Laghi Alpini - Arpa Piemonte

Laghi Alpini
Indagini
sui cambiamenti
climatici
Laghi Alpini
Indagini sui cambiamenti climatici
AUTORI
Elaborazioni cartografiche
Lucia Borasi, Alberto Maffiotti - Arpa Piemonte
Rocco Pispico, Lucia Borasi - Arpa Piemonte
Gruppo di lavoro internazionale (WP4)
FOTO
Alberto Maffiotti, Lucia Borasi - Arpa Piemonte
Giuseppe Cadrobbi, Nicola Cuzer, Barbara Zennaro - Agenzia
Regionale per la protezione Ambientale di Trento
Gabriel Fink, Thomas Wolf, Bernd Wahl - Landesanstalt für
Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg
Maurizio Siligardi, Barbara Zennaro - Agenzia Regionale per la
protezione Ambientale di Trento
Liselotte Schulz, Georg Santner, Roswitha Fresner - Regional
Government of Carinthia, Department Environment
Till Harum, Albrecht Leis, Christian Reszler - Joanneum
Research, Forschungsgesellschaft mbH, Institute of Water,
Energy and Sustainability
Si ringraziano per la collaborazione: Damien Zanella (Syndicat
Mixte du Lac d’Annecy), Pierluigi Fogliati e Francesca Vietti (Arpa
Piemonte), Daniele Magni (Regione Lombardia), Tina Leskosek
and Anton Brancelj (National Institute of Biology).
Bernd Wahl - Landesanstalt für Umwelt, Messungen und
Naturschutz Baden-Württemberg
Julia Lorber, Gabriele Weiser - Kärntner Institut für
Seenforschung
Annecy Tourisme
Gw.P./SILA
Kärntner Institut für Seenforschung
Passagers du Vent
Silmas pictures library
Archivio Arpa Piemonte
Aldo Blandino - Comune di Avigliana
Coordinamento editoriale
Riferimenti per il monitoraggio e la modellistica
applicati ai laghi
Roberta Meotto - Arpa Piemonte
Analisi delle serie storiche
Ideazione e progetto grafico
Lucia Borasi, Alberto Maffiotti - Arpa Piemonte
Pomilio Blumm Srl, Pescara
Scenari climatici
Porteur d’image - Annecy Cedex
Daniele Cane - Arpa Piemonte
Modello ecologico
ISBN 978-88-7479-115-6
Antonello Provenzale, Jost von Hardenberg - CNR - ISAC
Alberto Maffiotti, Lucia Borasi - Arpa Piemonte
Modello idrodinamico
Gabriel Fink, Thomas Wolf, Bernd Wahl - Landesanstalt für
Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg
Modello idrologico e analisi isotopiche
Liselotte Schulz - Regional Government of Carinthia, Department
Environment, Till Harum, Albrecht Leis, Christian Reszler Joanneum Research, Forschungsgesellschaft mbH, Institute of
Water, Energy and Sustainability
Indagini sulle caratteristiche termiche e sulla circolazione
dell’acqua
Liselotte Schulz, Georg Santner, Roswitha Fresner - Regional
Government of Carinthia, Department Environment
II
Copyright © 2012, Arpa Piemonte
Via Pio VII, 9 - 10135 Torino - Italia
www.arpa.piemonte.it
Introduzione
Indice
Gli ecosistemi lacustri sono estremamente sensibili agli
impatti antropici e ai
cambiamenti climatici (Skjelkvaele and
Wright, 1998) e sono
influenzati dagli effetti provocati dal comportamento sinergico derivante
da processi biologici, da impatti antropici esterni e da
meccanismi idrodinamici, che possono subire modifiche a causa dei cambiamenti climatici, provocando
talvolta effetti imprevisti (IPCC assessment report,
2001), quali ad esempio cambiamenti della qualità
della risorsa idrica e della biodiversità, fino a portare
ad un potenziale verificarsi di “cambiamenti catastrofici” a livello dell’ecosistema lacustre (Scheffer et al.
2001).
I monitoraggi e la modellistica, associati ad indagini sull’evoluzione lacustre (dal punto di vista chimico,
fisico e biologico) sviluppati durante il progetto SILMAS nei laghi oggetto di indagine, hanno provveduto
alla creazione di utili strumenti decisionali. In questa
pubblicazione è possibile consultare una serie di diagrammi e tabelle riportanti i risultati di questi studi.
Il Progetto SILMAS: le attività del Work Package 4
4
I partners e i laghi
5
I laghi e I cambiamenti climatici: Impatti...
6
...e adattamenti
7
Guida alla consultazione delle schede lago
8
Lago Annecy
10
Questa pubblicazione offre un quadro completo dell’evoluzione dello stato dei laghi alpini, nel contesto dei
cambiamenti climatici. È dedicata in particolar modo
a coloro che desiderano conoscere meglio il processo
di coinvolgimento dei cambiamenti climatici nelle aree
interessate da laghi nello spazio alpino, al fine di aumentare le conoscenze in campo ambientale. Ma allo
stesso tempo contiene anche informazioni tecniche
dettagliate in grado di fornire sostegno agli scienziati
e ai decisori politici.
Lago Grande di Avigliana
14
Lago Sirio
18
Lago Viverone
22
Lago Constance
28
Lago Caldonazzo
32
Lago Levico
36
Lago Ossiacher See
40
Lago Wörthersee
46
Un aumento della temperatura dell’aria (Mooij et al.
2005; Johnk et al. 2008) può ad esempio portare allo
sviluppo di bloom algali a causa dell’aumento di stabilità della colonna d’acqua e dell’influenza del tasso
di crescita algale sulla temperatura.
Per maggiori informazioni e dettagli è possibile consultare il report finale del Work Package 4 del progetto SILMAS, disponibile sul sito internet di progetto
(http://www.silmas.eu) o sul sito internet del programma Spazio Alpino (http:// www.alpine-space.eu).
Lago Klopeiner See
54
Conclusioni62
Bibliografia63
Il progetto
SILMAS:
le attività
del Work
Package 4
Il progetto denominato “Strumenti sostenibili per la
gestione dei laghi nello Spazio Alpino” (SILMAS),
co-finanziato dallo Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR) nell’ambito del programma di cooperazione Spazio Alpino, coinvolge 14 partrners di
5 stati europei (Italia, Francia, Austria, Slovenia and
Germania), guidati dal Lead Partern Region RhôneAlpes (Francia).
Nell’ambito del progetto SILMAS, il Work Package 4
“Alpine Lakes running changes” (WP4), guidato da
ARPA Piemonte (Italia), si è dedicato all’analisi degli
effetti dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi lacustri, attraverso la condivisione di metodi e quadri
di riferimento, e testando alcuni modelli alle principali
tipologie lacustri, al fine di identificare futuri scenari
in cui i laghi potrebbero essere coinvolti.
Il gruppo di lavoro del WP4 ha lavorato all’interno di
un laboratorio virtuale, producendo una visione dinamica di ogni situazione, al fine di identificare i trend
generali e le necessità ambientali delle aree coinvolte.
Poiché I laghi sono sistemi dinamici complessi, che
interagiscono con l’ambiente locale e sono connessi
al ciclo dell’acqua, il WP4 ha deciso di seguire due
strade parallele per evidenziare i fattori di evoluzione lacustre, influenzata dalle attività umane e dalla
variabilità climatica: l’approccio biologico e un approccio di tipo fisico-chimico, specificando i corpi
idrici e i loro trend mediante ricerca e integrazione
di indici ecosistemici, correlati con la variabilità cimatica, e evidenziando gli impatti idrologici dei cambiamenti climatici sui laghi e sui loro bacini imbriferi,
applicando modelli idrologici, termodinamici e analisi
isotopiche.
L’approccio biologico consiste nella raccolta di dati
storici chimici, fisici e biologici al fine di analizzare
le serie storiche e I loro trend, gli eventi ecologici significativi e gli effetti ecologici dei cambiamenti climatici sui laghi alpini. Per questo Arpa Piemonte ha
collezionato il maggior numero possibile di dati sui
cambiamenti climatici nello Spazio Alpino. Mediante
questa analisi è stato possibile produrre appropriati
strumenti pratici al fine di aiutare i decisori locali a
gestire e controllare gli effetti dei cambiamenti climatici.
L’approccio di tipo chimico-fisico consiste nella determinazione dei cambiamenti climatici sui laghi e i
loro bacini imbriferi dal punto di vista degli aspetti
idrologici e termodinamici, tempi di rimescolamento
e di ritenzione. Applicando da una parte modelli idrologici e termodinamici e dall’altra l’analisi isotopica
è stato possibile valutare trend del passato e creare
scenari di future condizioni idrologiche e di rimescolamento.
In conclusione attraverso l’integrazione di dati biologici e idrologici e la creazione di scenari in relazione
con i principali tipi di laghi è stato possibile descrivere i potenziali scenari provocati in futuro dai cambiamenti climatici. Sono state infine sottolineate per
gli stakeholders le possibili strategie di adattamento,
in accordo con le sfide che ogni realtà lacustre deve
affrontare, in termini di gestione delle risorse idriche
e protezione e salvaguardia dell’ambiente.
5
8
6
1
3
4
9
10
7
2
I partners
e i laghi
Le autorità direttamente coinvolte nel WP4 sono le
seguenti: per la Francia, Regione Rhône Alpes (lead
partner del progetto); per l’Italia, l’Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale del Piemonte
(WP4 lead partner) e l’Agenzia provinciale per la
protezione dell'ambiente di Trento. Per la Germania, l’Institute of Lake Research, State Institute for
Environment, Measurements and nature Conservation Baden-Württemberg; per l’Austria, il Regional
Government of Carinthia, Department Environment
and il Joanneum Research, Forschungsgesellshaft
mbH, Institute of Water Resource Management.
Syndicat Mixte du Lac d'Annecy/INRA (FR), Regione Lombardia (IT) e National Institute of Biology (SL)
hanno contribuito mediante la fornitura di dati ambientali storici.
All’interno dei propri territori, ogni partner ha selezionato una serie di laghi e per ognuno di essi ha
ricercato serie storiche di dati relativi alla qualità
delle acque (dati chimici, fisici e biologici): questi
dati hanno permesso di effettuare un’analisi statistica volta a scoprire le tendenze nel tempo. In particolare, i laghi oggetto di indagine sono indicati nella
tabella successiva e nella mappa è possibile osservare la loro posizione geografica.
Regione/Provincia (Stato)
Nome del lago
Rhône-Alpes (Francia)
1 Lago Annecy
Piedmont (Italia)
2 Lago Avigliana Grande
3 Lago Sirio
4 Lago Viverone
Baden-Württemberg (Germania)
5 Lago Constance
Trento (Italia
6 Lago Caldonazzo
7 Lago Levico
Carinthia (Austria)
8 Lago Ossiacher See
9 Lago Wörthersee
10 Lago Klopeiner See
4
5
I laghi e
i cambiamenti
climatici
Impatti…
I cambiamenti climatici modificheranno le condizioni idromorfologiche dei laghi; tuttavia la portata del cambiamento
indotto dai cambiamenti climatici è relativamente ancora
poco significativa paragonata all’impatto provocato dalle
attività antropiche, ma, in futuro, i cambiamenti climatici
potranno causare importanti cambiamenti a livello dell’idrologia lacustre e, allo stesso tempo, imporre modifiche in
termini di uso del suolo all’interno del bacino imbrifero. Nei
laghi, i cambiamenti idrologici sono espressi in termini di
fluttuazioni più dinamiche come pure in cambiamenti significativi nel livello dell’acqua e nell’eutrofizzazione (Kernan
et al., 2010).
Il riscaldamento globale ha causato modificazioni del regime termico dei laghi nel corso dei fenomeni di glaciazione
nell’emisfero Nord (Magnuson et al., 2000), includendo tra
l’altro:
• Anticipo del riscaldamento delle acque in primavera
(Gronskaya et al., 2001)
• Aumento della temperatura sia in superficie sia negli
strati più profondi dei corpi idrici lacustri (Endoh et al.,
1999)
• Aumento del periodo in cui I laghi hanno una temperature superiore a 10°C, in estate (Jarvet, 2000);
• Diminuzione dello spessore e della presenza di ghiaccio
nel tempo (Todd and Mackay, 2003)
6
Una importante indagine sui fiumi e sui laghi localizzati nell’emisfero Nord dal 1846 al 1995 effettuata da Magnuson et al. (2000), ha rilevato significativi trends relativi
ad un anticipo di rottura del ghiaccio e ad un ritardo della
sua formazione, fornendo importanti informazioni circa lo
sviluppo dei cambiamenti climatici negli ultimi 150 anni. I
tempi di rottura del ghiaccio del lago sono di significativa
importanza dal punto di vista ecologico in quanto la scomparsa della copertura di ghiaccio influisce sulla produzione e sulla composizione della comunità fitoplanctonica e
sul verificarsi della mortalità a livello ittico (Weyhenmeyer,
2006).
Anche il ciclo di nutrienti nei sistemi acquatici sarà modificato dalla temperatura più mite, come pure il periodo
di fioritura algale, che nei grandi laghi svedesi, si verifica
1 mese prima rispetto agli anni '70 (Weyhenmeyer, 2001).
Gli impatti dei cambiamenti climatici sui laghi causerà,
a sua volta, un significativo impatto sulle attività umane,
come la pesca, la domanda idrica, il turismo, l’energia idroelettrica, la navigazione.
Temperature dell'acqua più elevate porteranno alla progressiva riduzione degli habitat termici per i pesci, che si
sposteranno verso habitat più adatti. Una riduzione delle
precipitazioni potrà portare a stress idrici, e di conseguenza causare problematiche legate alla fornitura di acqua per
l’agricoltura, la navigazione e la gestione dei porti.
In aggiunta, gli eventi meteorologici straordinari potranno
causare danni in termini di erosione del suolo, portando
carichi di nutrienti e sedimenti nei laghi, danneggiandoli
a livello qualitativo. Un improvviso evento meteorologico
potrebbe anche causare danni alla silvicoltura sulle rive
dei laghi, in particolare nei parchi o in altre aree di grande
valore naturalistico. I laghi alpini sono particolarmente utilizzati dal punto di vista turistico / ricreativo: da una parte
estati più lunghe porteranno ad un maggiore utilizzo delle
strutture turistiche, dall’altra parte si dovrà prestare maggiore attenzione alla qualità delle acque e alla diffusione di
specie invasive.
…e adattamenti
Il processo di adattamento ai cambiamenti climatici, complementare al processo di mitigazione, riduce le conseguenze del riscaldamento globale (IPCC, 2007). Molti impatti del cambiamento climatico sull'ecosistema lacustre
possono infatti essere efficacemente affrontati attuando
strategie di adattamento, che in particolar modo contrastano gli effetti a breve termine, mentre aumentando la portata dell'impatto del cambiamento climatico le opzioni per
un adattamento efficace si rendono complesse e richiedono elevati costi. L'applicazione di strategie di adattamento
richiede know-how tecnico, finanziamenti, coordinamento
tra le azioni dei singoli operatori (per esempio, agricoltori) e
le politiche di gestione (ad esempio, gestione delle risorse
idriche), e richiede volontà politica e presenza di adeguate
strutture istituzionali (ad esempio, operanti nella gestione
del rischio).
Il processo di adattamento ai cambiamenti climatici per
l’ecosistema perilacuale può essere di tipo naturale (resilienza) o strutturale. Quest’ultimo si differenzia a sua volta
in due tipologie: adattamento di tipo infrastrutturale e tecnologico, caratterizzato da tempi lunghi e maggiori investimenti, e quello denominato "soft ", cioè un sistema di tipo
non strutturale basato sulla ottimizzazione della gestione
delle risorse e sulla prevenzione dei rischi. Ad esempio, le
opzioni di adattamento per la fornitura di acqua da un lato
potrebbero comportare il riutilizzo della risorsa stessa, il
trasporto, la costruzione di dighe e lo stoccaggio dell'acqua (tipo infrastrutturale), e dall'altro l’ottimizzazione in termini di gestione della domanda e delle regole operative per
lo sviluppo delle infrastrutture (soft).
In generale, l'adattamento può essere efficace per ridurre
(alcuni) impatti dei cambiamenti climatici.
Ma l'adattamento non è un compito facile: in diversi settori
economici, il cambiamento climatico dovrebbe essere già
incluso nel quadro di un processo decisionale, soprattutto
nella fase preparatoria. A causa della variabilità e dell’incertezza ancora esistente nell’ambito dei cambiamenti climatici, una strategia di adattamento inadeguato potrebbe
talvolta peggiorare la situazione; si dovrebbero quindi proporre strategie innovative di adattamento al fine di prevenire e preservare gli ecosistemi oggetto dei cambiamenti
climatici. Le strategie di adattamento “soft” risultano essere migliori rispetto a quelle di tipo “infrastrutturale e tecnologico”, poiché in grado di gestire al meglio l'incertezza. In
realtà, le strategie di adattamento di tipo “soft” dovrebbe
essere considerate molto seriamente ed essere argomento di ulteriori approfondimenti, in quanto, rispondendo alle
esigenze di enti locali, comportano benefici ambientali,
anche su larga scala, e la creazione di importanti sinergie
con le politiche di sostenibilità ambientale. Queste forme
di adattamento, se da un lato sono più facilmente realizzabili, richiedono la formazione di un contesto sociale e
culturale attivo, insieme con la capacità di creare strumenti
di governance.
7
Guida alla
consultazione
delle schede
lago
Nelle schede lago è possibile trovare una serie di informazioni sul lago, sulla sua evoluzione e sugli scenari climatici
per l'area di interesse. Le informazioni aggregate sono il
risultato della analisi statistica applicata ai dati raccolti.
Quindi, per ulteriori informazioni, fare riferimento alle altre
pubblicazioni dettagliate o alle pubblicazioni specifiche
pubblicate dalle autorità competenti.
I laghi sono inseriti secondo un ordine geografico, da ovest
a est.
Ogni foglio contiene le seguenti sezioni:
Il lago
Questa sezione contiene una breve descrizione del lago,
i principali dati morfometrici e idrologici che lo caratterizzano (Carta d'identità) e il suo bacino idrografico.
Bacino imbrifero: bacino del lago espresso in km2.
Area del lago: superficie del lago espressa in km2.
Massima profondità: profondità massima del lago espressa in m.
Profondità media: profondità media del lago media espressa in m e calcolata come il volume del lago diviso per la
sua superficie.
Volume: volume del lago espresso in milioni di metri cubi.
Altitudine media: altezza media del lago espressa in metri
sopra il livello del mare.
8
Tempo di residenza: il tempo medio di ritenzione di acqua
nel lago.
Tempo di riempimento: il tempo necessario per riempire il
bacino lacustre svuotato.
Stato trofico del lago: il grado di fertilità di un lago.
Le immagini mostrano la posizione del lago nell’intero spazio alpino e la posizione del punto di monitoraggio del lago
e della stazione meteorologica, entrambe utilizzate per
l'analisi dei cambiamenti climatici nella zona dei laghi.
Scenari "Climate Driven"
Scenari di precipitazione e temperatura riferiti al periodo
2001-2050 nella zona interessata dal lago, calcolati utilizzando il dataset E-OBs e la Tecnica Multimodel SuperEnsemble (per gli scenari di temperatura dell'aria) e la probabilistica Multimodel Dressing SuperEnsemble (per gli
scenari di precipitazione).
ai cambiamenti climatici, sono stati applicati due modelli:
uno omogeneo e un modello a due strati. I modelli soo stati
applicati ai seguenti laghi: lago di Annecy, lago di Viverone,
lago Sirio, lago di Avigliana Grande, lago di Caldonazzo,
Lago Levico e lago Wörthersee.
per una migliore comprensione dei cambiamenti indotti
sulle proprietà fisiche dai cambiamenti climatici in un lago
alpino è stata applicato ai laghi alpini un modello idrodinamico, uno-dimensionale e verticale. In primo luogo, il
modello è stato calibrato attraverso dati meteorologici reali
e le rispettive misure di temperatura dell'acqua. Questo ha
garantito di attenersi alla realtà matematica lacustre ed è
stata la condizione necessaria a condizione necessaria per
proiezioni fisiche future. In una seconda fase, il modello è
stato forzato da scenari climatici diversi. I parametri temperatura dell'aria, umidità, velocità del vento, e copertu-
del volume del lago a seconda dell'uso del territorio, delle
condizioni climatiche e l'evaporazione del lago.
L'applicazione di isotopi ambientali dà la possibilità unica
di ottenere conoscenze dirette nella dinamica dell'acqua e
il comportamento di circolazione dei laghi. Gli isotopi ambientali stabili ossigeno-18 e deuterio sono stati utilizzati
per fornire informazioni circa l'origine dell’acqua, dei processi di evaporazione e rimescolamodellistica mediante
l'individuazione di perdite dai laghi alle sorgenti o di afflussi
di acque sotterranee.
L’isotopo radioattivo Trizio come residuo delle precipitazioni dai test atmosferici bomba utilizzato negli anni '60 e '70
del secolo scorso in combinazione con il suo decadimento
di elio, è stato utilizzato per determinare il tempo medio
di residenza delle acque del lago nelle parti più profonde.
I risultati hanno dato un tempo medio di residenza di 9,5
anni per Wörthersee, 1,5 anni per la Ossiacher See e 6,8
anni per Klopeiner See (laghi a cui questa indagine è stata
applicata).
Il modello idrologico in combinazione con le indagini isoto-
ra di nuvole sono stati modificati per avere un'idea della
sensibilità lacustre a un cambiamento climatico. I risultati
mostrano una elevata sensibilità dei modelli di circolazione
nei laghi. Questo modello è stato applicato al Lago di Viverone, al Lago di Costanza e al lago Wörthersee.
piche rappresenta uno strumento molto utile per valutare i
cambiamenti del rinnovamento e del tempo di riempimento
delle acque del lago come conseguenza di modifiche ambientali (clima, uso del suolo) e per comprendere meglio il
comportamento di circolazione in laghi.
Modellistica idrologica
e analisi degli isotopi
Indagine sulla temperatura
e la circolazione dell'acqua
il bilancio idrico dei laghi e il tempo di permanenza delle
acque nel lago sono molto sensibili alle variazioni della
temperatura dell'aria e delle precipitazioni.
Modelli semi-distribuiti rainfall-runoff sono stati applicati
a 3 laghi della Carinzia con l'obiettivo di simulare i cambiamenti del passato e sviluppare scenari per il rinnovo
Indagine sulla temperatura dell'acqua e la circolazione
dell'acqua: un'indagine dettagliata sulla temperatura delle
acque superficiali e sull’evoluzione della stratificazione
termica è stata applicata ai laghi austriaci (Wörthersee,
Klopeinersee, Ossiachersee).
Modello idrodinamico
Evoluzione lacustre
Iinformazioni sulle principali tendenze dei “climate driven”
(temperatura dell'aria e precipitazioni) e sulle principali
tendenze della temperatura dell'acqua, attraverso l’analisi di regressione lineare calcolata in inverno (media dei
mesi di dicembre, gennaio e febbraio) e in estate (media
dei mesi di giugno, luglio e agosto), fatta eccezione per
l’analisi della temperatura dell'acqua per i laghi del Trentino
e per i laghi austriaci, per i quali tale analisi è stata possibile
utilizzando i dati mensili.
Modello ecologico
Le risposte delle comunità di fitoplancton e zooplancton
alle pressioni antropiche spesso forniscono l'indicazione
più visibile di un cambiamento a lungo termine della qualità
dell'acqua. La comunità di plancton reagisce ottimamente
alle fluttuazioni improvvise di temperatura, ma può essere
sensibile ai cambiamenti stagionali su lungo periodo. Al
fine di comprendere meglio la sensibilità del fitoplancton
9
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
Bottom
Surface
Lineare (Bottom)
Lineare (Surface)
7,5
25
8
7
Bottom
Surface
Lineare (Bottom)
Lineare (Surface)
7,5
20
7
15
6,5
°C
°C (Bottom)
Lago di Annecy
6
°C (Surface)
6,5
6
5,5
5,5
10
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
4,5
2001
5
1999
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
lago. Il periodo ad alto contenuto di nutrienti è stato quindi
relativamente breve e il lago è attualmente considerato oligotrofico. Le sue acque sono molto chiare, contengono un
buon livello di ossigeno e c’è un’alta biodiversità a livello
di gruppi biologici presenti (fitoplancton, zooplancton, pesci). Infatti, la qualità dell’acqua è talmente buona che può
essere usata come acqua potabile per la maggior parte
delle città del circondario (30000 m3 vengono prelevati ogni
giorno).
1999
4,5
Il Lago di Annecy (Alta Savoia, 74) è il secondo lago naturale francese per dimensione. Alla fine degli anni ’50, a causa
del constante aumento di pressioni antropiche, il Lago di
Annecy, insieme con altri due laghi subalpini, mostrò i primi
segni di eutrofizzazione.
Tuttavia, nel 1962, rappresentati locali decisero di iniziare
la costruzione di una ampia rete di drenaggio per allontanare le acque reflue dal bacino del lago. Per un certo limitato periodo le acque inquinate erano trattate e scaricate nel
5
2000
Il lago
5
YEARS
YEARS
Periodo: 1999 - 2010
Tasso: °C per decade
JJA
DJF
+ 0.009
+ 0,13
+ 0,12
+ 0,05
Superficie
Fondo
Precipitazione
450
450
400
400
350
YEARS
Water monitoring
station
2009
2007
2008
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
2010
2009
2007
2008
2006
2004
2005
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1994
100
1995
150
150
1993
200
200
1992
250
250
1994
300
300
1993
350
1992
mm
500
500
1991
Meteo monitoring
station
550
550
1990
270
km²
27
km²
65
m
41
m
1124,5 m3 x 106
447
m s.l.m.
3,8
anni
m3/a
8
m3/a
Oligotrofico
mm
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di residenza
Immissari
Emissari
Stato trofico del lago
Inverno (DJF)
600
1991
Estate (JJA)
1990
Carta d'identità
YEARS
Periodo: 1999 - 2010
Stazione Cran – Gevrier
Tasso: mm per decade
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
JJA
+ 9,4
DJF
- 3,80
PrecipitazioneTemperatura
10,5
10
1900
9,5
1500
9
8,5
1300
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
10
2049
2047
2045
2041
2043
2039
2037
2035
2031
2033
2029
2027
2025
2021
2023
2019
2017
2015
2011
YEARS
2013
2009
2007
2005
2047
2049
2045
2041
2043
2037
2039
2035
2031
2033
2027
2029
2025
2021
2023
2017
2019
2015
2011
2013
2007
2009
7
2005
900
2001
7,5
2003
1100
2001
8
2003
mm
°c
1700
YEARS
2020
- 116
+ 0,14
2030
- 73,2
+ 0,51
2040
- 118
+ 0,92
2050
- 27
+ 1,25
11
Modello Ecologico
Temperatura dell'aria
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
Modello omogeneo
YEARS
2010
2008
2004
2006
2000
2002
1998
1994
YEARS
Mean Monthly Max Air temperature
Mean Monthly Max Air temperature
10,0
34,0
9,0
32,0
8,0
Modello a due strati
30,0
7,0
28,0
6,0
°C
26,0
5,0
YEARS
Media Mensile Temperatura Min dell’aria (°C)
Media Mensile Temperatura Max dell’aria (°C)
Fonte dei dati:
SILA INRA, for lake monitoring data
Meteo-France - SILA, for meteorogical data
2010
2008
2004
2006
2002
2000
1998
1994
1996
1992
1990
1988
1984
1986
1982
1980
2010
2008
2004
2006
2002
2000
1998
1994
1996
1992
1990
1988
1984
1986
1982
1980
20,0
1978
22,0
2,0
1976
3,0
1978
24,0
4,0
1976
°C
1996
1990
1992
1988
2010
2008
2004
2006
2000
2002
1998
1994
1996
1990
1992
1988
1984
10,0
1986
-5,0
1980
11,0
1982
-4,0
1978
12,0
1984
13,0
-3,0
1986
-2,0
1980
14,0
1982
-1,0
1978
15,0
°C
0,0
1976
Mean Monthly Min Air temperature
16,0
1976
°C
Mean Monthly Min Air temperature
1,0
YEARS
Periodo: 1976 - 2010
Stazione Cran – Gevrier
Tasso: °C per decade
JJA
DJF
+ 0,5
+ 0,05
+ 0,9
+ 0,40
Concentrazione di fosforo totale in μg - P/L dalle misurazioni effettuate ad una profondità di 10 m (punti e linee di connessione)
e dal modello omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal
modello a due strati (figura in basso, linea tratteggiata).
Concentrazione del fitoplancton totale misurato (punti e linee di
connessione) e concentrazione di fitoplancton generata dal modello omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal modello a
due strati (figura in basso, linea tratteggiata). Le concentrazioni
sono in μg – P/L, assumendo un rapporto carbonio/biomassa di
R=0.2.
Effetti della temperatura e cambiamenti ambientali
Immagine di sinistra: confronto tra la concentrazione di fitoplancton derivata dal modello a due strati nello strato superiore derivante da turbolenti scambi invernali più veloci tra i due strati, μ=0.2 day–1, e temperature estive più calde (+ 3°C) (linea solida)
e condizioni attuali (linea tratteggiata). Immagine di destra: lo stesso per la concentrazione di zooplancton. Le concentrazioni
sono in μg – P/L.
Temperature maggiori e uno scambio tra i due strati più intenso portano a una diminuzione della concentrazione massima di
fitoplancton durante il bloom e a concentrazioni più alte nel periodo tra un bloom e il successivo, mentre la concentrazione di
zooplancton non è quasi influenzata nei picchi ed è in aumento nei periodi temporali tra i due bloom. Inoltre, si segnala un significativo aumento del compartimento dei pesci.
12
13
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
8
7
7,5
7
5
4,5
5
4
3,5
2010
2008
2009
4
2007
2006
2005
2004
2003
2002
Il lago
2001
4,5
5
* 2005: estimated data
YEARS
Il Lago Grande di Avigliana è localizzato all’interno del Parco Naturale Laghi di Avigliana. Il turismo si è significativamente sviluppato all’interno dell’area intorno ai laghi negli
ultimi anni.
L’area è di notevole pregio per ragioni storiche e naturalistiche: a Nord-Ovest del lago è presente la Palude dei
Mareschi, la zona umida italiana posta più a Ovest.
2007
10
2006
5,5
2005
15
6
5,5
2004
6
°C
6,5
20
°C (Bottom)
°C (Surface)
Lago Grande di Avigliana
6,5
2002
25
2001
30
Surface
Bottom
Lineare (Surface )
Lineare (Bottom )
8
7,5
2003
Surface
Bottom
Lineare (Surface )
Lineare (Bottom)
YEARS
Periodo: 2001 - 2010
Tasso: °C per anno
JJA
DJF
+ 0.02
+ 0,16
+ 0,03
+ 0,12
Superficie
Fondo
Carta d'identità
11,5 km²
0,89 km²
26
m
19,5 m
17,2 m3 x 106
346
m s.l.m.
2,3
anni
m3/a
m3/a
Eutrofico
Precipitazione
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
350
600
300
500
250
400
Meteo monitoring
station
300
200
14
JJA
+ 17,64
13,5
13
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1997
1998
1996
1994
1995
1993
DJF
- 2,18
1100
°C
900
12,5
YEARS
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
2009
2007
2005
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
2009
2007
2005
2003
11
2001
11,5
500
2003
12
700
2001
mm
2010
years
Periodo: 1991 - 2011
Stazione Avigliana
Tasso: °C per decade
1300
14
2009
years
PrecipitazioneTemperatura
1500
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2001
2002
2000
1999
1997
1998
1996
1995
1994
1993
0
1991
50
0
1991
100
100
1992
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
150
1992
Water monitoring
station
mm
200
mm
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di residenza
Immissari
Emissari
Stato trofico del lago
YEARS
2020
+ 31,6
+ 0,42
2030
+ 11,7
+ 0,6
2040
-4
+ 0,96
2050
- 70
+ 1,3
15
Modello Ecologico
Temperatura dell'aria
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
Modello omogeneo
Mean Monthly Air Temperature
Mean Monthly Air Temperature
4,5
23
4
22,5
3,5
22
3
°C
21
2,5
2
20,5
YEARS
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
2011
2010
2009
2007
2008
2006
2004
2005
2003
2001
2002
2000
1999
1997
1998
1996
1994
1995
1993
0,5
1991
1
19
1992
19,5
1992
1,5
20
1991
°C
21,5
YEARS
Periodo: 1991 - 2011
Stazione Avigliana
Tasso: °C per decade
JJA
- 0,18
DJF
+ 0,43
Modello a due strati
Concentrazione di fosforo totale in μg – P/L dalle misurazioni effettuate ad una profondità di 10 m (punti e linee di connessione)
e dal modello omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal
modello a due strati (figura in basso, linea tratteggiata).
Concentrazioni di chlorophyceae misurate (punti e linee di connessione) e concentrazione di fitoplancton generata dal modello
omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal modello a due
strati (figura in basso, linea tratteggiata). Le concentrazioni sono
in μg – P/L, assumendo un rapporto carbonio/biomassa di R=0.2,
assumendo un raggio cellulare equivalente a 10 μm.
Effetti della temperatura e cambiamenti ambientali
Immagine di sinistra: confronto tra la concentrazione di fitoplancton derivata dal modello a due strati nello strato superiore influenzata da
scambi invernali più veloci tra i due strati, μ=0.2 day–1, e temperature estive più calde (+ 3°C) (linea solida) e condizioni attuali (linea tratteggiata). Immagine di destra: lo stesso per la concentrazione di zooplancton. Le concentrazioni sono in μg – P/L.
Temperature maggiori e uno scambio tra i due strati più intenso porta ad un lieve anticipo temporale dei bloom di fitoplancton e zooplancton,
con un lieve aumento della concentrazione massima e un significativo aumento del periodo con in cui è presente alta concentrazione di
fitoplancton.
16
17
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
30
Surface
Bottom
Lineare (Surface )
Lineare (Bottom )
25
8
7
20
Lago Sirio
15
°C
°C
6,5
6
5,5
10
5
5
Il Lago Sirio è localizzato all’interno del SIC (Sito
di Importanza Comunitaria) “Laghi di Ivrea”, nella
regione biogeografica alpina vicino alle città di
Chiaverano e Ivrea, nella parte settentrionale
dell’anfiteatro morenico di Ivrea, sulla riva sinistra del
bacino del fiume Baltea. La bellezza del luogo è la
principale particolarità del lago: è infatti collocato sul
fianco di una collina modellata nel Pleistocene dal
ghiacciaio Balteo.
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2008
YEARS
YEARS
Periodo: 2001 - 2007
Tasso: °C per anno
JJA
DJF
+ 0.12
+ 0,08
+ 0,03
+ 0,08
Superficie
Fondo
Carta d'identità
2001
4
2007
2006
2005
2003
2001
2004
4,5
0
2002
Il lago
Precipitazione
1,4
km²
0,29 km²
43,5 m
18
m
5,24 m3 x 106
266
m s.l.m.
5,7
anni
m3/a
m3/a
meso-eutrofico
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
300
600
250
550
500
200
450
mm
400
150
350
300
YEARS
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
1997
1998
1994
YEARS
Periodo: 1988 - 2010
Stazione Borgofranco d’Ivrea
Tasso: mm per decade
JJA
DJF
+ 30,0
+ 16,5
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
PrecipitazioneTemperatura
1900
1996
0
1993
2010
2009
2008
2007
2004
2005
2003
2001
2002
1999
1996
1994
1995
1990
1992
1989
1988
100
50
1991
150
200
1992
Water monitoring
station
100
1990
250
1989
Meteo monitoring
station
1988
mm
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di residenza
Immissari
Emissari
Stato trofico del lago
Surface
Bottom
Lineare (Surface )
Lineare (Bottom )
7,5
12,5
1700
12
1500
1300
°C
1100
11
YEARS
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
18
2049
2046
2043
2040
2037
2034
2031
2028
2025
2022
2019
2016
2013
2010
2007
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
2009
2007
2005
9,5
2003
10
500
2001
700
2004
10,5
900
2001
mm
11,5
YEARS
2020
+ 77,6
+ 0,38
2030
- 34,2
+ 0,63
2040
- 85,2
+ 1,04
2050
- 85
+ 1,35
19
Modello Ecologico
Temperatura dell'aria
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
26
7
25
6
24
5
2010
2009
2007
2008
2006
2004
2005
2003
2001
2002
2000
1999
1997
1998
1996
1994
1995
1993
2010
2009
2007
2008
2006
2004
2005
2003
2001
2002
2000
1999
1997
1998
1996
1994
1995
1993
1991
1992
1990
1989
0
1988
1
19
1991
2
1992
21
20
1990
3
1989
°C
22
1988
4
23
°C
Modello omogeneo
YEARS
YEARS
Periodo: 1991 - 2011
Stazione Borgofranco d’Ivrea
Tasso: °C per decade
JJA
DJF
+ 0,73
- 0,15
Modello a due strati
Concentrazione di fosforo totale in μg – P/L dalle misurazioni effettuate ad una profondità di 10 m (punti e linee di connessione)
e dal modello omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal
modello a due strati (figura in basso, linea tratteggiata).
Concentrazioni di chlorophyceae misurate (punti e linee di connessione) e concentrazione di fitoplancton generata dal modello omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal modello a due strati
(figura in basso, linea tratteggiata). Le concentrazioni sono in μg
– P/L, assumendo un rapporto carbonio/biomassa R=0.2. La concentrazione è derivata dalla concentrazione di un numero di cellule
assumendo un raggio equivalente di 10 μm.
Effetti della temperatura e cambiamenti ambientali
Immagine di sinistra: confronto tra la concentrazione di fitoplancton derivata dal modello a due strati nello strato superiore derivante da scambi invernali più veloci tra i due strati, μ=0.2 day –1, e temperature estive più calde (+ 3°C) (linea solida) e condizioni attuali (linea tratteggiata).
Immagine di destra: lo stesso per la concentrazione di zooplancton. Le concentrazioni sono in μg – P/L.
Temperature maggiori e uno scambio tra i due strati più intenso porta ad un lieve anticipo temporale dei bloom di fitoplancton e zooplancton,
con un lieve aumento della concentrazione massima ma un significativo aumento del periodo con presenza di alta concentrazione di fitoplancton.
20
21
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Estate (JJA)
26,0
Inverno (DJF)
7,0
Surface
Bottom
Lineare (Surface )
Lineare (Bottom )
25,0
6,5
Surface
Bottom
Lineare (Surface )
Lineare (Bottom )
6,5
6,0
23,0
5,5
22,0
5,0
21,0
4,5
4,0
49,3 km²
5,3
km²
49
m
27
m
149
m3 x 106
449
m s.l.m.
3,6
anni
m3/a
m3/a
Eutrofico
Water monitoring
station
Superficie
Fondo
Estate (JJA)
400
350
350
300
mm
mm
1900
250
°C
JJA
- 7,25
YEARS
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1994
2010
1995
DJF
+ 3,74
2049
2046
2043
2040
2037
2034
2031
2028
2025
2022
2019
2016
2013
2010
2007
2004
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
10
9,5
2001
10,5
500
2009
YEARS
Periodo: 1988 - 2010
Stazione Piverone
Tasso: mm per decade
11
700
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
YEARS
11,5
900
1993
0
1300
2013
2009
50
100
1500
2011
2008
100
12
1100
200
150
12,5
1700
2009
2007
250
200
PrecipitazioneTemperatura
2007
2006
Inverno (DJF)
150
2005
2005
Precipitazione
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
2003
2004
Periodo: 2001 - 2007
Tasso: °C per anno
JJA
DJF
+ 0.67
+ 0,68
+ 0,11
+ 0,08
300
2001
2003
2002
YEARS
Meteo monitoring
station
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
3,0
YEARS
Carta d'identità
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di residenza
Immissari
Emissari
Stato trofico del lago
4,0
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2002
20,0
2003
3,5
città di Ivrea. È il terzo lago per dimensioni a livello
regionale.
2001
Il lago di Viverone (o d’Azeglio) è un lago di origine
glaciale, situato tra le province piemontesi di Torino
e Vercelli, in regione Piemonte (Italia), Sud-Est della
mm
5,0
4,5
Il lago
22
5,5
°C
6,0
°C (Bottom)
°C (Surface)
Lago di Viverone
24,0
YEARS
2020
+ 77,6
+ 0,38
2030
- 34,2
+ 0,63
2040
- 85,2
+ 1,04
2050
- 85
+ 1,35
23
Modello Ecologico
Temperatura dell'aria
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
Modello omogeneo
-3
36
-4
35
-5
°C
°C
34
33
-6
32
-7
2010
2009
2007
2008
2006
2004
2005
2003
2001
2002
2000
1999
1997
1998
1996
1994
1995
-8
1993
2010
2009
2007
2008
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
30
1994
31
YEARS
YEARS
Periodo: 1991 - 2011
Stazione Piverone
Tasso: °C per decade
JJA
+ 0,66
Modello a due strati
DJF
- 0,51
Concentrazione di fosforo totale in μg – P/L dalle misurazioni effettuate ad una profondità di 10 m (punti e linee di connessione)
e dal modello omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal
modello a due strati (figura in basso, linea tratteggiata).
Concentrazioni di chlorophyceae misurate (linea solida), assumendo cellule con un approssimato equivalente raggio di 15 e concentrazione di fitoplancton generata dal modello omogeneo (figura in
alto, linea tratteggiata) e dal modello a due strati (figura in basso,
linea tratteggiata). Le concentrazioni sono in μg – P/L, assumendo
un rapporto carbonio/biomassa R=0.2.
Effetti della temperatura e cambiamenti ambientali
Immagine di sinistra: confronto tra la concentrazione di fitoplancton derivata dal modello a due strati simulando temperature
maggiori (linea solida) e le dinamiche di modelle per le condizioni attuali (linea tratteggiata); immagine di destra: concentrazione
di zooplancton. Tutte le concentrazioni sono espresse in μg – P/L.
Temperature maggiori portano ad un anticipo temporale dei bloom di fitoplancton e zooplancton , e ad un netto aumento delle
biomassa fitoplantonica. È interessante notare che un simile aumento si ottiene anche quando si aumenta solo la temperatura
invernale o solo la temperatura estiva.
24
25
Modello termodinamico
Scenari di temperatura dell'aria
Scenari del regime del vento
Scenari dell’umidità dell’aria
Cambiamento della temperatura media
dell’aria in [°C]:
Cambiamenti della velocità media
del vento (m/s):
Cambiamenti del valore medio di umidità
in % di rF:
0
4
-3
- 0.75
0.5
2.5
- 10
-3
1
6
1
5
-4
- 0.5
1
3
-8
-2
2
8
2
-1
-5
- 0.25
1.5
3.5
-6
-1
3
10
3
-2
0
2
-4
0
4
Temperatura dell’acqua superficiale
30
30
T[°C]
25
25
20
20
T[°C]
15
15
[m/s]
-1.5
+3
10
5
10
+10%
to
-10%
5
0
0
Jan
Feb
Mar
Apr
May
June
July
Aug
Sept
Oct
Nov
Dec
[°C]
+5
+4
+3
+2
+1
0
-1
-2
-3
-4
-5
Jan
Feb
Mar
Apr
May
June
July
Aug
Sept
Oct
Nov
Dec
T[°C]
Jan
Feb
Mar
Apr
May
June
July
Aug
Sept
Oct
Nov
Dec
35
30
25
20
15
10
5
0
-5
Indice medio di rimescolamento(1)
0.4
Ind[-]
0.35
0.3
Ind[-]
Ind[-]
0.4
0.3
0.3
0.2
0.2
0.25
0.1
0.1
0.2
0
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
0
-1
Change of mean temperature [°C]
0
1
2
3
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Change of mean wind speed [m/s]
Change of mean air humidity [%]
Evaporazione
800
E[mm]
750
600
E[mm]
700
600
650
400
600
580
550
570
500
200
560
450
0
550
400
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Change of air temperature [°C]
E[mm]
590
-1
0
1
2
Change of mean wind speed [m/s]
Se la temperatura media dell’aria aumenta, la temperatura
media dell’acqua cresce approssimativamente con la stessa percentuale.
Un aumento della temperatura porta ad una diminuzione dell’intensità del rimescolamento. Basse temperature
dell’aria non hanno effetti sul rimescolamento.
3
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Change of air humidity [%]
Ma un declino della velocità media del vento porta ad un
rimescolamento di minor intensità. Maggiore è la velocità
del vento maggiore è il tasso di evaporazione.
Un cambiamento dell’umidità media dell’aria provoca effetti non significativi sull’evaporazione dalla superficie del
lago.
(1)L’indice medio di rimescolamento descrive la circolazione verticale e l’intensità di rimescolamento in iinverno/primavera. Maggiore è
il valore dell’indice, più intensa sarà l’intensità del rimescolamento. Un valore pari a 0 indica l’assenza di scambi tra la superficie e il
fondo del lago. Il valore massimo per Lago di Viverone: 0.34.
26
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
Surface
Bottom
Lineare (Surface )
Lineare (Bottom )
23
21
6
7
5,5
19
13
5,5
°C
°C (Bottom)
°C (Surface)
6
5
15
4,5
5
11
4,5
9
4
YEARS
Carta d'identità
11487 km²
535
km²
254
m
90
m
48,4 m3 x 106
395
m s.l.m.
4,5
anni
m3/a
m3/a
Oligotrofico
Precipitazione
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
950
500
850
450
400
750
350
650
550
150
10
1500
9,5
1400
°C
2006
2000
1994
1988
1982
1976
1970
1964
1958
1952
1946
1940
1934
1928
1922
1916
1910
1904
1898
1892
1886
1880
2006
2000
1994
1988
1982
1976
1970
1964
1958
1952
1946
1940
1934
1928
1922
1916
1910
1904
1898
1892
1886
1880
0
1874
10,5
1600
50
150
YEARS
Periodo: 1874 - 2008
Progetto Histalp – Stazione Bregenz
Tasso: mm per decade
JJA
DJF
- 0,15
+ 4,20
11
1700
100
250
YEARS
PrecipitazioneTemperatura
1800
250
200
450
1874
Water monitoring
station
300
mm
mm
Meteo monitoring
station
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
°C
2004
Periodo: 2001 - 2007
Tasso: °C per anno
JJA
DJF
+ 0.54
+ 0,19
+ 0,06
+ 0,10
350
1300
1994
YEARS
Superficie
Fondo
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di residenza
Immissari
Emissari
Stato trofico del lago
3,5
1984
3,5
2004
1994
1984
1974
5
Costanza è situata nella regione alpina, e questo provoca
alti livelli dell’acqua in estate (a causa dello scioglimento
del ghiaccio) e bassi livelli dell’acqua in inverno. Il lago
di Costanza fornisce acqua potabile a più di 4 millioni di
persone ed è molto affascinante dal punto di vista turistico.
1964
Il Lago di Costanza è un tipico lago perialpino oilgotrofico
di origine glaciale. Esso è formato da due bacini separati.
Gli emissari derivanti dal bacino maggiore posto a Nord
genera laghi poco profondi e più piccoli. La maggior parte
dell’area idrologica sottesa al bacino imbrifero del lago di
1974
4
7
1964
Il lago
9
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
YEARS
YEARS
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
2013
2011
2009
2007
2005
2003
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
2009
7
2007
900
2005
7,5
2003
8
1000
2001
1100
2001
8,5
1200
28
6,5
17
Lago di Costanza
Bottom
Surface
Lineare (Bottom )
Lineare (Surface )
2020
- 94,4
+ 0,28
2030
+ 15,3
+ 0,6
2040
+ 13,2
+ 0,96
2050
+ 102
+ 1,15
29
Modello termodinamico
Temperatura dell'aria
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
22
5
21
4
20
3
Scenari di temperatura dell'aria
Scenari del regime del vento
Scenari dell’umidità dell’aria
Cambiamento della temperatura media
dell’aria in [°C]:
Cambiamenti della velocità media
del vento (m/s):
Cambiamenti del valore medio di umidità
in % di rF:
2
°C
18
-2
- 1.5
0.5
2.5
- 10
-3
1
6
4
-3
- 1.0
1.0
3.0
-8
-2
2
8
-4
- 0.5
1.5
-6
-1
3
10
0
2.0
-4
0
4
Trend(2)
1
5
0
2
-1
-1
Temperatura dell’acqua superficiale
-3
-4
30
2002
2008
1984
1990
1996
1960
1966
1972
1978
1942
1948
1954
1924
1930
1936
1900
1906
1912
1918
-5
1882
1888
1894
15
YEARS
YEARS
Periodo: 1870 - 2008
Progetto Histalp – Stazione Bregenz
Tasso: °C per decade
JJA
DJF
+ 0,08
- 0,18
[°C]
+5
+4
+3
+2
+1
0
T[°C]
25
20
15
Trend
10
-1
-2
-3
-4
5
0
25
25
T[°C]
T[°C]
20
20
15
[m/s]
10
-1.5
+3
5
15
+10%
to
-10%
10
5
0
0
Jan
Feb
Mar
Apr
May
June
July
Aug
Sept
Oct
Nov
Dec
16
Jan
Feb
Mar
Apr
May
June
July
Aug
Sept
Oct
Nov
Dec
-2
Jan
Feb
Mar
Apr
May
June
July
Aug
Sept
Oct
Nov
Dec
17
1870
1876
3
0
1
1870
1876
1882
1888
1894
1900
1906
1912
1918
1924
1930
1936
1942
1948
1954
1960
1966
1972
1978
1984
1990
1996
2002
2008
°C
19
Trend(1)
Indice medio di rimescolamento(3)
2
1.5
1.5
1
1
0.5
0.5
0
Ind[-]
2
Ind[-]
trend scenario
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Ind[-]
1.2
1
0.8
0.6
trend scenario
0.4
0.2
0
0
-2
-1
Change of mean temperature [°C]
0
1
2
3
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Change of mean wind speed [m/s]
Change of mean air humidity [%]
Evaporazione
650
E[mm]
600
E[mm]
650
600
550
700
trend scenario
E[mm]
580
600
560
550
500
540
500
450
520
450
400
400
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Change of air humidity [%]
trend scenario
500
-2
-1
0
1
2
Change of mean wind speed [m/s]
Se la temperatura media dell’aria aumenta, la temperatura
media dell’acqua cresce approssimativamente con la stessa percentuale.
Un aumento della temperatura porta ad una diminuzione dell’intensità del rimescolamento. Basse temperature
3
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Change of air humidity [%]
dell’aria e/o minori velocità del vento provocano una diminuzione dell’intensità di rimescolamento. Basse temperature dell’aria aumentano l’intensità del rimescolamento.
Maggiore è la velocità del vento e/o la secchezza dell’aria,
maggiore è il tasso di evaporazione.
(1)Lo scenario del trend per la temperatura dell'aria è la continuazione lineare del trend osservato nelle ultime decadi.
(2)Lo scenario per l'umidità dell'aria è la continuazione dell'aumento riscontrato nel periodo invernale/estivo.
(3)L’indice medio di rimescolamento descrive la circolazione verticale e l’intensità di rimescolamento in inverno/primavera. Maggiore è
il valore dell’indice, più intensa sarà l’intensità del rimescolamento. Un valore pari a 0 indica l’assenza di scambi tra la superficie e il
fondo del lago. Il valore massimo per il Lago di Costanza: 1,54.
30
31
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
PrecipitazioneTemperatura
1600
10
1500
9,5
1400
9
8,5
1200
°C
1100
Il lago
Il Lago di Caldonazzo è il lago di maggior dimensioni situato
all’interno della provincia di Trento. Il lago costituisce
un’attrazione turistica con le sue varie spiagge (Caldonazzo,
Calceranica, S. Cristoforo…) e il suo piacevole paesaggio:
dal lago è ad esempio possibile ammirare le cime delle
Dolomiti del Brenta. Situato in Valsugana, lontano solo
15 km da Trento, è quasi interamente circondato dalle
montagne; il Monte Tenna lo separa dal vicino lago
di Levico. Il Lago di Caldonazzo si è originato da uno
sbarramento. Gli immissari principali del lago sono il Rio
Mandola, due o tre ruscelli che nascono dal Monte Marzola
e altri di minor flusso dal monte Tenna.
Una grande sorgente è presente a Nord Est del lago, a
un’altitudine di 463 m; essa può essere considerata come
la sorgente principale del lago. Sono inoltre presenti alcuni
immissari artificiali. Uno di questi getta nel lago a San
Cristoforo, un altro arriva da Ferina, e il ruscello Merdar,
deviato dall’uomo. Nella parte Est del lago c’è solo un
emissario che da origine al fiume Brenta insieme con
l’emissario del lago Levico.
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
YEARS
2020
- 51,6
+ 0,24
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
2030
- 66,6
+ 0,63
2040
- 102,4
+ 1,04
2050
- 52
+ 1,35
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Mese di Marzo (media)
Luglio - Agosto
Month of March
July - August
10
30
9
25
8
20
7
15
5
6
10
4
5
5
Surface
Bottom
Carta d'identità
Lineare (Surface )
8
°C
7
MONTHS
Meteo monitoring
station
Water monitoring
station
mar-09
mar-08
mar-07
mar-06
mar-05
mar-04
mar-03
mar-02
3
mar-01
6
mar-00
°C
49,3 km²
5,3
km²
49
m
27
m
149
m3 x 106
449
m s.l.m.
3,6
anni
m3/a
m3/a
mesotrofico
4
08/08/00 30/07/01 20/08/02 25/08/03 22/07/04 17/08/05 07/08/06 18/07/07 15/07/08 12/08/09
Bottom
5,6
6,7
6
6,67
5,6
5,78
6,16
6,64
7,8
5,88
Surface
21,9
22,9
21,3
25,73
23,4
22,04
23,12
22,69
23,5
24,17
°C
Lineare (Bottom )
Superficie
Fondo
32
2015
YEARS
9
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di residenza
Immissari
Emissari
Stato trofico del lago
2013
2011
2009
2007
2005
2003
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
6
2009
700
2007
800
2005
7
6,5
2003
900
2001
Lago Caldonazzo
8
7,5
1000
2001
mm
1300
0
Periodo: 2000 - 2009
Tasso: °C per mese
Mese di Marzo
Luglio - Agosto
+ 0,007
+ 0,13
+ 0,01
+ 0,07
33
Modello Ecologico
Precipitazione
Estate (JJA)
Modello omogeneo
Inverno (DJF)
500
500
450
450
400
400
350
300
mm
300
150
200
100
150
1996
2002
1984
1990
1978
1966
1972
1954
1960
1948
1936
1942
1924
YEARS
1930
1918
1906
1912
1894
1900
1888
1876
1882
1864
1996
0
2002
1984
1990
1978
1966
1972
1954
1960
1948
1936
1942
1924
1930
1918
1906
1912
1894
1900
1888
1876
1882
1864
50
1870
100
250
200
250
1870
mm
350
YEARS
Periodo: 1991 - 2011
Progetto Histalp Stazione Trento
Tasso: mm per decade
JJA
DJF
- 1,75
- 0,92
Modello a due strati
Temperatura dell'aria
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
5
25
4
24
3
23
2
22
°C
1
YEARS
YEARS
Periodo: 1870 - 2008
Progetto Histalp Stazione Trento
Tasso: °C per decade
JJA
DJF
+ 0,05
+ 0,07
2000
1992
1984
1976
1968
1960
1952
1944
1936
1928
1920
1912
1904
1896
1888
1880
1872
1864
1856
1848
1840
1832
2000
1992
1984
1976
1968
1960
1952
1944
1936
1928
1920
1912
1904
1896
1888
1880
1872
1864
1856
1848
-3
1840
18
1832
-2
1824
-1
19
1816
20
1824
0
21
1816
°C
26
Concentrazione di fosforo totale in μg – P/L dalle misurazioni effettuate ad una profondità di 10 m (punti e linee di connessione)
e dal modello omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal
modello a due strati (figura in basso, linea tratteggiata).
Effetti della temperatura e cambiamenti ambientali
Poiché i parametri del modello sono gli stessi usati
per il Lago Levico, anche per il Lago di Caldonazzo è
stata trovata la stessa dipendenza delle dinamiche di
34
Concentrazioni di chlorophyceae misurate (punti e linee di connessione) e concentrazione di fitoplancton generata dal modello
omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal modello a due
strati (figura in basso, linea tratteggiata). Le concentrazioni sono
in μg – P/L, assumendo un rapporto carbonio/biomassa di R=0.2
temperatura e modifiche dei parametri come discusso per il Lago Levico.
35
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
PrecipitazioneTemperatura
1600
10
1500
9,5
1400
9
8,5
°C
1200
1100
Il lago
YEARS
Il lago Levico, situato in Valsugana (20 km da Trento) è
situato vicino al Lago di Caldonazzo e da lui separato dal
monte Tenna.
Il paesaggio intorno al lago è affascinante: è circondato
dai boschi situati sulle montagne del circondario e le sue
rive sono per la maggior parte naturali. Il lago presenta una
forma a fiordo; i suoi immissari sono la “Roggia”, che riceve
le acque del Rio Vignola, e del Rio Maggiore. Le acque
del Lago Levico sfociano, insieme a quelle del vicino Lago
di Caldonazzo, nel fiume Brenta che sfocia nell’Adriatico
vicino a Venezia. Il Lago di Lavico ha avuto origine dallo
sbarramento della pianura alluvionale del Rio Maggire e del
Rio Vignola, prima del 270 A.C. Questa data è fornita dalle
informazioni ottenute dall’analisi a carbonio – 14. L’unica
città vicino al lago è Levico Terme, famosa per il suo lago
e per le sue acque termali ricche di sostanze benefiche e
con poteri terapeutici. È un luogo di villeggiatura con una
importante tradizione turistica.
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
2009
2007
2005
2003
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
6
2009
700
2007
6,5
2005
7
800
2003
900
2001
Lago Levico
8
7,5
1000
2001
mm
1300
YEARS
2020
- 51,6
+ 0,24
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
2030
+ 66,6
+ 0,63
2040
- 102,4
+ 1,04
2050
- 52
+ 1,35
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Marzo - Aprile
Luglio - Agosto
Carta d'identità
10
23
9
8
18
°C
7
6
5
Water monitoring
station
06/03
/01
4,7
12/03
/02
5,6
03/03
/03
4,6
08/03
/04
4,02
04/04
/05
8,38
18/04
/06
8,49
28/03
/07
6,96
10/03
/08
5,1
09/03
/09
4,48
Bottom
4,1
4,6
4
4,1
3,98
4,28
4,67
5,59
4,7
4,32
28/
07/
03
07/
08/
06
20/
08/
02
Surface (0,12 °C)
22,1
23,5
22,7 25,149 22,8
22,08 23,79 23,84
Bottom (0,06 °C)
5,8
5,8
5,7
5,02
5,77
18/
07/
07
5,91
15/
07/
08
ago-09
feb-09
ago-08
feb-08
ago-07
feb-07
ago-06
30/
07/
01
5,4
17/
08/
05
feb-06
ago-05
08/
08/
00
5,94
22/
07/
04
feb-05
ago-04
feb-04
ago-03
feb-03
ago-02
feb-02
ago-01
feb-01
3
ago-00
mar-09
set-08
mar-08
set-07
mar-07
set-06
Surface
15/03
/00
5,6
Superficie
Fondo
36
mar-06
set-05
mar-05
set-04
mar-04
set-03
mar-03
set-02
set-01
mar-01
mar-02
Meteo monitoring
station
set-00
3
13
8
4
mar-00
22
km²
1,1
km²
38
m
11
m
13
m3 x 106
440
m s.l.m.
1,1
anni
m3/a
m3/a
mesotrofico
°C
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di residenza
Immissari
Emissari
Stato trofico del lago
12/
08/
09
23,5 24,82
7,1
6,22
Periodo: 2000 - 2009
Tasso: °C per mese
Marzo - Aprile
Luglio - Agosto
+ 0,006
+ 0,008
+ 0,012
+ 0,01
37
Modello Ecologico
Precipitazione
Estate (JJA)
Modello omogeneo
Inverno (DJF)
500
500
450
450
400
400
350
300
mm
300
150
200
100
150
1996
2002
1984
1990
1978
1966
1972
1954
1960
1948
1936
1942
1924
YEARS
1930
1918
1906
1912
1894
1900
1888
1876
1882
1864
1996
0
2002
1984
1990
1978
1966
1972
1954
1960
1948
1936
1942
1924
1930
1918
1906
1912
1894
1900
1888
1876
1882
1864
50
1870
100
250
200
250
1870
mm
350
YEARS
Periodo: 1991 - 2011
Progetto Histalp Stazione Trento
Tasso: mm per decade
DJF
JJA
- 1,75
- 0,92
Modello a due strati
Temperatura dell'aria
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
5
25
4
24
3
23
2
22
°C
1
YEARS
YEARS
Periodo: 1816 - 2005
Progetto Histalp Stazione Trento
Tasso: °C per decade
JJA
DJF
+ 0,05
+ 0,07
2000
1992
1984
1976
1968
1960
1952
1944
1936
1928
1920
1912
1904
1896
1888
1880
1872
1864
1856
1848
1840
1832
2000
1992
1984
1976
1968
1960
1952
1944
1936
1928
1920
1912
1904
1896
1888
1880
1872
1864
1856
1848
-3
1840
18
1832
-2
1824
-1
19
1816
20
1824
0
21
1816
°C
26
Concentrazione di fosforo totale in μg – P/L dalle misurazioni effettuate ad una profondità di 10 m (punti e linee di connessione)
e dal modello omogeneo (figura iin alto, linea tratteggiata) e dal
modello a due strati (figura in basso, linea tratteggiata).
Concentrazioni di chlorophyceae misurate (punti e linee di connessione) e concentrazione di fitoplancton generata dal modello
omogeneo (figura in alto, linea tratteggiata) e dal modello a due
strati (figura in basso, linea tratteggiata). Le concentrazioni sono
in μg – P/L, assumendo un rapporto carbonio/biomassa di R=0.2.
La concentrazione è derivata dalla concentrazione di un numero di
cellule assumento un raggio equivalente di 10 μm.
Effetti della temperatura e cambiamenti ambientali
Immagine di sinistra: confronto tra la concentrazione di fitoplancton derivata dal modello a due strati nello strato superiore derivante da turbolenti
scambi invernali più veloci tra i due strati, μ=0.2 day–1, e temperature estive più calde (+ 3°C) (linea solida) e condizioni attuali (linea tratteggiata).
Immagine di destra: lo staso per la concentrazione di zooplancton.
Temperature maggiori e uno scambio tra i due strati più intenso porta ad un anticipo temporale dei bloom di fitoplancton e zooplancton , con un
lieve aumento della concentrazione di fitoplancton.
38
39
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
PrecipitazioneTemperatura
1200
7
1100
6,5
1000
6
Questo ha provocato un aumento dei sistemi
di trattamento delle acque e una conseguente
eutrofizzazione delle acque del lago. I primi dati
di monitoraggio risalgono al 1931. Dal 1970 esiste
un programma di monitoraggio in continuo. Inoltre
questo lago è stato oggetto del progetto “Lake
Restoration” dal 1974 al 1978. Dopo aver investito
notevoli risorse nei sistemi di trattamento delle
acque, ha avuto inizio un processo di ri-oligotrofiae:
ad oggi questo lago è classificato a metà tra oligo – e
meso – trofico. Durante l’estate la temperatura del
lago può superare i 25 °C.
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
2021
2023
2025
2027
2029
2031
2033
2035
2037
2039
2041
2043
2045
2047
2049
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
Mese di Maggio
lievemente
mesotrofico
Bottom
Surface
Lineare (Bottom )
Lineare (Surface)
6,5
°C
13
11
6,25
6
9
5,75
7
Meteo monitoring
station
MONTHS
Water monitoring
station
Superficie
Fondo
* 2005: data estimated
dic-09
dic-08
dic-07
dic-06
5
dic-05
3
mag-10
5,25
dic-04
5,5
5
mag-09
m /a
6,75
mag-08
-
3
7
15
mag-07
m3/a
7,5
mag-06
-
2050
+ 5,5
+ 1,1
7,25
17
mag-05
anni
2040
- 29,6
+ 0,76
Mese di Dicembre
Bottom
Surface
Lineare (Bottom)
Lineare (Surface)
mag-04
2,2
2030
- 20,1
+ 0,42
Temperatura dell'acqua
°C
km²
km²
m
m
m3 x 106
m s.l.m.
2020
- 86,4
+ 0,46
Trend storici
Carta d'identità
154
10,8
52,6
19,9
203
501
YEARS
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
19
40
2019
YEARS
Il Lago Ossiacher See è il terzo più grande lago
situato in Corinzia. Il lago è diviso in due bacini: la
profondità massima della parte più piccola situata a
Est (3,9 km2) è 10 m e della parte più grande posta
a Ovest è 52 m. Il principale immissario è il fiume
Tiebel, che entra nel lago a Est e corre attraverso un
ampia area paludosa (6 km2) – Bleistatter Moor. In
passato questa zona fu modificata a scopi agricoli.
Lo sviluppo del turismo nel bacino imbrifero del
Lago Ossiacher See ha mostrato un passaggio da
un numero pari a 100 000 pernottamenti all’anno nel
1950 a 2 milioni negli ultimi anni.
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di riempimento
medio
Tempo di residenza medio
dello strato profondo
Media annuale immissari
1971-2010
Media annuale emissari
1971-2010
Stato trofico del lago
2017
Il lago
2015
4
2013
600
2011
4,5
2009
700
2007
5
2005
5,5
800
2003
900
2001
Lago Ossiacher See
°c
7,5
mm
1300
MONTHS
Periodo: 2004 - 2009
Tasso: °C per mese
Mese di Maggio
Mese di Dicembre
+ 0,008
+ 0,025
+ 0,002
+ 0,008
41
Modello idrologico e analisi isotopica
Precipitazione
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
700
400
600
350
300
500
250
mm
mm
400
300
200
150
200
YEARS
2002
1993
1984
1975
1966
1957
1948
1939
1930
1921
1912
1903
1894
1885
1876
1867
1858
1849
1840
1831
1813
2002
1993
1984
1975
1966
1957
1948
1939
1930
1921
1912
1903
1894
1885
1876
1867
1858
1849
1840
1831
0
1822
0
1813
50
1822
100
100
YEARS
Periodo: 1813 - 2011
Progetto Histalp – Stazione Klaghenfurt – Flugafen
Tasso: mm per decade
JJA
DJF
- 1,8
- 1,5
Indagine circa il regime di circolazione attuale e il processo di evaporazione usando gli isotopi ambientali
Temperatura dell'aria
Estate (JJA)
-8,2
Inverno (DJF)
Outflow (Seebach)
Inflow (Tiebel)
-8,4
-8,6
OVSMOW [ ‰]
2,0
1,0
0,0
-1,0
-10,2
-10,4
08/11
05/11
11/09
Date
YEARS
2005
2002
1999
1996
1993
1990
1987
1984
1981
1978
1975
1972
1969
1966
1963
1960
1957
1954
1951
2005
2002
1999
1996
1993
1990
1987
1984
1981
1978
1975
1972
1969
1966
1963
1960
1957
1954
02/11
-10,6
-7,0
1951
-9,8
-10,0
-4,0
-6,0
16,0
-9,6
-3,0
-5,0
17,0
-9,4
11/10
18,0
-9,2
08/10
19,0
-2,0
18
°C
°C
20,0
1
2
5
8
10
12
15
20
30
40
47
Median
-9,0
05/10
21,0
Profil OS_West
-8,8
02/10
22,0
Tempo di residenza media nella parte più profonda: 1,5 anni
Composizione isotopica dell’acqua in ingresso e in uscita per
l’indagine sui movimenti dell’acqua
YEARS
0
Periodo: 1951 – 2005
Stazione Ossiach
Tasso: °C per decade
d-Excess [‰]
DJF
+ 0,38
Depth (m)
JJA
+ 0,28
-10
-20
2,50
3,50
4,50
5,50
6,50
7,50
8,50
9,50
-30
-40
08/11
05/11
02/11
11/10
08/10
05/10
02/10
11/09
-50
Date
Attuale comportamento di circolazione (Deuterium excess)
42
43
Analisi storica dell’acqua e tendenze storiche
Tendenza del rinnovo delle acque ed dell’evaporazione
Che cosa accadrà in futuro?
A causa del non ben definito bacino imbrifero dei
principali immissari una simulazione di scenari non
è stata possibile
Tendenza del tempo di riempimento
Annual lake volume renewal and evaporation on Carinthian lakes
800
Componenti del volume di acqua annuale
2011
2006
1971
2001
0
1996
300
1
1991
4000
2
1986
350
Il lago è caratterizzato da una relativamente veloce circolazione delle acque, il bacino è prevalentemente dominato dal bilancio idrico del lago stesso. Un modello semidistribuito rainfall-runoff è stato applicato con l'obiettivo di
simulare i cambiamenti del passato e sviluppare scenari
per il rinnovo del volume del lago a seconda dell'uso del
territorio, delle condizioni climatiche e delll'evaporazione
del lago. Le immagini mostrano significanti cambiamenti
del bilancio idrico (diminuzione del tempo di rinnovo delle
3
1981
400
5000
4
1976
6000
2011
450
2006
500
7000
2001
8000
1996
550
1991
600
9000
1986
10000
1981
650
1976
700
11000
Fill Up Time (years)
5
750
12000
1971
lake volume renewal (mm)
Evaporation Ossiacher See
Filling time (years)
Lake volume renewal
13000
lake evaporation (mm)
14000
13000
Inflow Tiebel
LAKE VOLUME RENEWAL
Inflow direct
Precipitation direct
Lake evaporation
Sono previsti scenari simili a quelli descritti per
Worthersee
acque e dei livelli dell’acqua, aumento dell’evaporazione)
e di conseguenza un aumento del tempo di riempimento.
L’analisi storica mostra che il bilancio idrico lacustre è molto sensibile ai cambiamenti della temperatura dell’aria e
delle precipitazioni. Quindi tali cambiamenti come quelli simulati per Worthersee possono essere attesi con una riduzione in percentuale del tempo di rinnovo delle acque dal
12 al 23%. Inoltre l’uso del suolo potrà avere significativi
importanti impatti.
11000
4%
64%
7000
Lake-mm
Inflow Tiebel
Cambiamenti di temperatura dell’acqua e dei regimi
di rimescolamento
9000
32%
Inflow direct catchment
5000
Medium water temperature at surface
3000
Lake surface balance (P-E)
1000
Ossiacher See: 1990 - 2010
April
August
November
+ 0,4 °C
+ 1,6 °C
− 0,8 °C
+ 0,4 °C
2010
2005
2000
1995
1990
1985
1980
1975
1970
-1000
January
Development of temperature stratification
Tendenza storica degli immissari, emissari e livello dell’acqua
10
Mean monthly flow (m /s)
9
Inflow Tiebel (stream gauge)
Outflow
8
7
6
5
4
3
2
1
12/08
01/06
01/03
01/00
12/96
01/94
01/91
01/88
12/84
01/82
01/79
01/76
12/72
01/70
0
Water level Ossiacher See
200
180
W (cm)
160
140
120
100
44
01/09
01/04
01/99
01/94
01/89
01/84
01/79
80
C’è un chiaro aumento della temperatura dell’acqua in superficie nei mesi di Gennaio, Aprile e Novembre causato
dai cambiamenti climatici – ritardo della stagione invernale e anticipo della stagione primaverile. In estate c’è una
diminuzione della temperatura dell’acqua a causa del fenomeno di evaporazione. Il lago Ossiacher See è un lago
olomittico (cioè in grado di rimescolarsi completamente).
La colonna d’acqua si rimescola fino al fondo del lago.
L’immagine mostra che nel periodo di rimescolamento le
acqua fredde della superficie sono trasportate verso il fondo del lago: in questo modo la temperatura risulta inferiore
ai 4 °C.
45
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
PrecipitazioneTemperatura
1500
9
1400
8,5
1300
8
7,5
1100
°C
7
1000
Lago Wörthersee
6,5
900
Il lago
lavoro di costruzione di un sistema di depurazione delle
acque. Nel 1968 tale sistema, che raccoglieva le acque del
bacino imbrifero del lago, fu messo in funzione. Da questo
momento in poi la qualità delle acque del lago Worthersee
è migliorata e ad oggi è considerato essere un lago a metà
tra meso e oligotrofico.
Adesso è un lago dalle acque chiare, con un buon contenuto
di ossigeno, ricco di vari gruppi biologici (fitoplancton,
zooplancton e pesci), le cui acque di balneazione invitano i
bagnanti durante il periodo estivo.
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
YEARS
2020
- 42,6
+ 0,32
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
2030
- 21,3
+ 0,6
2040
- 63,6
+ 0,92
2050
+ 24
+ 1,2
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Mese di Marzo
Mese di Dicembre
Surface
Bottom
Lineare (Surface)
Lineare (Bottom)
6
Carta d'identità
46
2033
YEARS
Il lago è il più largo lago naturale e meromittico della parte
meridionale dell’Austria, in Carinzia.
Un lago meromittico è caratterizzato dalla mancanza di
ossigeno e da un alto numero di nutrienti nella profondità
delle acque, che deve essere tenuto presente quando si
valuta la qualità dell’acqua.
Tra la fine degli anni ’50 e i primi del ’60 l’aumento della
pressione antropica ha causato lo sviluppo di bloom algali,
un primo segnale di eutrofizzazione. Per questo le autorità
locali si sono messe in funzione e nel 1963 è iniziato il
10
Surface
Bottom
Lineare (Surface )
Lineare (Bottom)
9,5
9
5,5
8,5
5
7,5
8
3504
°C
YEARS
Meteo monitoring
station
Water monitoring
station
Superficie
Fondo
dic-09
dic-08
dic-07
dic-06
dic-05
dic-04
m3/a
3
mar-10
3108
4
3,5
3
mar-09
m3/a
5
4,5
3,5
mar-08
9,5
5,5
4
mar-07
anni
6,5
6
mar-06
15,0
7
4,5
mar-05
km²
km²
m
m
m3 x 106
m s.l.m.
mar-04
137
19,4
85,2
41,9
1001
439
°C
Bacino Imbrifero
Area del Lago
Profondità Massima
Profondità Media
Volume
Altitudine Media
Tempo di riempimento
medio
Tempo di residenza medio
dello strato profondo
Media annuale immissari
1971-2010
Media annuale emissari
1971-2010
Stato trofico del lago
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
2009
2007
5,5
2005
700
2003
6
2001
800
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
2021
2023
2025
2027
2029
2031
2033
2035
2037
2039
2041
2043
2045
2047
2049
mm
1200
YEARS
Periodo: 2004 - 2009
Tasso: °C per mese
Mese di Marzo
Mese di Dicembre
+ 0,01
+ 0,066
+ 0,001
+ 0,003
tra meso
e oligotrofico
47
Modello Ecologico
Precipitazione
Estate (JJA)
Modello a due strati
Inverno (DJF)
700
400
600
350
Data l’importanza del rimescolamento verticale in questo lago, è necessario considerare solo il modello a due strati.
300
500
250
mm
mm
400
300
200
150
200
YEARS
2002
1993
1984
1975
1966
1957
1948
1939
1930
1921
1912
1903
1894
1885
1876
1867
1858
1849
1840
1831
1813
2002
1993
1984
1975
1966
1957
1948
1939
1930
1921
1912
1903
1894
1885
1876
1867
1858
1849
1840
1831
1822
0
1813
50
0
1822
100
100
YEARS
Periodo: 1813 - 2011
Progetto Histalp – Stazione Klaghenfurt – Flugafen
Tasso: mm per decade
JJA
DJF
- 1,8
- 1,5
Concentrazione di fosforo totale in μg – P/L dalle misurazioni effettuate ad una profondità di 10 m (punti e linee di connessione)
e dal modello a due strati (linea tratteggiata).
Temperatura dell'aria
Confronto tra la concentrazione di Cyanophyceae totale misurata
(punti e linee di connessione) e concentrazione di fitoplancton generata dal modello a due strati (linea tratteggiata). Le concentrazioni sono in μg – P/L, assumendo un rapporto carbonio/biomassa
R=0.2.
Effetti della temperatura e cambiamenti ambientali
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
3
20
1
19
-1
YEARS
2002
1993
1984
1975
1966
1957
1948
1939
1930
1921
1912
1903
1894
1885
YEARS
Periodo: 1813 – 2008
Progetto Histalp – Stazione Klaghenfurt – Flugafen
Tasso: °C per decade
DJF
JJA
+ 0,05
+ 0,07
48
1876
1867
1858
1849
1840
2002
1993
1984
1975
1966
1957
1948
1939
1930
1921
1912
1903
1894
1885
1876
1867
-9
1858
15
1849
-7
1840
16
1831
-5
1822
17
1831
-3
1822
18
y = 0,007x - 3,8468
1813
T (°C)
21
1813
T (°C)
22
Immagine di sinistra: confronto tra la concentrazione di fitoplancton derivata dal modello a due strati nello strato superiore derivante da scambi invernali
più veloci tra i due strati, μ=0.2 day–1, e temperature estive più calde (+ 3°C) (linea solida) e condizioni attuali (linea tratteggiata). Immagine di destra:
confronto tra la concentrazione di fitoplancton derivata dal modello a due strati presente nello strato superiore per bassi scambi di nutrienti, (linea solida)
e le attuali condizioni (linea tratteggiata). Le concentrazioni sono in μg – P/L.
Dal momento che in questa versione del modello la crescita del fitoplancton non è influenzata significativamente solo dalla temperatura, un aumento
della temperatura massima estiva porta ad avere quasi nessun cambiamento nel comportamento del modello. Un aumento di +3°C della temperatura
invernale modificherà tale comportamento.
49
Modello termodinamico
Modello idrologico e analisi isotopica
Scenari di temperatura dell'aria
Scenari del regime del vento
Scenari dell’umidità dell’aria
Cambiamento della temperatura media
dell’aria in [°C]:
Cambiamenti della velocità media
del vento (m/s):
Cambiamenti del valore medio di umidità
in % di rF:
0
4
-3
- 1.5
0
2
- 10
-3
1
6
1
5
-4
- 0.75
0.5
2.5
-8
-2
2
8
2
-1
-5
- 0.5
1
3
-6
-1
3
10
3
-2
- 0.25
1.5
-4
0
4
Temperatura dell’acqua superficiale
30
30
[°C]
T[°C]
+5
25
+4
25
25
20
20
15
15
T[°C]
+3
to
Indagine circa il regime di circolazione attuale e il processo di evaporazione usando gli isotopi ambientali
-10%
Dec
Nov
Oct
Sept
Aug
July
June
May
Apr
Mar
Feb
May
Apr
Mar
Feb
Jan
Dec
Nov
Oct
Sept
Aug
July
June
May
Apr
Mar
Feb
Jan
+10%
5
0
0
-4
-5
10
Jan
-3
0
+3
Dec
-2
Nov
5
5
Oct
-1
[m/s]
-1.5
10
Sept
0
10
Aug
+1
July
+2
15
June
20
-5
30
T[°C]
-10
-20
1.4
Ind[-]
Ind[-]
1.4
1.2
1.2
1
1
1.5
δ2HVSMOW (‰)
Indice medio di rimescolamento(3)
Ind[-]
1.4
-30
-40
0.8
0.8
0.6
0.6
1.2
-70
0.4
0.4
0.2
0.2
1.1
-80
-11
0
0
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
-2
Change of mean temperature [°C]
-1
0
1
2
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
3
Change of mean wind speed [m/s]
Tempo di residenza media nella parte più profonda: 9,5 anni
0
600
E[mm]
650
560
E[mm]
550
600
550
540
550
500
530
500
450
-10
-9
Trend dell’evaporazione
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
δ18O VSMOW (‰)
18
δ OVSMOW [‰]
-10
-6,6
-20
depth [m]
E[mm]
Evaporation trend
2
18
δ H=4,89*δ O-21,23
-60
Change of mean air humidity [%]
Evaporazione
650
8)
-0
73
t( 6
r
fu
7
en 9,3
+
ag
K l 18 O
δ
L
W 96*
LM =7,
2 H
δ
-50
1.3
1
Lake Ossiachersee (profile 2)
Lake Ossiachersee (profile 1)
Lake Wörthersee (profile 1)
Lake Wörthersee (profile 2)
Lake Wörthersee (profile 3)
Lake Klopeiner See (shallow)
Lake Klopeiner See (deep)
LMWL Klagenfurt
Evaporation line
-6,7
-30
-6,8
-40
-6,9
-50
-7,1
-7,0
-7,2
-60
-7,3
-7,4
-70
-7,5
400
450
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Change of air humidity [%]
-80
520
-2
-1
0
1
2
3
Change of mean wind speed [m/s]
Se la temperatura media dell’aria aumenta la temperatura, media dell’acqua aumenta approssimativamente con
la stessa percentuale. Un aumento della temperatura porta ad una diminuzione dell’intensità del rimescolamento.
Basse temperature dell’aria non hanno effetti significativi
sul rimescolamento.
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Change of air humidity [%]
-7,6
12/09 03/10 06/10 09/10 12/10 03/11
date
Attuale comportamento di circolazione (Oxygen – 18 contents)
Ma un declino della velocità media del vento porta ad un
rimescolamento di minor intensità. Maggiore è la velocità
del vento maggiore è il tasso di evaporazione. Un cambiamento dell’umidità media dell’aria provoca effetti non
significativi sull’evaporazione dalla superficie del lago.
(3) L’indice medio di rimescolamento descrive la circolazione verticale e l’intensità di rimescolamento in iinverno/primavera. Maggiore è il valore dell’indice, più intensa sarà l’intensità del rimescolamento. Un valore pari a 0 indica l’assenza di scambi tra la superficie e il fondo del lago. Il valore massimo per Worthersee: 1.34.
50
51
Il lago è caratterizzato da una circolazione relativamente ridotta, il
bacino imbrifero è influenzato particolarmente dal bilancio idrico,
come il lago stesso.
Un semi distribuito “concept rainfall-runoff model” è stato applicato con lo scopo di simulare i cambiamenti del passato e
sviluppare scenari del ricambio delle acque del lago in funzione
dell’utilizzo del suolo e delle condizioni climatiche e degli scenaridell’evaporazione del lago. Le immagini mostrano significativi
cambiamenti del bilancio idrico (diminuzione del tempo di rinnovo
delle acque e dei livelli dell’acqua, aumento dell’evaporazione) e
di conseguenza un aumento del tempo di riempimento.
L’analisi storica mostra che il bilancio lacustre è molto sensibi-
Analisi storica dell’acqua e tendenze storiche
Tendenza del rinnovo delle acque ed dell’evaporazione
Tendenza del tempo di riempimento
Annual lake volume renewal and evaporation
Fill Up Time (years)
10000
20
750
19
8000
700
18
7000
650
6000
600
5000
550
4000
500
3000
450
2000
400
1000
350
9000
Lake evaporation
17
Filling time (years)
lake evaporation (mm)
Lake volume renewal
lake volume renewal (mm)
800
16
15
14
13
12
11
le ai cambiamenti della temperatura dell’aria. UN aumento della
temperatura di 1.5 °C fino al decennio 2040-2050 in presenza di
precipitazioni stabili produce una riduzione media del ricambio
d’acqua del lago del 12%. Ad aprile e maggio la riduzione risulta
anche maggiore al 30%. La sovrapposizione con una riduzione
delle precipitazioni del 5% comporta una riduzione media del
23%, ad aprile maggio superiore persino al 40%. Inoltre i cambiamenti nell’uso dl suolo nel bacino del lago possono avere ulteriori
significativi effetti.Di conseguenza ci si può aspettare il protrarsi
di un aumento dei tempi di riempimento e di residenza, parametri
che hanno effetti sull’ecologia del lago.
2011
300
2011
2006
2006
2001
2001
1996
1996
1991
1991
1986
1986
1981
1981
1976
1976
1971
10
0
1971
Percentual change of the lake water renewal
Componenti del volume di acqua annuale
LAKE VOLUME RENEWAL
Inflow Reifnitz
Inflow direct rest
Precipitation direct
lake evaporation
5000
11%
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Year
Scenario 1
9
3
- 24
- 35
- 30
- 17
- 12
- 13
-8
- 11
- 10
-1
- 12
Scenario 2
-2
-8
- 33
- 44
- 41
- 31
- 26
- 26
- 19
- 22
- 20
- 11
- 23
6000
23%
4000
Lake-mm
66%
Inflow Reifnitz
Inflow direct catchment rest
3000
Cambiamenti di temperatura dell’acqua e dei regimi
di rimescolamento
2000
Lake surface balance (P-E)
1000
0
Medium water temperature at surface
-1000
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Che cosa accadrà in futuro?
Wörthersee: 1930 - 2010
January
April
August
November
+ 1,2 °C
+ 1,5 °C
+ 1,2 °C
+ 1,0 °C
Development of temperature stratification
Scenari meteorologici
3
Delta T (°C)
2
Mean = 1.4°C
1
0
-1
-2
Temperature
60-ies to 00-ies
-3
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
DEC
Delta ET0 (mm)
30
20
PET
Mean = 5.8 mm/mo.
10
0
60-ies to 00-ies
-10
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
DEC
Scenario 1: Temperatura e potenziale evapotraspirazioe dai trend
estrapolati da Histalp (50 anni)
Scenario 2040 – 2050: distribuzione mensile del rinnovo delle
acque
Scenario 2: Scenario 1 con una diminuzione delle precipitazioni del 5% ugualmente distribuita negli anni.
20
20
Reference
Scenario 1
DELTA HISTALP (DELTA ET0, T) 2040-2050
10
DELTA HISTALP (DELTA ET0, T & precip-5%) 2040-2050
0
LVR change in %
Lake-mm per day
15
10
-10
-20
-30
5
-40
-50
0
JAN
52
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
DEC
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
DEC
YEAR
C’è un chiaro aumento della temperatura dell’acqua in superficie
nei mesi di Gennaio, Aprile e Agosto causato dai cambiamenti
climatici – ritardo del periodo freddo in inverno e anticipo del periodo primaverile. Ad agosto l’impatto è minore rispetto ad aprile
a causa dell’aumento del fenomeno di evaporazione (effetto di
raffreddamento sulla superficie dell’acqua). Il lago Worthersee è
un lago meromittico (caratterizzato da una circolazione parziale).
La colonna d’acqua negli anni ’30 aveva una circolazione fino a
50 m. Negli ultimi decenni si è verificata una circolazione che ha
raggiunto gli 80 m come rilevato dalla presenza della concentrazione di ossigeno in profondità. La situazione della temperatura
e della concentrazione di ossigeno per il periodo da dicembre
2009 a novembre 2011 è mostrata nella figura sopra. La circolazione primaverile e invernale si spinge fino a 60 m. Una chiara
indicazione di una circolazione più profonda e una riduzione della
temperatura dell’acqua e un aumento della concentrazione di ossigeno nelle parti profonde del lago.
53
"Climate driven" scenario 2001 - 2050
PrecipitazioneTemperatura
1600
9
1500
8,5
1400
8
1200
°C
mm
1300
1100
7
1000
6,5
900
YEARS
Il lago
2020
- 72,8
+ 0,32
Scenari di precipitazione (mm)
Scenari di temperatura dell'aria (°C)
2030
- 19,2
+ 0,6
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2040
- 43,2
+ 0,96
2050
+ 31,5
+ 1,25
Trend storici
Temperatura dell'acqua
Mese di Maggio
Mese di Dicembre
25
7,5
Surface
Bottom
Lineare (Surface)
Lineare (Bottom )
20
Surface
Bottom
Lineare (Surface)
Lineare (Bottom )
7
6,5
15
6
°C
ha la forma simile ad un uovo, con una lunghezza di circa
1,8Km ed una larghezza di 0,8Km. Stante il lungo tempo
di residenza dell’acqua il comune di St. Kanzian quale
proprietario del lago stesso ha compiuto grandi sforzi per
preservare la qualità dell’acqua. L’intero bacino idrico è
stato dotato di un sistema fognario da quando il lago, nei
primi anni 80, ha iniziato a dare segni di eutrofizzazione.
Dal 1975 il lago viene trattato con un unico drenaggio dele
acque in profondità al fine di ridurre il carico dei nutrimenti.
Il lago viene utilizzato per finalità prettamente turistiche. I
primi visitatori arrivarono nel 1885. In quel tempo la località
aveva 40 posti letto e la maggioranza dei visitatori arrivava
per periodi di riabilitazione post malattie polmonari.
Oggigiorno la località è arrivata a disporre di quasi un
milione di pernottamenti l’anno.
YEARS
°C
È quanto rimane di un precedente lago post glaciale molto
più grande. Il lago è stato progressivamente riempito
dai detriti portati dal fiume post glaciale Vellach, fino a
determinare gli attuali laghi Klopeiner e il vicino Kleinsee.
La riva ha perso molto della sua originalità a causa degli
insediamenti e delle infrastrutture turistiche. Il regime di
rimescolamento del lago è caratterizzato dalla presenza
di banchi di marne gessose sia nel bacino orientale che
in quello occidental. Non essendo presente un affluente
degno di nota, il lago viene quindi alimentato da piccoli
torrenti superficiali e da sorgenti di acqua freatica.
L’emissario caratterizzato da una ridotta portata media
di 35 l/sec è ubicato sulla sponda occidentale e sfocia
nel fiume Drau. È il lago con il minor rinnovo d’acqua e
conseguentemente iil lago più caldo della Carinzia. Il algo
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
2009
2007
2005
2001
2049
2047
2045
2043
2041
2039
2037
2035
2033
2031
2029
2027
2025
2023
2021
2019
2017
2015
2013
2011
2009
2007
2005
2003
2003
6
800
2001
Lago Klopeiner See
7,5
10
5,5
5
5
Profondità Massima
48
m
Profondità Media
23
m
Volume
22.9
m3 x 106
Altitudine Media
446
m s.l.m.
Tempo di riempimento
medio
20.6
anni
Tempo di residenza medio
dello strato profondo
6.8
anni
Media annuale immissari
1971-2010 (principalmente
dalle acque sotterranee)
23.8
l/s
Media annuale emissari
1971-2010 (inclusi i ruscelli)
34.0
l/s
Months
Superficie
Fondo
dic-09
dic-08
dic-07
dic-06
dic-05
4
dic-04
mag-10
feb-10
nov-09
ago-09
mag-09
feb-09
nov-08
ago-08
mag-08
feb-08
nov-07
ago-07
mag-07
feb-07
nov-06
ago-06
mag-06
feb-06
nov-05
km²
ago-05
1.14
mag-05
Area del Lago
feb-05
km²
nov-04
2.40
4,5
ago-04
Bacino Imbrifero
Stato trofico del lago
54
0
mag-04
Carta d'identità
Months
Periodo: 2001 - 2010
Tasso: °C per mese
Mese di Maggio
Mese di Dicembre
+ 0,02
+ 0,16
+ 0,03
+ 0,12
Meteo monitoring
station
Water monitoring
station
oligotrofico
55
Modello idrologico e analisi isotopica
Precipitazione
Estate (JJA)
Inverno (DJF)
700
400
600
350
300
500
250
mm
mm
400
300
200
150
200
100
YEARS
Monthly sampling
and measurements
2002
1993
1984
1975
1966
1957
1948
1939
1930
1921
1912
1903
1894
1885
1876
1867
1858
1849
1840
1831
1822
Deep profile
sampling
1813
2002
1993
1984
1975
1966
1957
1948
1939
1930
1921
1912
1903
1894
1885
1876
1867
1858
1849
1840
1831
0
1822
50
0
1813
100
Spring connested
with the lake
with monthly
sampling
YEARS
New gauging
station
Periodo: 1813 - 2011
Progetto Histalp – Stazione Klaghenfurt - Flugafen
Tasso: mm per decade
JJA
DJF
- 1,8
- 1,5
Indagine circa il regime di circolazione attuale e il processo di evaporazione usando gli isotopi ambientali
Temperatura dell'aria
po
Eva
Estate (JJA)
3,0
d
Lake water
Spring water
2,0
24,0
23,0
1,0
22,0
Tempo di residenza media nella parte più profonda: 6,8 anni
0,0
°C
21,0
°C
tren
Inverno (DJF)
25,0
20,0
19,0
0
-3,0
-4,0
Periodo: 1813 – 2008
Stazione Klopein
Tasso: °C per decade
2006
2005
2004
depth [m]
YEARS
2003
2002
2001
2000
1999
1998
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
-3,4
-3,5
-3,6
-3,7
-3,8
-3,9
-4,0
-4,1
-10
-5,0
YEARS
JJA
- 0,13
18
δ OVSMOW [‰]
-5
17,0
16,0
Trend dell’evaporazione
-1,0
-2,0
18,0
15,0
on
rati
-15
-20
-25
-30
-35
DJF
+ 0,10
-40
12/09 03/10 06/10 09/10 12/10 03/11
date
Attuale comportamento di circolazione (Oxygen – 18 contents)
56
Quantificazione delle perdite del lago verso ruscelli
57
20
Analisi storica dell’acqua e tendenze storiche
Reference
DELTA HISTALP (DELTA ET0, T) 2040-2050
Tendenza del rinnovo delle acque ed dell’evaporazione
Annual lake volume renewal and evaporation
4500
750
24
4000
700
23
3500
650
22
3000
600
2500
550
2000
500
1500
450
1000
400
17
350
16
300
2011
15
2006
Lake evaporation
LVR change in
Precipitation direct
Filling time (years)
2500
2000
Lake-mm
1500
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
DEC
50
Scenario 2
0
-50
-100
-50
-100
1000
500
Inflow direct catchment
MAY
0
Inflow direct
71%
APR
Scenario 1
3000
LAKE VOLUME RENEWAL
29%
MAR
LVR change in
Componenti del volume di acqua annuale
FEB
50
2011
2001
2006
1996
JAN
2001
1991
0
1996
1986
18
1991
1981
19
1986
1976
5
1981
0
1971
10
20
1976
500
21
1971
Evaporation
Lake-mm per day
25
Lake volume renewal
15
Fill Up Time (years)
800
lake evaporation (mm)
lake volume renewal (mm)
5000
DELTA HISTALP (DELTA ET0, T & precip-5%) 2040-2050
Tendenza del tempo di riempimento
-150
Lake surface balance (P-E)
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
DEC
YEAR
-150
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
DEC
YEAR
0
-500
-1000
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
Che cosa accadrà in futuro?
Scenari meteorologici
Scenario 1:
Temperatura e potenziale
evapotraspirazioe dai trend
estrapolati da Histalp (50 anni)
3
Delta T (°C)
2
Mean = 1.4°C
1
0
-1
-2
Temperature
60-ies to 00-ies
-3
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
DEC
Delta ET0 (mm)
30
20
PET
Mean = 5.8 mm/mo.
10
2010
di riempimento. Gli sviluppi del passato e gli scenari simulati evidenziano che il bilancio idrico dei piccoli laghi con piccoli bacini sia strettamente sensibile ai cambiamenti della temperatura
dell’aria. Un aumento della temperatura di 1,5°C fino al decennio
2040-2050 con precipitazioni stabili produce una riduzione media
del ricambio dell’acqua del lago del 23%. Nei mesi da marzo a
luglio la riduzione supera persino il 30% con un massimo del 81%
nel mese di maggio. La sovrapposizione con la riduzione di un
5% delle precipitazioni comporta una riduzione media del 40%
persino superiore al 50% nei mesi di maggio luglio, con un punta
massima del 117% a maggio. Inoltre i cambiamenti nell’uso del
suolo nel bacino idrico del lago possono avere ulteriori importanti
effetti. Di conseguenza è lecito aspettarsi il protrarsi del trend di
incremento del tempo di riempimento e di residenza, parametri
che influenza l’ecologia lacustre.
0
-10
60-ies to 00-ies
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
NOV
Percentual change of the lake water renewal
DEC
Scenario 2040 – 2050:
distribuzione mensile del rinnovo
delle acque
58
2005
Il piccolo lago è caratterizzato da una circolazione relativamente lenta e i processi di evaporazione sulla superficie dell’acqua
sono influenzati dal bilancio idrico. Il lago viene alimentato da
picole sorgenti di acqua freatica e cede acqua ad un ruscello.
Le variazioni delle concentrazioni di isotopi perfino nelle maggiori
profondità testimoniano insieme con la presenza di isotopi del
vicino ruscello che esiste una bassa circolazione nel lago ed un
rilascio di circa 5l\s di acqua dal lago al ruscello che è stata presa in considerazione nei calcoli del bilancio idrico. Un “lumped
conceptual rainfall-runoff model” è stato applicato con lo scopo
di simulare i cambiamenti del passato e sviluppare scenari del
ricambio delle acque del lago in funzione dell’utilizzo del suolo e
delle condizioni climatiche e degli scenaridell’evaporazione del
lago. Le immagini evidenziano i cambiamenti significativi del bilancio idrico (riduzione del ricambio d’acqua, aumento dell’evaporazione del lago) e conseguentemente un incremento nei tempi
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Year
Scenario 1
1
0
- 31
- 32
- 81
- 50
- 30
- 25
-7
- 16
-8
-1
- 23
Scenario 2
-9
- 13
- 44
- 44
- 117
- 85
- 54
- 39
- 20
- 29
- 18
- 11
- 40
59
Cambiamenti di temperatura dell’acqua e dei regimi
di rimescolamento
Medium water temperature at surface
Wörthersee: 1930 - 2010
January
April
August
November
+ 0,2 °C
+ 1,1 °C
+ 0,2 °C
- 0,2 °C
Development of temperature stratification
Nel periodo dal 1990 al 2010 si è verificato un leggero aumento
della temperatura superficiale dell’acqua nei mesi invernali, primaverili ed estivi. Sembra che non ci sia alcun influenza del riscaldamento globale sulla temperatura dell’acqua del lago. Il lago
è meromittico, cioè in primavera ed in autunno ha una circolazione verticale solamente parziale. Questo genera un ricambio di
ossigeno solo fino a 30metri di profondità come mostra il grafico
sopra, le zone vicine al fondo rimangono perciò atossiche, prive
di ossigeno. Il corpo idrico al di sotto del limite di circolazione si
60
trova in una fase di stagnazione. La situazione della temperatura e
circolazione dell’ossigeno nelle profondità forniscono informazioni sul periodo di circolazione e sull’estensione della circolazione
dell’acqua. Un chiaro indicatore della profondità di circolazione è
la presenza di ossigeno. In generale il limite di ossigeno in questo
lago è la profondità di 30 metri. A maggio 2010 la circolazione si è
spostata più in profondità e si sono avute misurazioni di ossigeno
sino a 40 metri.
Conclusioni
Prima degli anni 90 la maggioranza degli scienziati in campo ambientale ritenevano che il clima potesse esercitare
un’influenza relativamente costante sugli ecosistemi d’acqua dolce. Negli ultimi anni al contrario si è appurato che
i cambiamenti climatici sono responsabili di un ulteriore
stress sulle superficie d’acqua e sviluppano importanti interazioni con altri fattori (quali l’eutrofizzazione, i cambiamenti idromorfologichi, l’acidificazione).
Gli impatti principali del riscaldamento globale sugli ecosistemi lacustri sono provocati dai cambiamenti della temperatura dell’aria, delle precipitazioni e del regime del vento.
La risposta dei laghi ai cambiamenti climatici dipende dalla
combinazione delle loro caratteristiche, che, a loro volta
sono influenzate dalla loro localizzazione, dall’ambientazione de paesaggio, e dalla loro dimensione e topografia.
62
Bibliografia
una riduzione della fornitura di acqua, ad un cambiamento
delle stagioni di fioritura e di crescita delle piante, ad un
incremento dell’evaporazione, dell’evapotraspirazione, e di
un probabile stato di siccità in tarda estate, con alterazioni
nelle concentrazioni di ossigeno nella colonna di acqua e
nella catena alimentare. Le autorità coinvolte nella gestione
dei laghi nello spazio alpino devono agire adesso al fine di
prepararsi a questi effetti. Ciò significa modificare il modo
in cui vengono progettate le abitazioni e le infrastrutture,
migliorare l’utilizzo dell’acqua, ripensare il modo in cui vengono sfruttate le delicate zone sabbiose, o di utilizzare coltivazioni con maggiore resistenza alla siccità.
Il riscaldamento globale sta già influenzando le condizioni
fisiche, chimiche, biologiche e idromorfologiche degli ecosistemi perilacuali. La portata del cambiamento è ancora
relativamente ridotta rispetto all’impatto generato dall’uso
antropico del suolo e allo stesso tempo impone cambiamenti nello sfruttamento delle risorse nei bacini idrici.
I cambiamenti delle caratteristiche dell’ecosistema dei
laghi nell’area alpina, come viene qui descritto, continueranno nel tempo e diventeranno sempre più evidenti con
l’aumento delle emissioni dei gas responsabili dell’effetto
serra.
Ai laghi alpini devono quindi essere applicate soluzioni ingegneristiche, miglioramenti nelle infrastrutture, proposte
per nuove strutture e impianti. Da un lato alcune azioni di
adattamento quali gli adattamenti comportamentali possono essere sviluppate a basso costo, mentre dall’altro gli
interventi sulle infrastrutture richiedono investimenti significativi. Ma le decisioni prese oggi sulla gestione dei principali usi dei laghi (irrigazione, navigazione, turismo, balneazione, energia elettrica,…) avranno conseguenze durature
per in nostri figli e le generazioni future, e ridurranno i costi
futuri della gestione stessa. Tenere presente il clima del futuro nel prendere queste decisioni, metterà lo spazio alpino
in una migliore posizione nell’affrontare gli inevitabili impatti dei cambiamenti climatici.
Questi cambiamenti avranno conseguenze nello spazio alpino, cambiamenti quali eventi meteorologici estremi, con
maggiori carichi di sedimenti; quali una riduzione delle precipitazioni, che in particolare nelle regioni occidentali potrebbe portare ad una riduzione del livello dell’acqua e di
conseguenza potrebbe ridurre la regolarità della portata, in
modo da condurre ad un cambiamento della localizzazione
dell’ecosistema e delle aree riproduttive e di fecondazione, e da incrementare l’eutrofizzazione di laghi poco profondi; temperature più elevate porteranno ad esempio ad
Al fine di definire nel miglior modo possibile la gestione
dell’acqua e gli strumenti decisionali, sono essenziali una
lunga serie di dati su parametri chimici, fisici, climatici e
biologici. Attualmente attraverso il monitoraggio, la modelizzazione, e un sistema di analisi, il progetto SILMAS
ha sviluppato un sistema di preallarme per il cambiamento
climatico, fornendo un supporto per le decisioni a livello
politico per assumere strategie di aggiustamento in termini
di gestione della risorsa idrica e di salvaguardia o ripristino
degli ecosistemi.
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