di specie in grado di produrre microcistine, un gruppo di cianotossine ad azione epatotossica. Nel 2017 si è riscontrata inoltre una forte presenza di Planktothrix rubescens a febbraio 2017, specie tipica del lago, molto abbondante in passato (Polli & Simona 1992). Le ricerche condotte dalla SUPSI per conto della CIPAIS indicano che durante l’estate Planktothrix rubescens si colloca nel metalimnio, dove trova condizioni più vantaggiose grazie all’efficienza del proprio apparato fotosintetico e che a fine 2019 e inizio 2020 questa specie ha dato luogo a episodi di fioritura algale in superficie (Capelli, 2020). Nel 2018 i cianobatteri hanno subito un forte decremento durante la stagione estiva, in cui è divenuto più significativo il contributo delle cloroficee, in particolare con Oocystis lacustris. In generale buona parte delle specie che contribuiscono maggiormente al biovolume della comunità fitoplanctonica sono considerate indicatrici di una condizione di eutrofizzazione delle acque. 12
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 Il bacino di Ponte Tresa è caratterizzato da una produzione primaria piuttosto elevata, che può raggiungere valori significativi durante gli episodi di fioritura algale, come evidenziato sia dall’andamento della clorofilla a (Figura 8) che da quello del biovolume della comunità fitoplanctonica (Figura 9). I grafici mostrano l’incremento della produzione legata al fitoplancton verificatosi nel 2016-2017 con un deciso aumento visibile soprattutto in termini di biovolume, seguito da una flessione negli ultimi due anni, con valori che eccedono comunque il limite stabilito per poter ottenere un giudizio buono. Clorofilla a µg/L 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Figura 8. Valori mensili (barre) e medie annue (punti) della clorofilla a dal 2009 al 2019 nella stazione di Lavena Ponte Tresa; la linea rappresenta il valore limite corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’indice IPAM. Biovolume mm3/L 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Figura 9. Valori mensili e medie annue di biovolume fitoplanctonico nello strato integrato nella stazione di Lavena Ponte Tresa; la linea rappresenta il valore limite corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’indice IPAM. 13
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 Sia le metriche quantitative legate a clorofilla e biovolume, che la metrica qualitativa (PTIot) influiscono negativamente sulla classificazione dello stato ecologico impedendo il raggiungimento dello stato buono. Nell’ultimo triennio di monitoraggio, in linea con i due precedenti, il bacino di Ponte Tresa mantiene un giudizio sufficiente, nonostante i valori di IPAM più bassi del 2016 e del 2017 abbassino le rispettive medie triennali (Tabella 3). Tabella 3. Valori di IPAM e corrispondente stato nei quattro trienni di monitoraggio per il Lago di Lugano - bacino di Ponte Tresa. Corpo idrico Triennio IPAM Stato 2009-2011 0,39 scarso Bacino di 2012-2014 0,52 sufficiente Ponte Tresa 2014-2016 0,43 sufficiente 2017-2019 0,42 sufficiente 4.2 Macrofite e fitobentos Lo stato delle macrofite degli ambienti lacustri è stabilito mediante l’indice MacroIMMI (Macrophytes Italian MultiMetric Index), che è composto da tre metriche: la massima profondità di colonizzazione (Zcmax), il punteggio trofico (Sk), l’indice di dissimilarità rispetto a siti di riferimento (1-B&C, con B&C= indice di Bray & Curtis). Lo stato del fitobentos è stabilito mediante l’Indice per valutazione della qualità delle acque lacustri italiane a partire dalle diatomee epifitiche ed epilitiche (EPI-L) basato sui pesi indicatori delle diverse specie. I valori dell’indice MacroIMMI (RQE) e dell’indice EPI-L (RQE) possono essere mediati per ottenere l’Indice Composito Diatomee-Macrofite (ICDM). La comunità delle macrofite è stata monitorata nel 2010 e nel 2011 nell’ambito del progetto “Ecomorfologia rive delle acque comuni”, finanziato dalla CIPAIS. Dallo studio è emerso che l’80% circa del perimetro lacustre era dotato di una copertura vegetale, che nella maggior parte dei casi era poco abbondante. Le specie più diffuse sono risultate Vallisneria spiralis, Najas marina, Myriophyllum spicatum e Ceratophyllum demersum e la massima profondità di colonizzazione raggiunta era di quasi undici metri. Nello studio CIPAIS l’applicazione dell’indice MTIspecies ha classificato il lago in stato sufficiente, ma il valore dell’indice era molto vicino al limite tra lo stato sufficiente e lo stato scarso. Per una trattazione più approfondita si rimanda al seguente indirizzo web, in cui è possibile scaricare il rapporto completo redatto per conto della CIPAIS: http://www.cipais.org/upload_files/Ecorive_LUGANO_Monitoraggio_compobio_2012.pdf Nel 2010 è stato condotto il monitoraggio della sola parte italiana del lago (bacino di Ponte Tresa e bacino Sud) e l’applicazione dell’indice MacroIMMI classifica indicativamente in stato sufficiente i corpi idrici del Lago di Lugano che ricadono in territorio italiano, con un valore di 0,47. La componente macrofitica non è stata utilizzata ai fini della classificazione ufficiale. 14
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 4.3 Macroinvertebrati Lo stato dei macroinvertebrati bentonici degli ambienti lacustri è stabilito mediante l’indice BQIES (Indice di qualità bentonica basato sul numero atteso di specie), basato su pesi indicatori delle diverse specie. La comunità dei macroinvertebrati è stata studiata in modo sistematico nel 2010-2011, nell’ambito del progetto “Ecomorfologia rive delle acque comuni”, finanziato dalla CIPAIS. Le attività di campionamento si sono focalizzate sulla zona sublitorale (corrispondente al metalimnio) e sulla zona profonda (ipolimnio) del lago. I chironomidi e gli oligocheti sono stati i due gruppi più abbondanti: i primi con il genere Chironomus, i secondi con le specie Limnodrilus hoffmeisteri, Potamothrix hammoniensis e Rhyacodrilus coccineus. Nei campioni sublitorali era presente un maggior numero di taxa, mentre quelli profondi erano dominati da poche specie di oligocheti. Per una trattazione più approfondita si rimanda al seguente indirizzo web in cui è possibile trovare il rapporto completo redatto per conto della CIPAIS: http://www.cipais.org/upload_files/Ecorive_LUGANO_Monitoraggio_compobio_2012.pdf I dati non sono stati utilizzati ai fini della classificazione. 4.4 Fauna ittica Lo stato della fauna ittica degli ambienti lacustri è stabilito mediante l’indice LFI (Lake Fish Index), che si basa sull’abbondanza relativa e la struttura di popolazione delle specie chiave, sul successo riproduttivo delle specie chiave e delle specie tipo-specifiche, sulla diminuzione percentuale del numero di specie chiave e tipo- specifiche, sulla presenza di specie ittiche alloctone ad elevato impatto. Il monitoraggio della fauna ittica del Lago di Lugano non è stato effettuato in quanto il fitoplancton è ritenuto l’elemento di qualità biologica (EQB) che risponde meglio al fattore di pressione legato all’eutrofizzazione cui è soggetto il lago. 15
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 5 ELEMENTI CHIMICI A SOSTEGNO DEL BACINO DI PONTE TRESA Lo stato gli elementi chimici a sostegno è classificato in base alla presenza di inquinanti specifici non appartenenti all’elenco di priorità elencati nella Tab. 1/B del D.Lgs. 172/2015. Nella Tabella 4 è indicato il numero di analisi effettuate per ciascuna sostanza analizzata nel Lago di Lugano – bacino di Ponte Tresa in ogni anno del sessennio di monitoraggio. Tabella 4. Numero di analisi effettuate per ciascuna sostanza analizzata in ogni anno del sessennio di monitoraggio nella stazione di Lavena Ponte Tresa. GRUPPO SOSTANZA 2014 2015 2016 2017 2018 2019 METALLI Arsenico - - 27 29 28 28 Cromo totale 30 27 27 29 28 28 PESTICIDI AMPA - - - - 6 - Glifosate - - - - 6 - A partire dal 2014 nel bacino di Ponte Tresa si è ricercata la presenza del cromo totale, cui si sono aggiunti nel 2016 l’arsenico e nel 2018 anche AMPA e glifosate. L’arsenico è stato costantemente rilevato, ma con medie annue al di sotto della rispettiva concentrazione limite (SQA-MA) stabilita dalla normativa; la sua presenza è piuttosto diffusa nell’area per le caratteristiche geologiche intrinseche del bacino stesso e non legata a fenomeni di contaminazione. Nel 2018 è stato rilevato anche l’AMPA, metabolita del pesticida glifosate, la cui media annua ha superato il limite di quantificazione, pur rispettando lo standard di qualità ambientale fissato dalla normativa. In Tabella 5 è riportata la classificazione per i trienni di monitoraggio operativo sinora conclusi. Tabella 5. Stato degli elementi chimici a sostegno nei quattro trienni di monitoraggio. Stato elementi Corpo idrico Triennio Media annua >SQA-MA Media annua >LOQ chimici a sostegno 2009-2011 non classificato - - 2012-2014 elevato - - Bacino di Ponte Tresa 2014-2016 buono - arsenico 2017-2019 buono - AMPA, arsenico SQA-MA: standard di qualità ambientale – valore medio annuo LOQ: limite di quantificazione del metodo analitico 16
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 6 CARATTERISTICHE FISICHE E CHIMICHE DEL BACINO SUD 6.1 Temperatura delle acque La temperatura che un lago assume in un determinato istante dipende dal suo bilancio termico, cioè dalla differenza fra gli apporti e le perdite di calore. La temperatura influenza gli ecosistemi lacustri sia in maniera diretta, agendo sul metabolismo degli organismi, che in maniera indiretta, determinando la densità delle acque e quindi anche la struttura della colonna d’acqua. Il grafico di Figura 10 mostra l’andamento della temperatura nello strato superficiale (0-6 metri) e profondo (15 metri – fondo) nella stazione di Porto Ceresio, avente una profondità massima di circa 65 metri. I dati del 2019 sono relativi alla stazione di Figino, monitorata dalla SUPSI nell’ambito del programma di ricerche finanziato dalla CIPAIS. La sua profondità massima è di circa 95 metri. Il bacino Sud viene considerato olomittico ed è classificato come monomittico con una piena circolazione delle acque che si verifica normalmente ogni anno nei mesi di febbraio e marzo rendendo omogenea la temperatura lungo tutto il profilo verticale, con valori compresi tra i 5 e i 6 °C. La temperatura minima della serie storica alla circolazione si è registrata nel 2012 a causa di un mese di febbraio particolarmente freddo, con una media sulla colonna d’acqua di 5,1 °C. Inverni particolarmente miti hanno determinato durante il periodo 2014-2016 e nel 2018 temperature più elevate, con un massimo di 6,4 °C nel 2016. Il triennio 2014-2016 è stato atipico a causa delle temperature insolitamente elevate, limitando il rimescolamento delle acque nella stazione di Porto Ceresio nel 2014 e nel 2016 ai primi 45 metri circa. Nonostante una condizione di sostanziale omeotermia sulla colonna, infatti, le curve dell’ossigeno e i valori di fosforo totale sul fondo hanno evidenziato la mancata ridistribuzione ed omogeneizzazione dei parametri chimico-fisici caratteristica di questo periodo. Nell’ultimo triennio la piena circolazione è tornata ad interessare l’intera colonna d’acqua. La stratificazione termica inizia nel mese di aprile e si protrae fino alla fine dell’anno. In superficie, durante il periodo estivo la temperatura supera i 24 °C a fine luglio-inizio agosto, con un massimo di 27°C osservato nel 2018. La temperatura ipolimnica è molto più costante per effetto della stratificazione termica e nell’ultimo decennio si attesta mediamente sui 6,5 °C nello strato 15 metri – fondo, con i valori più elevati registrati nel 2016, quando hanno raggiunto costantemente i 7 °C. Nello strato più profondo, al di sotto dei 50 metri, in fase di stratificazione essa è compresa tra i 5,5 °C del 2012 e i 6,4 del biennio 2015-2016; nell’ultimo triennio è pari a 6,1 °C. Studi condotti sul Lago Maggiore (Fenocchi et al., 2018) hanno evidenziato come il riscaldamento globale possa ripercuotersi sulle dinamiche dei grandi laghi sudalpini, rendendo più difficile il completo rimescolamento delle loro acque, con importanti conseguenze sull’ecosistema. Tali aspetti andranno debitamente approfonditi per comprendere meglio il ruolo che il cambiamento climatico potrebbe giocare nell’ostacolare il miglioramento dello stato ecologico del lago. 17
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 Temperatura 30,0 °C Epilimnio Ipolimnio 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 Figura 10. Andamento della temperatura delle acque in superficie e sul fondo dal 2009 al 2018 nella stazione di Porto Ceresio; i valori del 2019 sono relativi alla stazione di Figino (dati CIPAIS). 18
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 6.2 Ossigeno disciolto La solubilità dell’ossigeno in acqua è in relazione alla temperatura, alla pressione barometrica e all’umidità relativa dell’aria. Il profilo verticale della concentrazione dell’ossigeno disciolto è condizionato dall’attività biologica degli organismi presenti in acqua, dalla turbolenza e dalle vicende termiche del lago. In Figura 11 è mostrato l’andamento del parametro nello strato superficiale (0-6 metri), denominato epilimnio, e in quello profondo (15 metri-fondo), chiamato ipolimnio nella legenda. In superficie si osserva una condizione di sovrasaturazione dell’ossigeno, in alcuni casi con valori superiori al 160%, come conseguenza dell’intensa attività fotosintetica del fitoplancton in occasione del suo sviluppo primaverile ed estivo. Negli ultimi dieci anni il valore più elevato è stato raggiunto a luglio 2017 con una saturazione del 175%. Tali valori, confermati da quelli di pH, clorofilla a e biovolume indicano come la produzione primaria nel bacino Sud sia ancora elevata. Durante il periodo di stratificazione termica l’isolamento delle acque ipolimniche dagli apporti di ossigeno provenienti dalla superficie determina una progressiva riduzione della sua concentrazione, che raggiunge i valori più bassi alla fine dell’anno (novembre). Le mancate piene circolazioni del 2014 e del 2016 hanno avuto gravi conseguenze sul tenore ipolimnico dell’ossigeno che, nello stato più profondo al di sotto dei 50 metri, ha raggiunto una condizione critica già a febbraio. A febbraio 2014 in particolare si sono rilevate concentrazioni di poco superiori ai 3 mg/L, che sono ulteriormente diminuite sino alla completa anossia a settembre. Nell’ultimo triennio si è sempre verificata una riossigenazione delle acque di fondo che hanno raggiunto i 6,5 mg/L miscelandosi con il resto della colonna d’acqua, ma la concentrazione ipolimnica sembrerebbe soggetta a un trend in diminuzione, come indicato dalla linea di tendenza di Figura 11. L’incremento delle temperature invernali conseguenti al riscaldamento globale potrebbe quindi determinare una minore ossigenazione delle acque profonde derivante dal mancato rimescolamento, la cui frequenza in futuro rischia di aumentare. Ossigeno % Epilimnio Ipolimnio 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Figura 11. Andamento della saturazione dell’ossigeno disciolto in superficie e sul fondo dal 2009 al 2018 nella stazione di Porto Ceresio; i valori del 2019 sono relativi alla stazione di Figino (dati CIPAIS). 19
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 La concentrazione di ossigeno disciolto ipolimnico misurato alla fine del periodo di stratificazione viene utilizzata per il calcolo del descrittore LTLeco ai fini della classificazione dello stato ecologico; una concentrazione pari al 40% di saturazione rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. Nel bacino Sud del Lago di Lugano il parametro nell’ultimo sessennio è costantemente al di sotto del 40% (Figura 12). Nel biennio 2018-2019 si osserva un incremento rispetto al periodo 2014-2017, ma i valori raggiungono comunque solo il 30%. Ossigeno ipolimnio % 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 Figura 12. Valori di saturazione dell’ossigeno disciolto nell’ipolimnio alla fine del periodo di stratificazione dal 2009 al 2018 nella stazione di Porto Ceresio; i valori del 2019 sono relativi alla stazione di Figino (dati CIPAIS); la linea rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. 20
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 6.3 Trasparenza La trasparenza di un lago è definita come la profondità alla quale un disco bianco o a quadranti bianchi e neri di 20-30 cm di diametro (disco di Secchi) diviene invisibile dalla superficie. La trasparenza è un parametro correlato alla produttività algale del lago e alla presenza di particolato disciolto. I più alti valori di questo parametro si registrano quando la componente fitoplanctonica non ha ancora raggiunto un completo sviluppo mentre bassi valori di trasparenza si osservano quando la comunità algale risulta ampiamente presente. Il grafico di Figura 13 mostra l’andamento mensile e le medie annue del parametro negli ultimi undici anni. I valori più elevati di trasparenza vengono solitamente raggiunti durante il periodo invernale, con punte che nel periodo 2015-2018 hanno superato i 9 metri, mentre durante la stagione estiva si osservano i valori più bassi che, in corrispondenza degli episodi di fioritura algale, sono scesi sotto i 2,5 metri. Il minimo della serie storica è stato osservato a inizio agosto 2017 con un solo metro di trasparenza. Anche l’intenso sviluppo delle diatomee che si verifica in primavera può comportare una sensibile diminuzione del parametro, come avvenuto nel 2014 e nel 2018. La trasparenza media annua viene utilizzata per il calcolo del descrittore LTLeco; per il Lago di Lugano il valore di 5,5 metri rappresenta il limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. Il grafico di Figura 13 mostra come la media annua nel bacino Sud in diverse occasioni sia prossima a tale limite o di poco inferiore, con uno scostamento minore rispetto al bacino di Ponte Tresa, caratterizzato generalmente da valori inferiori. Nell’ultimo triennio di monitoraggio, sia il 2017 che il 2019 raggiungono, seppur di poco, lo stato buono. Il 2019 in particolare è stato caratterizzato da picchi di trasparenza meno pronunciati, ma con valori mediamente più elevati in corrispondenza delle campagne di prelievo. Trasparenza m 0 2 4 6 8 10 12 Figura 13. Valori mensili (barre) e medie annue (punti) della trasparenza dal 2009 al 2018 nella stazione di Porto Ceresio; i valori del 2019 sono relativi alla stazione di Figino (dati CIPAIS); la linea rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. 21
Stato delle acque superficiali in Lombardia - Lago di Lugano - Aggiornamento 2014-2019 6.4 Macronutrienti: fosforo e azoto Fosforo e azoto rappresentano i principali nutrienti che determinano lo sviluppo della biomassa vegetale, il cui eccesso è uno degli effetti dell’eutrofizzazione. Nei laghi lombardi l’elemento che limita la crescita degli organismi vegetali è quasi sempre il fosforo. Nello strato superficiale i nutrienti raggiungono la massima concentrazione durante la fase di piena circolazione delle acque, quando si verifica la loro ridistribuzione sull’intera colonna d’acqua: la classe delle diatomee è generalmente la prima ad approfittarne, comparendo a marzo-aprile e beneficiando anche dell’abbondanza di silice disciolta che utilizza per la costruzione dei propri frustoli. Successivamente, In seguito alla proliferazione delle diatomee, si verifica un calo della concentrazione dei nutrienti che finiscono con limitarne lo sviluppo. L’ortofosfato scende al di sotto del limite di quantificazione (LOQ) del metodo analitico utilizzato per la sua analisi già a partire dalla primavera, o si mantiene comunque a concentrazioni decisamente ridotte anche nei mesi successivi. Nelle acque profonde si ha un andamento contrapposto con un progressivo accumulo dei nutrienti causato dalla decomposizione della sostanza organica proveniente dall’epilimnio e per il rilascio di ortofosfato da parte dei sedimenti in condizioni di anossia. Sul fondo le concentrazioni più elevate si hanno negli ultimi mesi dell’anno, prima che si verifichi la piena circolazione delle acque, con valori che superano sistematicamente gli 80 µg/L P. Le mancate piene circolazioni del 2014 e del 2016, evidenziate da una notevole differenza di concentrazione superficie-fondo nei campioni di febbraio per il fosforo e per l’ossigeno, hanno comportato un ulteriore accumulo, con concentrazioni che hanno abbondantemente superato i 100 µg/L P. Anche nel 2015, nonostante la completa ridistribuzione dei nutrienti osservata a inizio anno, il fosforo nello strato più profondo si mantiene su valori elevati, cui potrebbe aver contribuito la minore ossigenazione delle acque rispetto al periodo precedente al 2014. Nell’ultimo triennio si è osservata una diminuzione del fosforo accumulato in profondità, che si riflette sui valori misurati alla circolazione invernale. La concentrazione media di fosforo totale – ottenuta come media ponderata rispetto ai volumi o all’altezza degli strati, nel periodo di piena circolazione alla fine della stagione invernale – viene utilizzata per il calcolo del descrittore LTLeco; per il Lago di Lugano una concentrazione di 15 µg/L P rappresenta il valore limite del livello corrispondente allo stato buono per il calcolo dell’LTLeco. Come si può osservare dal grafico di Figura 14, tale limite viene sistematicamente superato nel bacino Sud, con valori sensibilmente superiori che influiscono negativamente sulla classificazione dello stato ecologico del lago. Dopo il 2016 si osserva un trend di diminuzione, con una concentrazione di 37 µg/L P nel 2018 a Porto Ceresio e di 33 µg/L P nel 2019 a Figino. Il valore del 2011, insolitamente basso rispetto alla serie storica, è probabilmente dovuto a problemi di carattere analitico piuttosto che a una sua reale diminuzione. Il livello naturale di fosforo per il bacino meridionale del Lago di Lugano, considerato come riferimento per la determinazione dell'obiettivo gestionale previsto dal PTUA, è pari a 9 µg/L P, valore rispetto al quale il bacino Sud è ancora molto lontano. Tuttavia, il livello naturale di fosforo più verosimile si può ritenere prossimo a 5 µg/L P, calcolato con il metodo di Cardoso et al. (2007) nell’ambito del Progetto di ricerca europeo REBECCA (Relationships Between Ecological and Chemical Status of Surface Waters), ritenuto più aggiornato e attendibile dal punto di vista scientifico. Essendo caratterizzato da un bacino idrografico antropizzato, nell’ambito delle ricerche condotte dalla CIPAIS sono stati individuati degli obiettivi di riduzione del carico esterno gravante sul lago e una concentrazione obiettivo di fosforo disciolto inferiore a 30 µg/L P, corrispondente ad una condizione di mesotrofia. Tale valore è stato individuato all’interno del PTUA 2016 come obiettivo gestionale realisticamente raggiungibile, rispetto al quale la concentrazione del 2019 a Figino è prossima. Per come è strutturata la classificazione dello stato ecologico, il raggiungimento dell’obiettivo gestionale in termini di nutrienti non implicherà 22
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