L’equazione del fiume

Quando iniziai a occuparmi di qualità degli ecosistemi acquatici (nel 1995) vivevo nell’illusione comune di potere descrivere esattamente ciò che avrei osservato, giustificando ogni cosa, scovando le leggi della Natura.

Anni dopo cominciai a confrontarmi col tema della valutazione di impatto ambientale e dell’incidenza ambientale di progetti. Dopo avere raccolto dati per oltre un decennio mi ero reso conto che i sistemi di cui mi occupavo sono talmente complessi da non permettermi di comprendere realmente le leggi che li governano. Per lo meno, non osservando certe grandezze variabili con le frequenze e i metodi che devo utilizzare in attuazione alle norme ambientali italiane e unionali.

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Alvei fortemente dinamici

Dove la Geologia viene in soccorso all’Ecologia e tante situazioni apparentemente “assurde” diventano comprensibili

Molti secoli or sono un filosofo greco disse “πάντα ῥεῖ”, panta rhei: tutto scorre. Senza entrare nel merito dell’attribuzione di questo aforisma a Eraclito di Efeso (mancano prove oggettive) ci accodiamo volentieri al pensiero relativo al divenire, il continuo accadere di mutamenti, che per noi ecologi dovrebbe essere più che ovvio, a maggior ragione quando di occupiamo di ecosistemi acquatici lotici, dove l’acqua scorre sul serio in continuazione.

Esiste un concetto fortemente errato nella cultura attuale degli europei occidentali e dei nordamericani: l’immutabilità delle cose. Non parlo del ristretto novero degli scienziati ma della cultura dei popoli. Ci si aspetta che nulla cambi, che tutto resti esattamente come “una volta”, al limite che cambi perché lo abbiamo deciso noi, intervenendo con azioni e opere sul territorio. Ma le cose cambiano continuamente, a piccola e grande scala e sul breve e lungo periodo.

Un alveo con forte trasporto solido di fondo, quasi del tutto inabitabile per gli organismi acquatici macroscopici

Mi occupo di macroinvertebrati bentonici dal 1995, organismi molto diffusi in tutti gli ambienti acquatici, compresi quelli lotici. Le comunità costituite da questi animali sono piuttosto ricche in termini di taxa, il loro ciclo biologico è sufficientemente lungo e la loro mobilità relativamente bassa, quindi sono stati scelti come buoni indicatori dello stato dell’ambiente. Il loro ruolo come bioindicatori è stato sancito in Italia con l’applicazione della Direttiva 2000/60/CE (Direttiva Quadro sulle Acque). Bello, per noi idrobiologi, ma questo ha creato un grosso problema!

Alcuni di voi sapranno che per classificare un corpo idrico, o meglio per definire il suo Stato ecologico, si confrontano le biocenosi osservate con quelle considerate caratteristiche, tipiche di quell’ambiente. Ovviamente le biocenosi caratteristiche devono essere individuate per ogni tipo di ambiente, perché non troveremo le stesse biocenosi in un piccolo ruscello a 2000 m di quota e in un grande fiume a 2 m di quota sul livello del mare.

Una stima di qualità dei dati

Ogni anno mi capita di campionare macroinvertebrati bentonici in almeno 25 diversi siti su corsi d’acqua delle Alpi Orientali. In tutti i casi applico il protocollo di campionamento detto Multihabitat, necessario per ottenere dati utilizzabili nel calcolo dell’indice STAR_ICMi. Questo metodo di campionamento ha molti vantaggi e qualche svantaggio. Uno dei suoi indubbi vantaggi è quello di creare uno standard: non posso variare molto da un sito all’altro il mio modo di campionare perché il protocollo è chiaro. Devo raccogliere invertebrati su 1 m² con repliche da 0,1 m² ciascuna e suddividere le repliche fra diversi microhabitat in base alla loro copertura relativa nel sito.

Una volta raccolti i campioni, come previsto, effettuo il sorting, riconoscimento e conta degli organismi raccolti rimanendo sul campo e senza utilizzare il microscopio binoculare, come facevamo in passato coi campioni qualitativi. Io conto veramente tutto il campione sul campo, il che è un atto di fede e rigore, anche se sono convinto che non elimini un elemento di disturbo al dato: nelle giornate piacevoli di primavera sono certamente più accurato che nei gelidi giorni invernali, quando ho le dita congelate e non vedo l’ora di scappare a casa. Mi è capitato di campionare a -11°C e il sospetto di una certa “fretta” mi ha preso.

Per questo motivo, pur sapendo che il mio modo di lavorare è uguale a quello di tutti gli altri e che una volta rispettato il protocollo sono “formalmente a posto”, sono solito sottoporre ciclicamente a controllo i miei campioni usando alcune tecniche di analisi statistica. Una delle cose che maggiormente mi interessa è capire, per stabilire quali campioni posso considerare veramente di elevata qualità, se questi campioni siano rappresentativi della comunità presente in un sito o meno. Difficile a dirsi, se non si hanno enormi campioni ripetuti e non si conosce “la verità”. Beh, uno dei trucchi che sto usando è quello di calcolare, usando il programma PAST, la curva di rarefazione dei taxa. A dire il vero viene rappresentata come una curva di arricchimento in termini di taxa, con un grafico che in ascissa riporta il numero di individui contati nel campione, in ordinata il numero di taxa rinvenuti. Si tratta di un artifizio matematico, ma crea un quadro che ha un’elevata probabilità di essere vero.

Quello che ci permette di fare una curva del genere è ipotizzare quanti taxa avrei trovato contando ad esempio 2/3 del campione, o 1/2, o anche solo 1/4 come suggeriscono alcuni colleghi desiderosi di correre al caldo nel minor tempo possibile, o di fare 5 o 6 stazioni al giorno. I miei dati dicono che non funziona per niente bene.

Curve di rarefazione / incremento dei taxa in relazione al numero di invertebrati esaminati nel campione

Nell’immagine che ho inserito qui ci sono sei campioni. Di questi tre sono reali, mentre tre