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Gli ecosistemi dipendenti dalle acque sotterranee (GDE – Groundwater Dependend Ecosystems) sono ecosistemi la cui composizione biologica e processi ecologici sono condizionati più o meno direttamente dalle acque sotterranee. Sono GDE le acque sotterrane e le sorgenti (che sono una zona di transizione tra acque sotterranee e superficiali), i corsi d’acqua e i loro corridoi iporreici (cioé l’ambiente costituito da sedimenti saturi di acqua sottostante il letto dei fiumi), e le zone umide alimentate da acque di falda. Tali ecosistemi acquatici di superficie dipendono largamente dall'apporto di acque sotterranee e dagli interscambi tra la fauna sotterranea (detta stigobia) e quella superficiale.

Le acque sotterranee albergano una biodiversità di grande valore, poiché costituita da specie rare, spesso endemiche e particolarmente vulnerabili. Le comunità animali dei GDE sono costituite da una componente sotterranea (le specie stigobie o stigobionti) ed una superficiale (le specie di acque superficiali che entrano attivamente o passivamente nelle acque sotterranee e nei GDE). Oltre il 90% degli stigobi sono endemici e quindi costituiscono un gruppo target per la conservazione della biodiversità: sulla base dei datasets di Fauna Europaea (www.faunaeur.org) e di BIOFRESH, circa l'11–15% delle 17.000 specie animali d'acqua dolce europee è stigobia. Alcuni ordini di crostacei (Batinellacei, Termosbenacei) sono interamente stigobi.

Spaccato verticale di ambiente iporreico (tratto da: Stream Corridor Restoration: Principles, Processes and Practices (1998) - USDA National Conservation Center)

Moltissime sono le specie che possono essere minacciate dai cambiamenti della qualità delle acque sotterranee. Fra queste ci sono i crostacei Proasellus, Microcharon (isopodi) e Niphargus (anfipodi) con areali di distribuzione estremamente ristretti, e moltissime specie di crostacei copepodi, tra cui veri fossili viventi come i generi Pseudectinosoma e Stygepactophanes (attualmente monotipico), e l'ordine Gelyelloida, confinato in acque sotterrane nella Francia meridionale. Questi ultimi rimangono anche un mistero in relazione alla loro origine, in quanto i presunti progenitori di superficie si sono estinti nelle passate ere geologiche, addirittura nel Terziario (milioni di anni fa).

Anche molte specie acquatiche di superficie dipendono dall’apporto di acqua sotterranea. Fra queste vi sono il salmonide Salmo macrostigma e numerosi macroinvertebrati bentonici a distribuzione geografica limitata tra i quali prevalentemente specie di plecotteri (come ad esempio Taeniopteryx mercuryi, esclusiva delle sorgenti del torrente Vera in Abruzzo) e di tricotteri (come le specie sorgive del genere Beraea, che comprende individui endemici legati ai GDEs come Beraea botosaneanui esclusivo della Sardegna, Beraea crichtoni esclusivo di un'area relativamente ristretta in Italia meridionale, e Beraea ilvae, noto solo per l’Isola d’Elba).

Solo alcuni GDE sono Habitat Natura 2000 o zone Ramsar. Questi ecosistemi vengono primariamente menzionati nella Direttiva 2000/60/CE - ALLEGATO II, sezione 2. “ACQUE SOTTERRANEE”, punto 2.2., e successivamente nella cosiddetta Groundwater Daughter Directive (DIRETTIVA 2006/118/CE). Moltissime attività antropiche hanno o stanno avendo un impatto, talvolta grave, sugli ecosistemi delle acque sotterranee e sulla loro biodiversità. Talvolta questi danni sono irreversibili. Tra gli interventi che maggiormente danneggiano i GDE sono le captazioni sorgive, le regimazioni idraulico-forestali, le escavazioni in alveo, l’interramento delle risorgive e delle zone umide, lo scarico di reflui.

Gli impatti antropici sulla struttura chimico-fisica degli habitat e microhabitat a loro volta impattano la parte biologica dell'ecosistema, portando a forti diminuzioni in abbondanza o persino all'estinzione delle specie più sensibili, altrimenti anche molto comuni. Anche specie che dipendono dall'acqua sotterranea solo per una parte del loro ciclo biologico (e.g., macroinvertebrati bentonici e pesci che necessitano della zona iporreica per la riproduzione) possono essere influenzati negativamente, così come quelle piante ripariali che richiedono un livello di falda affiorante o subsuperficiale.

Molti ambienti acquatici sotterranei e GDE sono esclusi da ogni forma di tutela della biodiversità, qualora non inclusi in aree protette. Purtroppo la biodiversità sotterranea e dei GDE è poco nota sia al legislatore che al pubblico in generale, nonché agli Enti gestori del monitoraggio e della tutela della biodiversità. Infatti la porzione sotterranea di un GDE (che può comprendere oltre il 90% della sua estensione) è quasi sempre trascurata o ignorata nei piani di gestione, siano essi orientati verso la conservazione o attività umane.

Gli stretti legami fra le componenti superficiale e sotterranea dei GDE, e come lo stato di conservazione di questi ultimi influenza la biodiversità di superficie, sono particolarmente poco conosciuti. Ad esempio,modifiche alla strurra fisica del letto del fiume possono decimare gli stadi giovanili acquatici di molte specie che vivono obbligatoriamente nei sedimenti interstiziali, così impattando profondamente il recruitment e potenzialmente portando queste specie all'estinzione locale. Molti protocolli in uso per il monitoraggio biologico del corpi idrici superficiali sembrano ignorare questi aspetti, nonostante quanto promulgato dalla Direttiva 2000/60/CE. Il risultato è una tendenza a sottostimare la biodiversità acquatica in termini assoluti e relativi alla bioodiversità terrestre.Classificazione dei GDE (tratto da Hattons & Evans, 1998, semplificato)

Di conseguenza, nulla si è fatto sino a oggi per definire a livello pratico e quindi metodologico un protocollo di analisi e valutazione dello stato della biodiversità dei GDE, anche se tali protocolli potrebbero facilmente concentrarsi solo sugli invertebrati. Il background conoscitivo relativo alla presenza e diversità degli organismi stigobi utilizzabili come bioindicatori dello stato di conservazione della risorsa idrica sotterranea è stato sviluppato dal progetto europeo PASCALIS (Protocols for the assessment and conservation of aquatic life in the subsurface, PF7, EVK2-CT-2001-00121) di cui l'Università dell'Aquila è stato partner e coordinatore di due workpackage. Scopo principale del progetto PASCALIS è stato stabilire un rigoroso protocollo per la quantificazione della biodiversità delle acque sotterranee e sviluppare strumenti per la sua conservazione a scala europea. Al PASCALIS è seguita la partecipazione esterna dell'Università dell'Aquila al progetto europeo BIOFRESH (Biodiversity of Freshwater Ecosystems: Status, Trends, Pressures, and Conservation Priorities. FP7, 226874) con lo sviluppo di un dettagliato database sulla biodiversità sotterranea europea. Il progetto GENESIS (Groundwater and Dependent Ecosystems: New Scientific and Technological Basis for Assessing Climate Change and Land-use Impacts on Groundwater. VII FP7 226536) ha integrato la conoscenza scientifica pregressa su metodi, concetti e strumenti per una revisione della Water Framework Directive (WFD) e della Groundwater Daughter Directive per la gestione delle acque sotterranee. Il progetto GENESIS ha identificato le pressioni e gli impatti sulla struttura chimico-fisica dei GDE (descritti e utilizzati nell’azione A3 del progetto AQUALIFE), ma restano ancora sconosciuti gli effetti sulla biodiversità e come poterli quantificare.

Quindi, il corrente vuoto intorno alla biodiversità dei GDE deve essere riempito per dare gli strumenti agli enti di monitoraggio ambientale e agli altri stakeholder per quantificare e mettere in relazione la biodiversità delle acque sotterranee e dei GDE con le attività umane di superficie. Solo una volta che questo passo è stato fatto si potranno sviluppare piani di gestione di conservazione e protezione ambientale veramente efficaci ed olistici, che includano anche la componente sotterranea e dei GDE.

 

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