Biol. Mar. Medit. (2003), 10 (2): 701-705
A. Gentile, S. Riggio
Dipartimento di Biologia Animale, Via Archirafi, 18 - 90123 Palermo, Italia.
SVILUPPO DI UN DATABASE G.I.S. COME STRUMENTO DI
GESTIONE IN UN PIANO DI MONITORAGGIO E CONTROLLO DELLA
FASCIA COSTIERA
THE USE OF A G.I.S. DATABASE AS A MANAGEMENT TOOL FOR THE
MONITORING CONTROL OF THE COASTAL ZONE
Abstract
An advanced GIS database has been designed, addressed to the sustainable development and non-destructive use of the natural resources. This database is founded on a thorough inventory of the flora and fauna
present in the area examined, and incorporates the evaluation of the ecological meaning of the organisms
and their biotic associations. The outcome is tested through an assessment of the stability of the dominant
communities. A preliminary test implemented in N/W Sicily is reported and discussed to illustrate the method
and its outcome.
Key-words: GIS, coastal management, bionomic cartography, Posidonia oceanica, Sicily.
Introduzione
La gestione della fascia costiera comporta la disponibilità di una base di dati sul territorio e sulle risorse naturali integrate da reti informatiche capaci di correlare blocchi
di informazioni provenienti da fonti diverse. Nello studio prodotto i dati provenienti
da lavori di cartografia bionomica sono stati confrontati con le informazioni fornite da
alcuni bioindicatori significativi rilevati in situ (Barone et al., 1985). E’ stata elaborata
una banca dati GIS, indirizzato alla realizzazione di un programma di monitoraggio e
controllo dei parametri biotici (AA.VV. 1994; Barlett, 1994; 2000; De Mers, 1997).
Fra i descrittori più idonei sono stati scelti: a) la prateria di Posidonia oceanica; b)
la malacofauna associata alla prateria di P. oceanica; c) la malacofauna associata alle
biocenosi ad alghe fotofile; d) le piattaforme litoranee a vermetidi. La scelta degli
indicatori è basata su esperienze precedenti condotte negli stessi ambienti e che hanno
giustificato proposte di gestione conservativa della fascia sommersa (Chemello et al.,
1997; Pandolfo et al., 1992; Toccaceli e Alessi, 1989).
Materiali e metodi
L’area dell’indagine è la Baia di Carini (Sicilia nord occidentale), caratterizzata da
una marcata eutrofizzazione, soprattutto nel settore ovest. L’eutrofizzazione costiera è
massima nel periodo estivo e si attenua con il procedere delle stagioni, con un minimo
nel periodo invernale (Riggio et al., 1995a, 1995b). L’indagine cartografica (fino alla
batimetrica di circa –50 metri) si è servita del rilevamento acustico del fondale effettuato con Side Scan Sonar (EG&G) a doppia frequenza (100 e 500 KHz). Il posizionamento è stato garantito da un sistema di radiolocalizzazione statellitare differenziale
DGPS (TRIMBLE 4000SE) composto da una stazione GPS di riferimento posta a terra
ed una stazione GPS di misura posta nell’imbarcazione da ricerca.
L’analisi bionomica è stata compiuta in immersione con ARA ed ha comportato
A. Gentile, S. Riggio
702
l’analisi in situ ed il rilevamento mirato su campioni animali e vegetali considerati
come importanti descrittori ambientali (Gili e Ros, 1985) alle profondità di –1, –3, –5,
–10 e –15 metri, lungo transetti costa-largo. In ogni stazione sono stati prelevati fasci
di P. oceanica dei quali sono stati contati le densità foliare e la percentuale di ricoprimento (Giraud, 1979); i molluschi sono stati campionati con retino a mano (Russo et
al., 1984).
I dati ottenuti dalle indagini condotte in campo sono stati riportati in un GIS.
L’archiviazione dei dati raccolti all’interno del GIS è avvenuta secondo le seguenti
modalità: a) una archiviazione in formato raster (mediante il software IDRISI) del
fotomosaico Side Scan Sonar (Fig. 1) del fondale studiato; b) una archiviazione in formato vettoriale (mediante il software ATLAS GIS) dei poligoni descriventi le diverse
mofologie riscontrate dall’analisi dei dati acustici; c) una archiviazione delle diverse
informazioni ambientali ottenute dalle immersioni dirette di subacquei in apposite
tabelle (in ambiente Microsoft ACCESS). Il database GIS riporta, oltre le caratteristiche geografiche della zona interessata dalle indagini, anche diverse caratteristiche
ambientali.
Fig. 1 – Carta del fotomosaico Side Scan Sonar.
chart of SideSide
Scan Sonar.
Fig. 1 – CartaPhotomosaic
del fotomosaico
Scan Sonar.
Photomosaic chart of Side Scan Sonar.
Isola delle Femmine
N
Risultati
42°30’ N
Gli aspetti salienti dell’area in esame sono stati esposti
tematiche fra le
Puntain
del carte
Passaggio
quali vanno segnalate: a) carta delle biocenosi bentoniche; b) carta della distribuzione
della P. oceanica; c) carta del fotomosaico elaborata con il Side Scan Sonar; d) carta
della sensibilità ambientale; e) carta dell’uso del territorio.
La mappa delle biocenosi bentoniche (Fig. 2) ottenuta dall’elaborazione dei dati
prodotti dal Side Scan Sonar ed interpolati con i rilevamenti diretti individua 12
categorie bionomiche
Torre Muzza comprese fra la batimetrica dei –5 m e i –50 m, ripartite come
segue: 5 categorie rientrano nella prateria di P. oceanica (macchie sparse P. oceanica su
42°27’ N
Sviluppo di un sistema GIS in un piano di gestione della fascia costiera
703
sabbia, P. oceanica su sabbia, su roccia e matte, su matte con ampi solchi e con matte
sparsa su sabbia); 2 corrispondono alla Cymodocea nodosa (fitta su sabbia e turf; rada
su sabbia); 4 rientrano nelle biocenosi delle sabbie di fondo (ripartite in sabbie fini e
molto fini, sabbie grossolane bioclastiche, melange di sabbie fini e grossolane, sabbie
fini con affioramenti rocciosi e coralligeno); 1 corrispondente al mosaico di matte
morta e sabbia. Le alghe fotofile caratterizzano l’infralitorale superiore dell’isola di
Fuori (Isola delle Femmine) e di Punta del Passaggio ad est, di Torre Muzza ad ovest
ed un tratto centrale della Baia, e si estendono dalla linea di costa fino alle profondità
di –5/–10 metri.
Fig. 1 – Carta del fotomosaico Side Scan Sonar.
Photomosaic chart of Side Scan Sonar.
Isola delle Femmine
N
Punta del Passaggio
42°30’ N
Torre Muzza
42°27’ N
Legenda
34°00’ E
34°60’ E
Macchie sparse di P. oceanica su
sabbia
P. oceanica su matte e matte
morta sparsa su sabbia
Melange di sabbie fini
e grossolane
P. oceanica su sabbia
Mosaico di matte morta e sabbia
Sabbie fini e molto fini
P. oceanica su matte con ampi
solchi ricoperti di sabbia
C. nodosa rada su sabbia
Sabbie grossolane
bioclastiche
P. oceanica su matte e roccia
C. nodosa fitta su sabbia e turf
Sabbie fini con affioramenti
rocciosi e coralligeno
Fig. 2 – Carta delle biocenosi bentoniche dell’area marina costiera della Baia di Carini.
Bionomic chart of marine coastal zone of Carini Bay.
Fig. 2 – Carta delle
biocenosi bentoniche dell’area marina costiera della Baia di Carini.
Bionomic chart of marine coastal zone of Carini Bay.
La P. oceanica prevale essenzialmente sul versante occidentale, dove si impianta
su un substrato misto matte/sabbia con una marcata un’estensione (circa 3.79 Km2).
All’interno della prateria sono presenti numerosi punti di erosione dovuti agli ancoraggi;
l’erosione si accentua presso la costa. Nella parte centrale della Baia la P. oceanica
si impianta essenzialmente su roccia sviluppando anche qui una estesa prateria (1.87
Km2). Al largo si estende una vasta zona di matte morta, la cui estensione indica una
regressione naturale che dal largo si spinge fin sotto la costa. Nel versante orientale due
grossi canali isolano una piccola prateria di P. oceanica impiantata su matte (0.14 Km2)
fortemente erosa. La densità media del posidonieto oscilla tra i 298 fasci/m2 (–15 m)
ed i 332 fasci/m2 (–1 m), caratteristici di una prateria rada o molto rada (Giraud, 1979),
704
A. Gentile, S. Riggio
mentre il coefficiente “A” (di erosione degli apici fogliari) oscilla tra il 50% (–1 m)
ed il 20.5% (–15 m).
La Cymodocea nodosa colonizza il settore orientale lungo due cinture caratterizzate
da un substrato misto sabbia/turf sotto costa (0.88 Km2) e di sola sabbia per quella
estesa verso il largo (0.84 Km2). Una cintura a C. nodosa si impianta su matte morta
intorno ai –10 m lungo tutto il versante occidentale (0.84 Km2) ed indica un processo
di erosione della P. oceanica presso la costa, sostituita dalla C. nodosa, più tollerante
alle variazioni ambientali ed agli impatti di origine antropica.
Le indicazioni bionomiche fornite dalla malacofauna sono riassumibili nei seguenti
dati inseriti nel database GIS: 90 specie associate al posidonieto, ripartite in 85 Gasteropodi (97%), un Poliplacoforo e 4 Bivalvi. La componente a molluschi associata alle
alghe fotofile è invece presente con 118 specie tra Poliplacofori (7.6%), Gasteropodi
(76.3%) e Bivalvi (16.1%). Estrapolando Dendropoma petraeum che costituisce il
concrezionamento, il popolamento a molluschi presente nel trottoir a vermeti conta
83 specie ripartite in 6 Poliplacofori (7.2%), 60 Gasteropodi (78.3%) e 13 Bivalvi
(14.5%).
Conclusioni
L’elaborazione dei dati bionomici della Baia di Carini rivela un quadro ambientale
di particolare sofferenza a causa della somma di interventi antropici rovinosi; questo
è osservabile dallo stato di degrado in cui versano le praterie di P. oceanica. Il maggior degrado si evidenzia sul versante di ponente, dove la concentrazione di nutrienti,
derivanti dai numerosi scarichi di reflui non controllati, viene innalzata ad opera delle
correnti superficiali di NE-SW. Il fenomeno si accentua nel periodo estivo dove spesso
esplodono blooms fitoalgali.
La recente costruzione delle condotta sottomarina per la dispersione dei reflui dell’abitato di Carini raccomanda l’avvio di un programma di monitoraggio della prateria
di P. oceanica. La raccolta ed elaborazione di dati sulla Baia di Carini va quindi considerata nella sua duplice funzione di studio preliminare del territorio finalizzato alla
conservazione ambientale, ed esperimento nella formazione di un programma valido in
generale per aree costiere in pericolo.
Bibliografia
AA.VV. (1994) – Breve introduzione ai Sistemi Informativi Geografici. Franco Ziviani, Milano: 48
pp.
BARLETT D.J. (1994) – GIS and the Coastal Zone: Past, Present and Future. AGI Notes (association
for Geographic Information, UK), London: 30 pp.
BARLETT D.J. (2000) – Working on the Frontieres of Science: Applying GIS to the Coastal Zone. In:
Wright & Barlett (eds), Marine and Coastal Geographical Information Systems: 11-24.
BARONE R., DE LORENZO R., DRAGO D., GIACCONE G., MUSCETTA P.M. (1985) – Metodi
biologici per la valutazione di impatto ambientale a mare: la cartografia biocenotica. Ingegneria
ambientale, 14 (10): 563-852.
CHEMELLO R., DI PIAZZA F., DIELI T., RIGGIO S. (1997) – Struttura della malacocenosi associata ad alghe fotofile: effetti della profondità e della complessità d’habitat. Biol. Mar. Medit.,
4 (1): 167-168.
CHEMELLO R., RUSSO G.F. (2001) – MaREP (Marine Reserve Evaluation Procedures). Valtrend,
Pozzuoli (Napoli): 46 pp.
DE MERS M.N. (1997) – Fundamentals of Geographic Information System. Wiley & Sons, New
York: 486 pp.
Sviluppo di un sistema GIS in un piano di gestione della fascia costiera
705
GILI J.M., ROS J. (1985) – Study and cartography of the benthic communities of Medes Islands (NE
Spain), Mar. Ecol., 6 (3): 219-238.
GIRAUD G. (1979) – Essai de classament des herbiers de Posidonia oceanica (L.) Delile. Botanica
Marina, Berlin, 20 (8): 487-491.
PANDOLFO A., CHEMELLO R., RIGGIO S. (1992) – Notes sur la signification ecologique de la
malacofaune d’un “Trottoir a Vermets” le long de la cote de Palerme (Sicile). Rapp. Comm. Int.
Mer Medit., 33: 47 pp.
RIGGIO S., CHEMELLO R., D’ANNA G., ARCULEO M. (1995a) – Milieu cotier et ressources
marines dabs le Golfe de Castellammare (Sicilie NO). In: Villes des rivages et environment littoral
en Mediterranèe, Montpellier: 77-81.
RIGGIO S., CALVO S., FRADA’ ORESTANO C., CHEMELLO R., ARCULEO M. (1995b) – La
degradation du milieu dans le Golfe de Palerme (Sicilie NO) et les perspectives d’assainissement.
Ibid.: 82-89.
RUSSO G.F., FRESI E., VINCI D., CHESSA L.A. (1984) – Mollusk syntaxon of foliar stratum along
the depth gradient in a Posidonia oceanica (L.) Delile meadow: diel variability. In: Boudureseque
C.F., Jeudy de Grissac A., Oliver J. (eds), International Workshop on Posidonia Beds, GIS
Posidonie Publ., Fr., 1: 303-310.
TOCCACELI M., ALESSI M.C. (1989) – Cartografia biocenotica delle praterie a fanerogame marine
della baia di Carini (Sicilia nord-occidentale). Oebalia, 15, 1 (n.s.): 341-344.
Questo lavoro è stato finanziato con i fondi ex-60% (MIUR) di uno degli autori.
