LIFE 09/NAT/IT/000176 Misure urgenti di conservazione delle *Praterie di Posidonia del Lazio settentrionale Acronimo: POSEIDONE AZIONI E.7 Valutazione ex-ante dello stato di conservazione della *Praterie di Posidonia nel SIC IT6000002 A cura di: Dipartimento di Scienze Ecologiche e Biologiche Università degli Studi della Tuscia INDICE Introduzione 3 1. 5 Materiali e Metodi 1.1 Attività di campo 5 1.2 Attività di laboratorio 7 2. Risultati 11 3. Bibliografia 14 2 Introduzione La Posidonia oceanica è una fanerogama comune nel bacino del Mar Mediterraneo. Essa forma vaste praterie lungo le coste e ricopre un ruolo ecologico fondamentale non solo per la produzione di materiale organico e di ossigeno, ma anche perché è luogo di riparo e nursery per molte specie animali e vegetali. Nella maggior parte degli ecosistemi composti da fanerogame marine, la porzione di produzione primaria utilizzata direttamente dagli erbivori è, in termini percentuali, molto bassa.. La maggior parte di tale produzione è sia stoccata (in matte) o degradata (dai detritivori), sia esportata verso altri ecosistemi sotto forma di foglie morte. Quest'ultimo scenario costituisce una ricchezza per le zone più profonde (poco o assolutamente illuminate) e per le spiagge che beneficiano di questi input alloctoni di detrito. La Posidonia oceanica serve anche come supporto per numerose specie di epifite che assicurano un surplus di produzione primaria, che va ad aggiungersi a quella della prateria stessa. Le epifite costituiscono un nutrimento specifico per numerose specie di animali con il risultato che complessivamente le strutture trofiche presenti nei posidonieti sono caratterizzate da elevati valori di biodiversità. La presenza delle praterie di Posidonia contribuisce al mantenimento dell’equilibrio dei litorali contenendo l’erosione costiera. La regressione dei sistemi a Posidonia oceanica è testimoniata ormai in tutta l’area mediterranea, con la parallela scomparsa delle specie animali e vegetali ad essa associate che trovano nelle praterie il loro habitat elettivo. La regressione è dovuta sia alle azioni meccaniche (uso di reti a strascico e ancoraggi) sia agli scarichi urbani, industriali e alla costruzione di opere marittime che modificando il regime ondoso influenza in alcuni casi la stabilità strutturale dei sedimenti sui quali è insediata la Posidonia oceanica. L’utilizzo di Posidonia oceanica come indicatore biologico di inquinamento chimico risale agli anni ‘80. In effetti questa fanerogama presenta tutte le qualità richieste per una utilizzazione in questo senso: specie bentonica, longeva, largamente diffusa in tutto il bacino del Mediterraneo e capacità di bioaccumulo di contaminanti persistenti. Nel Mediterraneo, la prateria costituisce un forte integratore della qualità globale del mare: è distribuita in tutto il litorale, è particolarmente sensibile all'inquinamento ed ad altre aggressioni legate all'attività umana, fornisce informazioni sullo stato della qualità dell'acqua. Quindi ci sono numerosi parametri che possono essere registrati dalla Posidonia: • torbidità media dell'acqua (calcolata in base al suo limite inferiore e alla densità dei fascicoli fogliari) • correnti e idrodinamismo (dalle strutture erosive che minano le matte) • tasso di sedimentazione ( in base alla crescita dei rizomi o, in casi estremi, dalla loro eliminazione) • inquinanti stabili (concentra e memorizza la loro quantità nel corso del tempo) • stress (indicato dalla quantità di acidi fenolici ed enzimi detossificanti nella pianta) 3 • materia organica e nutrimento (dagli epifiti fogliari e dalla composizione chimica della pianta). Uno degli obiettivi più interessanti di protezione e gestione dell'ambiente marino mediterraneo, nel corso degli ultimi decenni, è rappresentato dalla conservazione della Posidonia oceanica. Dal 1950 si è notata una netta regressione delle praterie in tutto il Mediterraneo, addirittura risulta essere scomparsa in alcuni siti come lo Stretto di Gibilterra, lungo le coste dell'Egitto, Palestina, Israele e Libano, é rara o assente in Nord Adriatico, a Barcellona, Marsiglia, Genova, Atene, Alessandria d'Egitto, ecc. Due sono principalmente i motivi di tale scomparsa: • incapacità di adattarsi attualmente alle condizioni ecologiche ed idrodinamiche del Mediterraneo (ipotesi basata su due elementi: pochi fiori e frutti e alta concentrazione di matte per cui le piante sono estremamente vecchie). • La presenza di attività umane impattanti. Spesso e volentieri queste cause agiscono sinergicamente, quindi non è semplice scinderle per analizzare gli effetti e le reazioni delle piante in modo univoco. Comunque la presenza dell'uomo si evidenzia dalla moltiplicazione di intermatte, che possono divenire coalescenti e dalla diminuzione regolare della densità dei fasci. In casi estremi la prateria è completamente sostituita da matte morte (Boudouresque C.F et al.,2006). Il progetto UE LIFE Poseidone, di cui quest’azione fa parte, ha come obiettivo principale quello di ripristinare e valorizzare l’habitat marino prioritario denominato Prateria di Posidonia oceanica parzialmente compromesso o degradato per azione diretta o indiretta dell'uomo, nel caso specifico per la pesca a strascico illegale. Quest'azione è finalizzata inoltre all'attuazione di una strategia gestionale condivisa con le associazioni della pesca, capace di avere una risonanza sui restanti siti Natura 2000 lungo la linea costiera regionale del Lazio. Il sito in questione è il SIC IT6000002 “Fondali antistanti Punta Murelle”, il quinto per dimensione della Regione Lazio, caratterizzato dall’habitat proprietario Prateria di Posidonia oceanica, esteso per una superficie di circa 1112 ettari. Il sito si presenta piuttosto simmetrico e di forma circolare con lunghezza massima, assimilabile al diametro del cerchio, di circa 2 chilometri. La profondità media è di 25 metri, variando da -10 a -30 m. Il SIC è costituito principalmente da substrato sabbioso con affioramenti di scogli fino a circa 300 metri dalla riva. L’area presenta un andamento morfologicamente movimentato, caratterizzato da pozze e da batimetriche frastagliate, che lo rendono idonea ad ospitare microhabitat e zone di nursery per diverse specie ittiche commerciali tipiche della fascia demersale. L’habitat prioritario “Prateria di Posidonia” si alterna ad aree sabbiose sulle quali stagliano i banchi di Posidonia oceanica. La scheda Natura 2000 riporta come unico habitat quello a Posidonia e tra la flora di pregio la Posidonia oceanica. L’habitat prioritario occupa il 40% (circa 450 ettari) dell’intero sito. 4 1. Materiali e metodi 1.1Attività di campo La campagna di monitoraggio è stata imposta ed organizzata a partire dal mese di maggio con la chiusura del protocollo di monitoraggio, un breve periodo di training che ha coinvolto in primis alcuni operatori subacquei in forze nel DEB dell’Università della Tuscia e successivamente a titolo gratuito e volontario alcuni operatori subacquei locali che hanno offerto la loro collaborazione e la predisposizione della strumentazione (picchetti, quadranti per il campionamento, ecc). La campagna di monitoraggio e campionamento è stata condotta a partire dal mese di giugno 2011 ad opera dei ricercatori del Centro Ittiogenico Marino (CISmar) dell' Università della Tuscia, con il supporto logistico di alcuni Scuba divers dell'associazione Assopaguro di Montalto di Castro ed è proseguita sino a completamento, in Agosto. In accordo al Protocollo di Monitoraggio e ai documenti ISPRA, il rilevamento per il SIC IT6000002 (Fig.1) è stato condotto su tre aree di ricoprimento (A,B,C) per il limite superiore (42°18.1204 N 011°35.3866 E), ad una batimetrica di -11,4 m e lungo un transetto di 60 m per il limite inferiore (42°18.213 N 011°33.840 E) ad una batimetrica di -23 m. Durante le immersioni sono stati effettuati n°3 conteggi casuali di fasci fogliari (superficie di rilevamento 40X40cm) per ogni area di ricoprimento del limite superiore e n° 6 per quello inferiore. In ciascuno dei siti, gli operatori hanno stimato indipendentemente la percentuale di ricoprimento del posidonieto sul fondale, il tipo di substrato e la presenza di altre piante. Durante le operazioni in immersione è stata realizzata una documentazione fotografica nonché, quando possibile, alcune sequenze video di alcuni degli aspetti salienti relativi a ciascuna delle praterie esaminate, come alcune caratteristiche strutturali (copertura, morfologia, tipologia del limite inferiore) ed ecologiche (biocenosi a contorno, presenza di alghe invasive ecc.), utili a definire e documentare in maniera più completa lo stato di conservazione del tratto di prateria indagato. Tutte le rilevazioni e osservazioni effettuate in immersione sono state, inoltre, annotate su apposite tavolette dagli operatori subacquei, per essere quindi riportate, insieme ai dati derivanti dalle analisi di laboratorio, in schede riassuntive redatte per ciascuna stazione e per ciascuna prateria. Le attività di campionamento biologico (Fig.2) hanno permesso di prelevare complessivamente 24 fasci e relativi rizomi (18 per il limite superiore e 6 per quello inferiore) per sito, destinati alle analisi fenologiche. I fasci sono stati prelevati ad una distanza di almeno 1m uno dall’altro, scegliendo esclusivamente quelli ortotropi (a crescita verticale) e possibilmente con le foglie più esterne (adulte) integre, evitando di campionare fasci dicotomici e di compromettere l’integrità dei fasci circostanti. Per il solo limite inferiore sono stati posizionati lungo il transetto di 60m n°5 picchetti a delimitazione del limite della prateria, al fine di monitorizzarne lo stato di avanzamento o regressione. Per il primo picchetto è stato fissato un punto GPS (42°18.213 N 011°33.840 E) per gli altri ci si è mossi lungo il transetto ad una distanza di circa 10m ognuno in direzione Nord-Est. 5 Figura 1: SIC IT6000001: nella sezione del SIC è indicato il punto di campionamento (batimetrica dei 11,4 metri) ubicato sul confine sottocosta del SIC. Nel dintorni del punto sono state scelte 3 stazioni distanti indicativamente 10 metri. Sotto, verso il limite inferiore del posidonieto, è indicato il transetto interessato dai balisage (lunghezza complessiva 50-60 metri) (fonti cartografiche: Google Earth e Ardizzone et al., 1996). 6 Figura 2: SIC IT6000002: Operatori subacquei durante le operazioni di monitoraggio e campionamento 1.2 Attività di laboratorio Elaborazione dei parametri rilevati in situ I parametri analizzati sono in accordo con quelli richiesti dal Protocollo di Monitoraggio ISPRA e dal Protocollo di Monitoraggio elaborato per il presente Progetto LIFE: Le misure per la valutazione della densità assoluta (Giraud, 1977) sono derivate dai conteggi diretti effettuati in immersione del numero di piante di Posidonia (fasci) in n.3 quadrati (repliche) per area (A,B,C) nel limite superiore e n. 6 quadrati nel limite inferiore di 40x40 cm (uso di una cornice metallica lanciata casualmente nell’ambito di ciascuna stazione del posidonieto in esame). I risultati dei conteggi sono stati successivamente elaborati al fine di determinarne la media aritmetica e il valore estrapolato al m2. A seconda del risultato ottenuto, la prateria è stata classificata in maniera classica (Giraud, 1977) in una delle 5 classi di densità secondo lo schema di seguito riportato: Classe Numero fasci /mq Grado di densità I Oltre 700 Prateria molto densa II Da 400 fino a 700 Prateria densa III Da 300 a 400 Prateria rada IV Da 150 a 300 Prateria molto rada V Da 50 a 150 semiprateria 7 Per ognuna delle praterie indagate è stato effettuato un rilievo fotografico di alcuni aspetti delle stazioni di campionamento subacqueo. Sulle misure effettuate in mare sono stati calcolati : • Indice di Conservazione (Moreno et al., 2001) che rappresenta la P. oceanica viva, varia da 0 (solo matte morta) ad 1 (solo Posidonia viva); • Indice di Sostituzione (Monfalcone et al., 2006) che misura l'importanza proporzionale della presenza di altre fanerogame o di specie di Caulerpa all'interno di una prateria. L'indice varia da 0 (solo Posidonia ) e 1(manca Posidonia ed è presente soltanto una specie altra, occupante) Analisi fenologiche In accordo al Protocollo di Monitoraggio, per questa tipologia analitica sono stati esaminati complessivamente 24 fasci per SIC. In laboratorio, ciascun fascio è stato scomposto nelle singole foglie, rispettando l’ordine distico di inserzione. Ogni foglia è stata numerata progressivamente a partire dal centro del fascio (foglie giovanili) e verso l’esterno (foglie adulte). Una volta separate sono state classificate come: • • • giovanili (le più interne, lunghe meno di 5 cm); intermedie (lunghe più di 5 cm e senza base completa); adulte (le più esterne provviste di ligula e base completamente formata). Per le foglie giovanili sono state effettuate le seguenti misure: • • larghezza (cm), misurata nel punto medio della foglia; lunghezza (cm), misurata dal punto di inserzione sino all’apice fogliare. Per le foglie intermedie sono state effettuate le seguenti misure: • • • • • larghezza ( cm), misurata nel punto medio della foglia; lunghezza totale (cm), misurata dal punto di inserzione sino all’apice fogliare; stato dell’apice (“-” = eroso; “+” = intero). lunghezza (cm) del tessuto bruno, quando presente lunghezza (cm) foglia intermedia più lunga. Per le foglie adulte sono state effettuate le seguenti misure: • • • larghezza (cm), misurata nel punto medio della foglia; lunghezza totale (cm), misurata dal punto di inserzione sino all’apice fogliare; stato dell’apice (“-” = eroso; “+” = intero). 8 • • • lunghezza della base (cm), misurata dal punto di inserzione sul rizoma al centro della concavità della ligula; lunghezza del lembo fogliare (cm), misurata dal centro della concavità della ligula fino all’apice; lunghezza (cm) del tessuto bruno, quando presente; Per l’intera pianta è stata effettuata un’analisi della biomassa secca totale (al decimo di milligrammo), del tessuto verde di tutte le foglie rinvenute nel fascio in esame, dopo essiccazione in stufa per 72h a 60 °C. Successivamente è stato calcolato il peso secco medio escludendo le epifite, in modo da valutare l’effetto di quest’ultime sullo stato di salute della prateria. I dati fenologici così raccolti sono stati riportati in apposite schede elettroniche, in formato EXCEL, ed utilizzati per elaborare parametri specifici riferiti a ciascun fascio nonché al fascio “tipo” di ciascuna stazione, quali: • • • • misure medie (lunghezza e larghezza in cm) relative alle tre tipologie di foglie (giovanili, intermedie e adulte) presenti nel fascio; numero medio di foglie presenti nel fascio; superficie fogliare media (cm2 fascio-1) relativa a foglie adulte più quelle intermedie; coefficiente “A” o di erosione fogliare, espresso come percentuale di apici rotti, determinata per 2 tipologie di foglie (intermedie e adulte) in rapporto al numero di foglie esaminate per ciascun fascio, nonché per l’intera stazione. Le medie dei dati fenologici sono state effettuate rispettando le strategie di campionamento. Limite superiore: • media per ogni replica • media delle repliche in ciascuna area • media delle tre aree (A,B,C) Limite inferiore: • media per ogni replica • media delle repliche per stazione 9 2. Risultati Di seguito vengono riportati i risultati derivati dalle osservazioni dirette in mare e dalle analisi fenologiche condotte sui campioni di Posidonia oceanica raccolti nel SIC IT6000002. SIC IT600002 Profondità Temperatura Limite inferiore -11,4 m -23 m 24°C Parametro larg foglie giovanili (cm) lung tot foglie giovanili (cm) larg foglie intermedie (cm) lung tot foglie intermedie (cm) lung tessuto bruno foglie intermedie (cm) larg foglie adulte (cm) lung tot foglie adulte (cm) lung tessuto bruno foglie adulte (cm) lung della base foglie adulte (cm) numero medio foglie per ciuffo (adulte +intermedie) coeff A adulte coeff A intermedie lung foglia intermedia più lunga (cm) sup fogliare fasci (adulte+intermedie) Cmq/ fascio Ricoprimento Continuità della prateria Ricoprimento % matte morta Ricoprimento % Posdidonia oceanica viva (L) Ricoprimento % Caulerpa racemosa Ricoprimento % Cymodocea nodosa Tipo di substrato Fonti di disturbo evidenti Composizione prateria Presenza alghe alloctone Densità assoluta fasci fogliari Num/m Indice di Conservazione Indice di Sostituzione Limite superiore 2 0,34 ±0,13 0,40± 0,20 0,92± 0,31 1,28 ±0,87 0,96± 0,02 0,85± 0,02 73,68± 3,40 54,06± 4,98 0,0±0,0 0,00± 0,00 0,89± 0,03 0,72± 0,16 64,25± 6,81 43,97± 9,90 1,51± 0,38 1,37 ±0,53 1,14± 0,24 1,65± 0,21 3,5 ± 0,12 4,83± 0,44 0,0±0,0 0,17± 0,06 0,02 ±0,02 0,11± 0,06 78,41± 4,50 74,67± 5,04 66,98± 1,80 37,24 ±5,75 Cont Discont. 0 0 98% 35% 0 0 0 0 Matte Matte 0 Aratura Pura Pura 0 165/m 10 20°C 0 2 108/m 1 1 0 0 2 Sotto il profilo ecologico, la prateria ha evidenziato in corrispondenza del suo limite superiore una colonizzazione continua su matte e sabbia. Eccezione fatta per la presenza in alcuni punti di piccolissime radure comprese tra i 60-80 cm, probabilmente dovute all’ancoraggio di imbarcazioni medio- piccole. Lungo il suo limite superiore, infatti, il posidonieto presenta valori di copertura in media intorno al 98%; la densità media dei fasci è risultata non particolarmente elevata (165 fasci m-2) e attribuibile alla classe IV (prateria molto rada) sensu Giraud (1977). Il limite inferiore di questo tratto di posidonieto (prof. -23 m) è fortemente frammentato e discontinuo. Il grado di copertura del posidonieto in prossimità del suo limite inferiore è risultato in media del 35%, con una densità media dei fasci di 108 fasci m-2 riferibile alla classe V (semi prateria) sensu Giraud . In riferimento agli aspetti fenologici e biometrici rilevati sui fasci campionati, si evidenzia come la lunghezza media (±ES) delle foglie giovanili sia risultata compresa fra un valore massimo di 1,28±0,87 cm per i fasci prelevati dal limite inferiore della prateria ed un minimo di 0,92±0,31 cm per quelli provenienti dal limite superiore. Anche la lunghezza delle foglie intermedie ha evidenziato il suo valore medio massimo (73,68±3,40 cm) per i fasci provenienti dal limite superiore del posidonieto, mentre il valore medio minimo (54,06±4,98 cm) è stato registrato per i fasci campionati nell’ambito della zona più profonda della prateria. Per quanto concerne le foglie adulte, le misure effettuate sulle lamine fogliari sono caratterizzate da una lunghezza media massima (64,25±6,81 cm) registrata per i fasci campionati nella zona superficiale della prateria, mentre quelle appartenenti alle piante campionate più in profondità hanno mostrato valori medi leggermente inferiori e pari a 43,97±9,90. Per quanto concerne le larghezze delle lamine fogliari del margine superiore è stato misurato un valore medio dello 0,34 ±0,13 per le foglie giovanili, di 0,96± 0,02 per le foglie intermedie e dello 0,89± 0,03 cm per quelle adulte. Per il margine inferiore i valori medi della larghezza delle lamine giovanili, intermedie ed adulte sono:0,40± 0,20; 0,85± 0,02;0,72± 0,16. Il numero medio (±ES) di foglie (intermedie+adulte) osservato per fascio è risultato di 3,5 ± 0,12 foglie fascio-1 nel limite superiore e di 4,83±0,44 foglie fascio-1 per quello inferiore.. Il coefficiente di erosione fogliare (coeff. “A”) è risultato nullo nelle foglie adulte del limite superiore con valore medio dello 0%, mentre per le foglie adulte del limite inferiore è stato rilevato un valore del 17% Il coefficiente A delle foglie intermedie presenta anch’esso valori estremamente contenuti che vanno dal 2% nel limite superiore al 11% nella zona più profonda del posidonieto. La percentuale di tessuto bruno presente nelle lamine fogliari esaminate è risultata 1,51± 0,38 per le foglie adulte dei fasci campionati nel limite superiore ed 1,37± 0,53 nel limite inferiore. Per le foglie intermedie non è stata osservata percentuale di tessuto bruno. . La valutazione della superficie fogliare sviluppata dal fascio, calcolata in cm2 fascio-1 e riferita ad un solo lato della pagina fogliare, ha evidenziato valori medi (±ES) di 66,98±1,80 cm2 fascio-1 per la zona superficiale della prateria, di 37,24±5,75 cm2 fascio-1 per la zona in prossimità del limite inferiore. Il calcolo della biomassa ha evidenziato per il limite superiore valori di peso secco medio (±ES) di 1.636 ± 0,21 g e di peso secco medio (±ES) senza epifite pari a 1,576± 0,21 g per una % fibra del 11 96,33 e % di epifite del 3,67. La biomassa stimata per il limite inferiore presenta valori di peso secco medio (±ES) di 1,251 ± 0,262 g e di peso secco medio (±ES) senza epifite di 1,191± 0,252 g quindi la percentuale di fibra è pari al 95,20% e quella di epifite è 4,80%. Per entrambi i limiti la percentuale di epifite non sembra influire sullo stato di salute della pianta. 12 3. BIBLIOGRAFIA Ardizzone G.D. e Belluscio A. (1996) Le praterie di Posidonia oceanica delle coste laziali. In: Il Mare del Lazio: 194-217. Boudouresque C.F., Bernard G., Bonhomme P., Charbonnel E., Diviacco G., Meinesz A.,Pergent G., Pergent-Martini C., Ruitton S., Tunesi L. (2006). Préservation et conservation des herbiers à Posidonia oceanica, RAMOGE pub. 1-202 N°ISBN 2-905540-30-3. Giraud, G. (1977a). 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