Monitoraggio mediante licheni epifiti nella Conca Eugubina

Ubicazione delle UCP (evidenziate in rosso) in relazione alla mappa di diffusione delle NOx

Il Progetto “Il metodo I.B.L. Applicazione nell’avvio del monitoraggio della conca eugubina mediante licheni epifiti” è stato effettuato da personale Arpa in collaborazione con personale esperto dell’Università del Molise (dott.ssa Sonia Ravera). Per il suo svolgimento lo studio ha previsto attività sia di campo che di laboratorio. 

Queste attività hanno permesso la messa a punto di una rete di biomonitoraggio nel comune di Gubbio. Tale rete è finalizzata alla verifica periodica dello stato di naturalità/alterazione dell’area attraverso l’uso di indicatori biologici, i licheni epifiti, di cui è ben nota la sensibilità agli stress ambientali di origine antropica.

L’approccio I.B.L. (Indice di Biodiversità Lichenica), in particolare, rappresenta uno strumento riconosciuto a livello nazionale e internazionale per la valutazione qualitativa dell’azione sinergica di inquinanti aerodiffusi fitotossici quali CO, NO_x, SO₂ su un organismo sensibile quale il lichene epifito.

Gli obiettivi perseguiti sono molteplici e volti alla determinazione della qualità dell’aria nel territorio in questione attraverso un approccio biologico che si propone di integrare i dati delle centraline chimiche.

In particolare, si è voluto:

1. Valutare la distribuzione delle concentrazioni dei principali inquinanti nell’intera area presa in esame sulla base di uno studio modellistico di diffusione;

2. Effettuare il biomonitoraggio della qualità dell’aria, verificando la correlazione tra lo studio modellistico e l’I.B.L.;

3. Individuare le criticità ambientali presenti in zona;

4. Assicurare, in maniera continua, la tutela dell’ambiente attuando uno studio a scala locale sulla base della preesistente Rete Regionale di Biomonitoraggio con l’I.B.L..

Inquadramento territoriale

La Conca Eugubina è un ampio e fertilissimo bacino intermontano composto sostanzialmente da un’area valliva che interessa gran parte dell’area pianeggiante e dalla fascia pedemontana dei Monti di Gubbio a nord dell'abitato. L’origine lacustre del bacino, dovuta agli intensi fenomeni tettonici verificatisi durante le fasi orogeniche e post-orogeniche, risale a circa 10 milioni di anni fa. Gubbio presenta un clima tipicamente continentale, con estati mediamente calde ma secche e inverni molto rigidi, caratterizzati dalle correnti nord-orientali. La fenomenologia che maggiormente caratterizza quest’area si sviluppa nel periodo autunnale e invernale, in cui si assiste spesso a precoci nevicate sulle colline circostanti, con temperature minime che scendono sotto lo zero. Per l’inquadramento climatico dell’area di studio si è fatto riferimento alla stazione meteorologica di Gubbio (Bacino: Tevere II – Chiascio), sita a 529 m. 

Area industriale

Nel comune di Gubbio sono ubicati vari insediamenti industriali. Le due principali attività industriali presenti nel territorio comunale sono rappresentate dai due cementifici Colacem S.p.A., situato nella frazione di Ghigiano, a SE di Gubbio, da cui dista circa 10 Km, e Aldo Barbetti S.p.A., situato nella frazione di Semonte, a NW di Gubbio, da cui dista circa 1 Km. A entrambi i cementifici è stata rilasciata l’Autorizzazione Integrata Ambientale (A.I.A.). Nel ciclo di produzione del cemento le sostanze emesse in atmosfera, di maggiore rilievo ambientale, sono: gli ossidi di azoto (NO_x), il biossido di zolfo (SO₂), il monossido di carbonio (CO), il biossido di carbonio (CO₂), composti organici volatili e le polveri fini (PM10 e PM2,5). I cementifici raggiungono temperature di combustioni di 1.400°C, ossia temperature che evitano la formazione di diossina.

I due cementifici insistono sul medesimo territorio, considerando tutto il ciclo produttivo comprendente l’attività estrattiva, gli impianti per la trasformazione della materia prima e la relativa rete dei trasporti. 

Fig. 1: Foto aerea e dislocazione delle centraline di monitoraggio in Gubbio

Al fine di ottimizzare il lavoro di campo, l’indice di biodiversita lichenica è stato calcolato in 6 stazioni selezionate in modo preferenziale - come previsto nel metodo descritto nel Manuale ANPA (AA.VV., 2001), per gli studi locali o finalizzati a monitorare fonti puntiformi d’inquinamento.

Le 6 stazioni scelte, sono collocate nei pressi di target d’interesse: stazioni di rilevamento chimico, centro urbano, target sensibili, zone con massima ricaduta degli emessi. Queste ultime, sono state selezionale sulla base dei modelli diffusionali relativi alle concentrazioni puntuali e diffuse di NO_x ed SO_x prodotti nello “Studio della Qualità dell’Aria sul territorio del comune di Gubbio” (Arpa Umbria, 2006). Nella Rete di biomonitoraggio ogni unità di campionamento è stata caratterizzata sotto il profilo ecologico ed identificata con l’impiego del GPS. Alle 6 stazioni prescelte è stata aggiunta, come riferimento, la stazione di monitoraggio della rete regionale più prossima, che ricade nell’area di studio, la n. 23 situata nell’abitato di Padule (via S. Bartolo - Gubbio). L’area di studio, sulla base dei risultati ottenuti attraverso la spazializzazione dei dati I.B.L. regionali, appariva ricadere genericamente in una zona attribuibile alla classe 4 (Naturalità bassa/Alterazione bassa.

Spazializzazione dei dati I.B.L. della Rete Regionale (2009)

Durante lo studio sono state identificate 49 specie licheniche, tra cui Lecanora argentata (Ach.) Malme non riscontrata nel precedente monitoraggio della rete regionale nel 2008.

Nella Tab. 1 sono riportati per ciascuna stazione:

• l’Indice di Biodiversità Lichenica;
• la classe di naturalità/alterazione secondo la scala d’interpretazione utilizzata per la rete regionale;
• i relativi ranges di valori di NO_x per ogni stazione.

L’analisi su scala locale ha evidenziato una situazione diversificata:

• si conferma il risultato ottenuto attraverso il precedente monitoraggio della rete regionale nell’area urbana di Gubbio (UCP 1- classe 4 di naturalità/alterazione);
• la valutazione è invece peggiore nelle stazioni prospicienti i due cementifici (UCP 3, 4, 5) dove l’Indice riflette attualmente un’alterazione media (classe 5 di naturalità/alterazione);
• la situazione risulta migliore, al contrario, sia nel settore meridionale (UCP 2) sia in quello nord-orientale dell’area (UCP 6), dove l’influenza dell’azione antropica risulta, allo stato attuale, inferiore riflettendo un livello di naturalità medio (classe 3 di naturalità/alterazione).

Inoltre, rispetto al modello diffusionale su base analitica, i risultati confermano le previsioni. In particolare si evidenzia come la stazione 4, se pur solo occasionalmente sottovento rispetto alla Colacem, tuttavia presenta le medesime conseguenze sulla biodiversità lichenica riportate per le stazioni collocate nelle zone di presumibile massima ricaduta.

Relativamente all’esposizione, c’è inoltre da segnalare come nelle UCP più vicine ai due cementifici (UCP 4 - Colacem SW, UCP 6 – Barbetti Monte Foce) i valori medi inferiori di biodiversità lichenica, si riscontrano proprio nella parte del tronco direttamente esposta al cementificio (rispettivamente Nord ed Est per l’UCP 4 - Colacem SW, Ovest per l’UCP 6 - Barbetti Monte Foce).

I risultati degli I.B.L. non sempre sono coerenti con le mappe di massima ricaduta al suolo degli inquinanti emessi. In particolare si evidenza come nell’UCP 4 - Colacem SW (l’ I.B.L. calcolato 93) corrisponda alla massima alterazione rilevata nell’area di studio (alterazione media) nonostante le ricadute valutate siano pari a 8-16 µg/m³/anno. La scelta di collocare una UCP in quest’area è stata voluta, poiché l’area corrisponde ad un target sensibile, in quanto nell’arco degli ultimi anni è stato più volte segnalato dagli abitanti un odore pungente proveniente dal cementificio.

I risultati degli I.B.L.  di tutte le stazioni sono stati anche confermati dalle recenti mappe di massima ricaduta al suolo degli inquinanti emessi (Arpa Umbria, 2010).

Tab. 1: valori I.B.L. della Conca Eugubina e relativi valori NO_x

Nel progetto, date le caratteristiche bioclimatiche relative all’area di studio, si è ritenuto opportuno utilizzare come riferimento la scala Giordani (2004), relativa alla regione Tirrenica (Mediterranea e Submediterranea), riguardante strettamente le querce caducifoglie; la stessa scala è stata utilizzata anche per l’interpretazione degli indici relativi alla Rete Regionale di Biomonitoraggio e ciò favorisce il confronto dei risultati.