Nell’ambito del progetto SIMILPO-BAS (Sistema Integrato per il Monitoraggio dei Laghi Potabili della BASilicata) – sviluppato interamente da noi di Cova Contro stiamo ricorrendo al telerilevamento satellitare specifico per la ricerca di cianobatteri e clorofilla-A nei laghi ad uso potabile del: Pertusillo, Camastra e Monte Cotugno.. Al centro del progetto l’attenzione per la qualità delle acque e dei rispettivi ecosistemi come elemento chiave per la sua primaria destinazione, ossia il consumo umano. SIMILPO-BAS nasce sulla base della constatazione della lenta macchina burocratica, legata alle varie criticità di natura ambientale, siano esse programmatiche o emergenziali, e della nuova Direttiva (UE) 2020/2184 sulla qualità delle acque destinate al consumo umano, che supera la Direttiva 98/83/CE e le successive modifiche a partire dal 12 gennaio 2023.
L’iniziativa, attraverso l’approccio partecipativo tipico della “Citizen Science”, intende coinvolgere cittadini, Enti, associazioni e altri attori interessati al tema della gestione delle acque affinché possano contribuire alla sensibilizzazione di nuove linee guida per fare fronte alle sfide che l’ecosistema dei laghi dovrà sostenere in futuro.
Attraverso una applicazioni mobile, che è attualmente in fase di realizzazione, sarà possibile per i cittadini interessati contribuire attivamente al monitoraggio, avere visibilità degli eventi organizzati sul territorio e ricevere informazioni sui comportamenti più appropriati per preservare l’ecosistema dei laghi. Nell’ambito del progetto, sempre l’Associazione Cova Contro, si occuperà di reperire i fondi per lo sviluppo di sistema low-cost per il tracciamento dei dati (dashboard), elaborazione ed analisi delle grandezze rilevate sia in continuo, attraverso sensoristica in sito dedicata, che nell’ambito di apposite campagne di misura. L’interfaccia sarà liberamente accessibile e permetterà un accesso guidato ai principali parametri rivelatori dello stato di salute dei laghi come temperatura, concentrazioni di ossigeno e clorofilla e trasparenza corredate da dati meteo a contorno. Nonché tutte alle attività che prevedono il monitoraggio della matrice ambientale acqua attraverso l’acquisizione ed elaborazione dei dati satellitari attivi e passivi; importanza strategica riconosciuta a livello Europeo.
Materiale e metodi. E’ corretto ricordare che i cianobatteri (Cyanobacteria, Cyanoprokaryota, Cyanophyta) rappresentano un phylum di alghe procariotiche di notevole importanza sia evolutiva sia ecologica. Sono organismi privi di flagelli, caratterizzati da una notevole diversità morfologica, nutrizionale ed ecologica. Il phylum comprende circa 150 generi e oltre 2000 specie. I principali pigmenti fotosintetici sono la clorofilla-a, raramente -b, -d, -f e le ficobiliproteine ficoeritrina (rossa), ficocianina (blu), alloficocianina (blu grigio) assemblate in ficobilisomi disposti sulle membrane tilacoidali. Il colore delle cellule varia secondo la proporzione dei pigmenti, ma più frequentemente è blu verde, azzurro e rosso. In determinate condizioni, i cianobatteri presenti nelle acque possono moltiplicarsi velocemente tanto da colorare le acque e formare schiume superficiali. La presenza elevata di cianobatteri visibili in superficie (detta fioritura) è in molti casi legata alla presenza nelle acque di eccessive quantità di nutrienti come fosforo e azoto (un fenomeno detto eutrofizzazione) ed è riconducibile ad attività umane quali scarichi civili, industriali, allevamenti e attività agricole. Alcune specie sono tuttavia in grado di fiorire anche in assenza di eutrofizzazione, grazie alla capacità di sfruttare anche basse concentrazioni di nutrienti. Non tutte le fioriture cianobatteriche sono tossiche e la tossicità dei diversi metaboliti può variare notevolmente. In generale, i cianobatteri possono essere pericolosi per la salute di uomini e animali se presenti ad alta densità. Le tossine più note sono le microcistine, che hanno principalmente un effetto epatotossico. Esse sono prodotte all’interno delle cellule batteriche e vengono rilasciate all’esterno quando i cianobatteri muoiono, contaminando in questo modo le acque. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), la concentrazione di tossine può raggiungere un livello critico intorno alle 100’000 cellule per ml. La situazione diventa davvero pericolosa se i cianobatteri si accumulano in una parte del lago (di solito a causa del vento) e raggiungono più di 10-100 milioni di cellule per ml.
Nel merito dell’acquisizione ed elaborazione dei dati satellitari, in questa primissima fase del progetto, si presenta una raccolta dei dati relativi ai laghi del Pertusillo, Camastra e Monte Cotugno, anche alla luce dei recentissimi fatti legati al presunto inquinamento del lago del Pertusillo segnalato prontamente dalla nostra Associazione nel dicembre del 2022. Gli algoritmi che saranno impiegati per la ricerca e scoperta di cianobatteri e clorofilla-a, attraverso l’elaborazione dei dati satellitari attivi e passivi, sono quelli presentati in seno al Programma Copernicus e facenti parte del Collection of custom scripts.
Di seguito si mostrano i dati satellitari di Sentinel-2 dal 4 ottobre 2022 al 9 gennaio 2023.
Considerazioni
Nei laghi artificiali il ciclo idrologico annuale degli ecosistemi è fortemente influenzato dalle attività umane connesse all’uso dell’acqua invasata. Tali attività spesso interferiscono negativamente con la dinamica dei fattori fisici (stratificazione/circolazione), chimici (concentrazioni di nutrienti e ossigeno) e biologici (successione stagionale del fitoplancton) che governano il funzionamento di questi ecosistemi. Comprendere come il cambiamento climatico in atto influenzi il ciclo idrologico, sia quello naturale sia quello alterato dalle attività umane, è fondamentale per assicurare una gestione oculata e consapevole dei laghi artificiali volta a minimizzare gli eventuali effetti negativi che una ridotta disponibilità idrica e un aumento delle temperature medie annuali possono esercitare sulla qualità delle acque invasate e, più in generale, sui servizi ecosistemici cui provvedono i laghi artificiali.
Quindi, la corretta conoscenza di alcuni parametri locali, tra cui temperatura, velocità e direzione del vento, pressione e pioggia, anziché i periodi di svuotamenti dell’invaso, permetterebbero l’uso di una idonea modellistica predittiva dei movimenti delle masse stesse nel lago. Guardando le immagini dei laghi nella stessa giornata, risulta evidente come le condizioni meteorologiche modificano lo scenario e compromettono l’analisi congiunta dei dati.
Lo svuotamento dell’invaso nei primi di dicembre 2022. Dai dati pubblicati dall’Autorità di Bacino si evince che i primi giorni di dicembre diversi milioni di metri cubi sono stati rilasciati, eppure quel periodo doveva essere di accumulo e non di rilascio. Come e quando la diminuzione del diluente, l’acqua dolce, può interferire su una fioritura algale? Svuotare l’invaso come incide sul rapporto tra nutrienti, contaminanti ed alghe?
L’esito parziale delle indagini di laboratorio. Il campione inviato per la tipizzazione algale purtroppo non aveva più carica vitale, le feste hanno giocato a nostro sfavore, complice il fatto che non esistono laboratori privati che facciano analisi e studi su alghe. Il campione preso il 30 dicembre in doppia aliquota, per analisi microscopica e chimica ha ricevuto solo la seconda, purtroppo presso la struttura individuata il personale era in ferie. Per il chimico prelevato il 28 dicembre a Masseria Crisci – sponda Pertusillo/Montemurro (40°17’16.9″N 15°57’17.0″E) non ha anomalie apprezzabili tranne che per gli idrocarburi pesanti: 311 mcg/l, il valore più alto che abbiamo mai raccolto nel tempo, ovviamente parliamo per la metodica usata, di idrocarburi petroliferi, con un limite a 200 mcg ovvero 0,2 mg. Ormai è una costante, acclarata da più studi scientifici relativi al Pertusillo, ma con le alghe dal 2017 si rilevano in concomitanza idrocarburi. Nel 2017 vi erano anche elevatori tenori di azoto che non abbiamo riscontrato ora. Non alleghiamo il certificato di analisi originale per evitare le solite pressioni esterne sul laboratorio. L’esito del secondo campione per le analisi chimiche (il terzo complessivo) sarà noto a giorni, prelevato il 2 gennaio sponda Spinoso vicino il torrente Maglie. Di seguito le immagini dei prelievi del 28 dicembre, 2 giorni prima di Arpab. Foto di Mimì Burzo.
Conclusioni
Il progetto SIMILPO-BAS mira alla salvaguardia dei laghi della Basilicata, per questo la nostra associazione non può lavorare da sola, ma chiederemo alle istituzione di sposare il nostro progetto, migliorando la rete di monitoraggio pubblica, creando un sistema di preallarme e censimento dettagliato delle anomalie, incrociando le tecnologie da remoto con prelievi automatici a terra, il tutto per una comunicazione costante dei dati al pubblico. Da approfondire sarebbe anche l’eventuale ricaduta in acqua dei gas emessi in zona dalle attività industriali, e come gli inquinanti atmosferici possano poi impattare sul lago.
Referenze dell’algoritmo utilizzato per l’elaborazione delle immagini satellitari:
Gower, J., King, S., & Goncalves, P. (2008). Global monitoring of plankton blooms using MERIS MCI. International Journal of Remote Sensing, 29(21), 6209-6216.
Hu, C. (2009). A novel ocean color index to detect floating algae in the global oceans. Remote Sensing of Environment, 113(10), 2118-2129.
Matthews, M. W., Bernard, S., & Robertson, L. (2012). An algorithm for detecting trophic status (chlorophyll-a), cyanobacterial-dominance, surface scums and floating vegetation in inland and coastal waters. Remote Sensing of Environment, 124, 637-652.