Cambiamenti climatici e laghi alpini
annuncio pubblicitario
I cambiamenti climatici e i laghi alpini Cambiamenti climatici e laghi alpini Laghi Alpini: cambiamenti in corso Nell’ambito del progetto Silmas, il Work Package 4 « Alpine Lakes running changes » (Laghi Alpini: cambiamenti in corso) si è dedicato all’analisi degli effetti dei cambiamenti climatici sull’ecosistema lacustre, attraverso l’applicazione di modelli al fine di individuare possibili scenari futuri. Essendo i laghi sistemi dinamici estremamente complessi, per le loro interazioni con l’ambiente locale e con il ciclo dell’acqua, il WP4, nell’ambito dell’analisi dell’evoluzione lacustre connessa alle attività antropiche e alla variabilità climatica, ha seguito due differenti tipi di approccio: uno di tipo biologico, comprendente la raccolta di dati lacustri storici (chimici, fisici e biologici) al fine di analizzare le tendenze e gli eventi ecologici significativi, e un secondo approccio di tipo fisico/chimico, per la determinazione dei cambiamenti climatici sui laghi e nei bacini imbriferi ad essi connessi in termini di aspetti idrologici e termodinamici. L’obiettivo finale è la valorizzazione delle conoscenze acquisite mediante l’integrazione dei risultati delle indagini effettuate, al fine di fornire un utile strumento decisionale in grado di descrivere gli scenari che possono essere attesi dai cambiamenti climatici, legati alle principali tipologie lacustri incontrate nello spazio alpino. Negli ultimi 100 anni la temperatura superficiale globale del nostro pianeta è aumentata di un valore compreso fra 0.6 e 0.8 °C (Houghton et al., 2001). Le Alpi hanno vissuto un eccezionale incremento di temperatura tra il 1901 e il 2000, di circa 2 °C, il doppio della media del riscaldamento globale. I cambiamenti registrati nelle precipitazioni sono risultati, in tale area, più moderati. Gli effetti del riscaldamento globale sono già parzialmente osservabili, come ad esempio la riduzione della permanenza del manto nevoso a bassa quota, l’arretramento dei ghiacciai, l’innesco di frane, fenomeni destinati ad intensificarsi con l’aumentare dei cambiamenti climatici. (IPPC, 2007). Il riscaldamento climatico sta provocando importanti effetti sull’atmosfera, sull’idrosfera, sulla criosfera, sulla biosfera e sulla complessa rete di interazioni e di cicli biogeochimici che intercorrono fra loro. A causa delle loro caratteristiche morfometriche e idrologiche, i laghi alpini sono tra gli ecosistemi acquatici maggiormente sensibili ai cambiamenti climatici. Molti studi, in particolare, hanno dimostrato strette connessioni tra clima, proprietà termiche dei corpi lacustri e fisiologia degli organismi acquatici, abbondanza della popolazione, struttura delle comunità e rete trofica. Effetti dei cambiamenti climatici sui laghi Maggiori temperature dell’acqua potranno ridurre progressivamente gli habitat della fauna ittica; l’eventuale stress idrico provocato da una diminuzione delle precipitazioni potrebbe generare problematiche connesse alle principali attività antropiche (agricoltura, navigazione, gestione dei porti). Inoltre, eventi atmosferici straordinari potrebbero causare fenomeni di erosione, con conseguente accumulo nell’acqua di elementi nutritivi e danno alle realtà forestali ubicate sulle rive dei laghi, che potrebbero essere danneggiate dall’erosione, in particolare in aree di grande valore naturalistico. I laghi alpini, utilizzati dal punto di vista turistico e ricreativo, potrebbero beneficiare di un maggior utilizzo delle strutture turistiche grazie a stagioni estive più lunghe, prestando però maggiore attenzione alla qualità delle acque, alla funzionalità degli ecosistemi lacustri e al controllo in termini di diffusione di specie invasive. Tuttavia, le variazioni indotte dai cambiamenti climatici sono ancora relativamente poco significative rispetto all’impatto generato dall’uso antropico del suolo, ma, in futuro, i cambiamenti climatici genereranno importanti effetti, rendendo necessario un uso sostenibile del suolo all’interno dei bacini imbriferi. Un modello ecosistemico per laghi alpini mesotrofici ed eutrofici L’impatto dei cambiamenti climatici sulle caratteristiche termiche dei laghi La composizione della comunità fitoplanctonica può essere modificata da cambiamenti delle temperature invernali e primaverili, a seconda della morfometria e della posizione geografica del lago (Elliott et al., 2006). Il fitoplancton presente nelle acque fredde superficiali sembra essere particolarmente sensibile alle variazioni di temperatura (Findlay et al., 2001). Un aumento della temperatura dell’acqua può essere associato ad uno spostamento di comunità zooplanctoniche da grandi realtà lacustri a piccoli laghi, da cambiamenti in termini di disponibilità di cibo per cianobatteri e in alcuni casi da una maggiore sensi- bilità alle tossine algali (Moore et al., 1996). Il modello ecosistemico sviluppato risulta essere un utile strumento per stimare la sensibilità e la risposta dell’ecosistema lacustre ai cambiamenti di temperatura e/o dell’ambiente circostante. Modellistica idrologica e indagini isotopiche applicate ai laghi alpini Un modello idrodinamico per i laghi Modelli idrologici semi-distribuiti afflussideflussi sono stati utilizzati al fine di simulare dati storici e sviluppare scenari per l’analisi del’evoluzione del tempo di rinnovo in funzione dell’uso del suolo, del clima e dell’evaporazione. I grafici mostrano significativi cambiamenti nel bilancio idrico lacustre e di conseguenza un maggiore tempo di riempimento. L’applicazione di isotopi ambientali permette di analizzare la dinamica e la circolazione lacustre, e, insieme con il modello idrologico, costituisce un utile strumento per valutare i cambiamenti in termini di tempo di rinnovo, tempo di riempimento e comportamento di circolazione dei laghi. Le figure sottostanti mostrano il trend termico della temperatura dell’acqua (estate e inverno, superficie e fondo) del Lago di Costanza. Cambiamenti dei parametri climatici possono influenzare il bilancio termico lacustre. Le serie storiche analizzate mostrano, per gli ultimi decenni, un incremento comune del trend della temperatura dell’acqua in estate e in inverno nei laghi alpini analizzati. Le risposte di fitoplancton e zooplancton alle pressioni antropiche spesso forniscono un’ ottima indicazione di cambiamento a lungo termine della qualità della acque perilacuali. La comunità planctonica è in grado di adattarsi alle fluttuazioni improvvise di temperatura, ma può essere particolarmente sensibile ai cambiamenti stagionali sul lungo periodo. Al fine di comprendere al meglio gli effetti provocati dai cambiamenti climatici sulle proprietà fisiche lacustri è stato applicato, ad alcuni laghi alpini, un modello idrodinamico, verticale, mono dimensionale. In primo luogo il modello è stato calibrato con dati misurati (meteorologici e di temperatura dell’acqua), mantenendo, dal punto di vista matematico, una stretta connessione con la realtà lacustre, fornendo la condizione necessaria per la creazione di future proiezioni. In una seconda fase il modello è stato forzato con scenari climatici differenti. Copertura nevosa, temperatura ed umidità dell’aria, velocità del vento sono state modificate per ottenere una stima della sensibilità lacustre ai cambiamenti climatici. I risultati mostrano una elevata sensibilità della circolazione lacustre: maggiori temperature dell’aria provocano un rimescolamento meno intenso in inverno/ primavera nei laghi esaminati. Lo scenario futuro prevede quindi minore intensità di rimescolamento, aumento della temperatura dell’acqua e aumento della stabilità della stratificazione. Tali impatti modificheranno la distribuzione dei nutrienti e dell’ossigeno.
