Analisi spaziale e temporale dello stato di salute delle praterie di Posidonia oceanica presenti lungo il litorale di Civitavecchia (Lazio, Italia)

Abstract

La Posidonia oceanica è una pianta endemica del mar Mediterraneo che forma estese praterie dalla superficie a circa 40 mt di profondità, lungo la maggior parte delle coste del bacino; l'importanza di questa pianta nel mantenimento delle funzionalità ecologiche degli ecosistemi è ormai ampiamente riconosciuta da tutta la comunità scientifica. È una pianta estremante sensibile alle variazioni ambientali, per tale motivo è spesso utilizzato come indicatore dello stato di qualità delle acque marino costiere (Direttiva Quadro sulle Acque, 2000/60/CE). I principali fattori che determinano la regressione delle praterie sono la diminuzione della trasparenza dell'acqua e la variazione nel bilancio sedimentario costiero; tali fattori sono causati dai cambiamenti nell'uso del suolo della fascia costiera, dalla variazione tessiturale dei sedimenti trasportati dai fumi e dagli interventi di modificazione della costa (costruzione porti, barriere artificiali, ecc.). Il presente studio si è svolto sulla costa settentrionale del Lazio, in particolare lungo il litorale di Civitavecchia; quest'area è caratterizzata da una geormorfologia particolarmente complessa che determina la presenza di praterie di Posidonia oceanica insediate sia su substrati rocciosi sia su substrati sabbiosi, mostrando un paesaggio sottomarino particolarmente frammentato. Inoltre, lungo la costa sono presenti numerose attività antropiche che influenzano lo stato di salute degli ecosistemi marini; tra queste il Porto di Civitavecchia è quello che incide maggiormente sull'ambiente costiero, soprattutto a causa delle numerose attività di dragaggio che vengono eseguite all'interno dell'area portuale e che possono modificare la delle acque. Lo scopo del lavoro è studiare la variabilità spaziale e temporale delle praterie di Posidonia oceanica presenti lungo il litorale di Civitavecchia, in relazione alla variazione dei parametri ambientali che ne influenzano la dinamica di crescita, in particolare le variazioni della trasparenza della colonna d'acqua. La valutazione dello stato di salute delle praterie di Posidonia è stata eseguita attraverso l'esecuzione di campionamenti iin situ eseguiti in immersione nel mese di Giugno 2013. Il confronto dei dati acquisiti durante tale campagna di misura con i dati acquisiti durante le campagne di monitoraggio, eseguite nella stessa area tra il 2002 ed il 2005, ha permesso di studiare l'evoluzione dello stato di salute delle praterie oggetto di studio negli ultimi anni. Per lo stesso periodo (dal 2002 al 2013) sono stati raccolti dati relativi ai parametri ambientali che influenzano la torbidità delle acque nell'area di studio; informazioni sulla trasparenza dell'acqua sono state raccolte dai dati acquisiti dalle piattaforme satellitari; la stima della quantità e della qualità del sedimento trasportato dalle aste fluviali è stata eseguita attraverso i dati relativi alle variazioni dell'uso del suolo e ai millimetri di pioggia caduta nei bacini idrografici presenti nell'area. Inoltre l'utilizzo dei modelli matematici ha permesso di simulare la dispersione dei sedimenti provenienti dalle foci fluviali e dalle attività di dragaggio eseguite all'interno dell'area portuale di Civitavecchia; ciò ha permesso di valutare l'influenza dei disturbi naturali ed antropici sulle praterie. L'analisi spaziale dello stato di salute della Posidonia oceanica non ha evidenziato la presenza di praterie continue, bensì il paesaggio sottomarino appare complesso ed eterogeneo con piccole praterie estremamente frammentate; la distribuzione spaziale della pianta è principalmente legato ai fattori edafici ed alla presenza delle foci di numerosi corsi d'acqua. L'analisi temporale dello stato di salute della pianta non ha messo in evidenza la presenza di fenomeni di regressione delle praterie nei siti campionati. L'analisi dei dati ambientali ed i risultati dei modelli numerici ha mostrato che le attività di dragaggio eseguite negli ultimi anni non hanno influenzato la dinamica di crescita della Posidonia oceanica presente nell'area di studio.

Posidonia oceanica is an endemic seagrass of Mediterranean Sea and it forms wide meadows along all the coast of the basin, from surface to 40 m depth; the importance of Posidonia oceanica meadows in keeping coastal ecological equilibrium is well known all over the world. The principal causes of meadows regression are the reduction of water column transparency and the variation in sediment balance along shore. These are due to the change of land use, the typology of sediments transported by rivers and to the modification of coastline. The study area is located on northern Latium, in particular Civitavecchia coast; this area is characterized by the presence of a complex geomorphology, consequently P. oceanica meadows have settled on both sandy and rocky bottoms, showing a highly fragmented landscape. Furthermore, there are several human activities that influence the health status of coastal marine ecosystems; as example, numerous dredging were performed in the port of Civitavecchia, which may have modified water column transparency. The aim of this work is to study spatial and temporal variability of Posidonia oceanica meadows along Civitavecchia coast in relation to the variation of environmental factors, in particular water column transparency. Evaluation of health status of Posidonia oceanica meadows was carried out through field activities, i.e. scientific diving, and laboratory analysis during June 2013; previous studies have allowed to investigate the evolution of health status of meadows from 2002 to 2013. Environmental data have been collected during the same period. Informations of water column transparency has been achieved through remote sensing data, as a light coefficient attenuation at 490 nm (Kd 490); to estimate the quantities and qualities of sediment transported by rivers, land use and rainfall data has been collected from Corine programme and regional hydrographic services. Furthermore, the use of mathematical models has made possible the simulation of the dispersion of suspended particles coming from river mouths and dredging activities; this has allowed to evaluate the influence of natural and anthropic disturbances on Posidonia oceanica meadows. Spatial analysis of health status of meadows has shown the presence of a complex and fragmented landscape; spatial distribution of Posidonia mainly depends on edaphic factors and presence of river mouths; temporal analysis has not highlighted significant differences in the health status of meadows. The analysis of environmental data and results of mathematical model have shown as dredging activities have not influenced the evolution of Posidonia oceanica meadows present in the area.