BIODIVERSITA’ RISORSA FONDAMENTALE.

Il concetto di biodiversità è relativamente recente e risale agli anni 80 e 90 del secolo scorso. La sua definizione è andata a travalicare il significato originario, ossia la diversità della vita intesa come somma numerica delle diverse specie, animali, vegetali o qualunque altra forma di che la compongano. La biodiversità va oggi intesa a livello di ecosistema e il suo studio va non solo a contare il numero di differenti specie presenti in un’area ma anche  a considerare l’intreccio delle relazioni che queste hanno intessuto tra di loro. In questo senso  la biodiversità è diventata oggi un concetto fondamentale nello studio della vita sulla terra e uno strumento per capirne la complessità, anche in relazione con attività umane. Un’area ad alta biodiversità, ossia un’area che accoglie un elevato numero di specie di organismi viventi che si incastrano tra loro facendo funzionare un ecosistema in modo articolato ed efficace, può essere considerato a tutti gli effetti un valore territoriale e un metro per misurarne la qualità. La perdita di biodiversità che si sta verificando nella nostra epoca in moltissime aree del pianeta sta riducendo il numero di specie presenti negli ecosistemi, minandone la stabilità.  Un ecosistema instabile rappresenta un problema, non solo per gli animali e le piante che lo abitano, ma anche per le economie umane che dipendono direttamente o indirettamente da queste. Gli agrosistemi sono infatti i primi a risentire di queste perdite, con un impoverimento delle risorse idriche, delle rese dei terreni, una maggiore vulnerabilità delle colture ai parassiti e, in generale, una maggiore dipendenza da continui interventi di manutenzione su ogni aspetto del sistema agricolo.

“Biodiversity Friend” è una certificazione sviluppata nel 2010 da World Biodiversity Association onlus per valutare la conservazione della biodiversità in agricoltura. La procedura per ottenere la certificazione considera gli impatti ambientali delle attività agricole sugli agrosistemi e sulla biodiversità e suggerisce strategie operative per incrementare la qualità ambientale delle aree coltivate. La valutazione considera 12 azioni relative a metodi a basso impatto per il controllo dei parassiti e delle malerbe, ricostituzione della fertilità dei suoli, uso razionale delle risorse idriche, diffusione di siepi boschi e specie nettarifere, conservazione della biodiversità agraria, qualità di aria, acqua e suolo attraverso Indici di Biodiversità, uso di fonti rinnovabili di energia, riduzione delle emissioni e stoccaggio di CO2 e altre azioni che possono avere benefici effetti sulla biodiversità. La qualità ambientale dell’agrosistema è valutata utilizzando il bio monitoraggio di aria, acqua e suolo, considerando che la diversità dei macro invertebrati di suolo e acqua e la biodiversità delle comunità dei licheni epifiti decresce rapidamente quando suolo, acqua e aria sono alterate da diverse cause, come inquinamento, uso di pesticidi sintetici e biologici, cattive pratiche agrarie, ecc. Vengono qui presentati in dettaglio i protocolli dei tre indici della certificazione “Biodiversity Friend”: l’Indice di Biodiversità Lichenica (IBL-bf), l’Indice di Biodiversità Acquatica (IBA-bf) e l’Indice di Biodiversità del Suolo (IBS-bf).

Licheni e inquinamento dell’aria in agricoltura. Solitamente l’inquinamento atmosferico è considerato un problema legato alle aree urbane e industrializzate. Tuttavia, negli ultimi decenni gli impatti dell’agricoltura sulla qualità dell’aria è stata ampiamente riconosciuta. Gli inquinanti dell’aria come pesticidi e sostanze azotate possono avere effetti negativi anche sui corsi d’acqua superficiali e sotterranei e sul suolo (National Research Council, 2009). I licheni sono generalmente
considerati buoni indicatori di qualità dell’aria: la composizione alterata dei gas atmosferici si riflette in evidenti cambiamenti delle comunità dei licheni epifiti. La sensibilità dei licheni è particolarmente  rilevante nei confronti di fungicidi, ma anche erbicidi e insetticidi hanno un rilevante impatto su di essi. In particolare, è stato dimostrato che la ricchezza in specie licheniche è negativamente influenzata dalla frequenza dei trattamenti antiparassitari. I licheni come bioindicatori. I licheni sono organismi formati dalla simbiosi tra un fungo e un’alga. Fino ad oggi sono stati descritti più di 14.000 specie di licheni dai lichenologi. I licheni possono dare eccellenti indicazioni sul livello di alterazione ambientale perchè il loro metabolismo dipende strettamente dalla qualità dell’aria. Le caratteristiche che fanno dei licheni ottimi bioindicatori della qualità dell’aria, in aree urbane e rurali, sono: a) elevata capacità di assorbimento e accumulo di sostanze presenti in atmosfera; b) resistenza agli stress ambientali; c) impossibilità di liberarsi delle parti inquinate; d) longevità e sviluppo lento; e) alta sensibilità agli inquinanti. Nella valutazione della qualità dell’aria I licheni possono essere usati sia come bioindicatori sia come bio accumulatori. Frequentemente ad una riduzione del numero di specie licheniche corrisponde una riduzione del numero di esemplari di ciascuna specie. Mentre le alterazioni morfologiche e fisiologiche sono difficilmente quantificabili e spesso di difficile interpretazione, le variazioni ecologiche permettono di tradurre le risposte dei licheni in valori numerici, riferibili ai diversi livelli di inquinamento atmosferico. In generale, avvicinandosi alle sorgenti inquinanti, si assiste ad un progressivo peggioramento delle condizioni di salute del lichene. I licheni rispondono con relativa velocità alla diminuzione della qualità dell’aria e possono ricolonizzare in pochi anni ambienti urbani e industriali qualora si verifichino dei miglioramenti delle condizioni ambientali, come evidenziato in molte parti d’Europa. Gli studi di qualità dell’aria mediante licheni hanno trovato in Italia larga diffusione a partire dagli anni ottanta, in concomitanza con la ripresa dell’interesse per gli studi lichenologici. E’ importante precisare che i licheni considerati per la valutazione della biodiversità sono essenzialmente quelli epifiti, il che consente di limitare la variabilità di parametri ecologici indipendenti dall’inquinamento, quali tenori in basi o capacità idrica, assai variabili nei substrati litici.

L’Indice di Biodiversità Acquatica di Biodiversity Friend (IBA-bf)
Esistono vari metodi per effettuare un’analisi ambientale qualitativa delle acque superficiali, ciascuno adatto a mettere in evidenza diversi aspetti e criticità. E’ possibile suddividere queste metodologie in due gruppi principali: quelle dirette, ossia le analisi chimico fisiche, e quelle indirette, rappresentate dagli indici biotici. In generale le analisi chimico fisiche offrono un elevato dettaglio ma elaborano solo problemi semplici e lineari evidenziando in modo puntiforme singole criticità. Le indagini chimiche rilevano la presenza di specifiche sostanze e possono non registrare la presenza di inquinanti intermittenti o periodici, o di sostanze non rilevabili al di fuori del range di analisi. Per analizzare sistemi complessi, come la rete ecologica di un fiume o di un corso d’acqua, gli indici biotici offrono maggiori opportunità. Il biomonitoraggio degli organismi viventi nei corsi d’acqua può rilevare gli effetti di un contaminante non rilevato dalle analisi chimiche, come riportato dalla moderna letteratura, fin dalla proposta dell’indice biotico di Beck (Beck, 1955). La strategia degli indici biotici è basata sulla identificazione dei macroinvertebrati, la sensibilità dei quali verso la qualità dell’acqua è ben conosciuta; per questo essi sono definiti bioindicatori. La comunità dei macroinvertebratei bentonici di un corso d’acqua è particolarmente adatta per essere utilizzata nella bioindicazione, in quanto si trova in un ambiente con limitate variazioni stagionali, è facile da campionare, è abbondante ed in generale sempre disponibile. Il monitoraggio degli animali viventi nei corsi d’acqua può rivelare gli effetti dell’inquinamento, non rilevati dal monitoraggio chimico. Per questo motivo gli indici biotici hanno dominato le analisi ambientali ad ampio spettro per tutta la metà del secolo scorso fino ad essere standardizzati e messi in rilievo nelle normative nazionali e comunitarie (Direttiva 2000/60/CE e D.Lgs. 152/99 in Italia) nel monitoraggio e classificazione dei corpi idrici.  Negli ultimi anni tuttavia, il modello standardizzato dell’Indice Biotico Esteso (Woodiwiss, 1964 and 1978) è stato perfezionato, aggiungendo contributi concettuali non indifferenti. L’IBE funziona bene se condotto in aree ben conosciute, ovvero dove i parametri di tolleranza delle singole specie siano noti e se condotto con grande dettaglio di determinazione specifica, quindi da uno specialista di macroinvertebrati, conoscitore delle dinamiche ecologiche fluviali. Per ovviare a questo limite metodologico e al contempo ampliare la complessità sistemica delle analisi, allo studio dei bioindicatori, alcuni autori hanno suggerito di ridurre il dettaglio tassonomico compensandolo con una descrizione più accurata delle caratteristiche dell’ecosistema, andando quindi ad evidenziare quanto la componente abiotica sia adatta ad ospitare quella biotica, e valutare l’intera funzionalità del sistema fluviale o lacustre (Vannote et al., 1980; Siligardi et al., 2007; or the Italian SEL in the D.M.391/2003).
Partendo da queste premesse il presente protocollo si propone come una ulteriore evoluzione delle sopraccitate metodologie, mirando quindi non tanto a valutare la presenza nell’acqua di inquinanti o elementi di disturbo per particolari organismi, ma a stimare quando un ambiente acquatico nel suo complesso sia favorevole ad ospitare una significativa biodiversità, indice di più ampio spettro da cui naturalmente possono essere poi dedotte anche considerazioni su singole criticità. L’Indice di Biodiversità Acquatica del protocollo “Biodiversity Friend” mira dunque a rilevare la diversificazione e la stabilità delle comunità biotiche (Klemm et al., 1990; Rosemberg et al., 1997) mettendole in relazione alla continuità fluviale e alle componenti funzionali dell’idromorfologia. Determinazione dell’IBA-bf Un ambiente adatto ad ospitare una ricca biodiversità è in primo luogo un ambiente eterogeneo, con differenti strategie di sopravvivenza possibili. E’ necessario quindi un inquadramento ecologico generale dell’ecosistema che gravita attorno al corso d’acqua e che ne condiziona le dinamiche. L’operatore è tenuto a compilare una scheda di rilevo nella quale saranno registrati diversi parametri morfologici ed ecologici. Nel caso le dimensioni del corso d’acqua considerato presentino condizioni ecologiche molto diversificate, si dovrà compilare una scheda differente per ogni tratto ripario ecologicamente distinto, andando poi a fare la media finale di tutti i punteggi ottenuti.
Analisi idromorfologica
Ampiezza. Dal momento che la maggior parte delle risorse nutritive, dei siti di rifugio e riproduzione, degli ambienti generalmente ospitali per la fauna acquatica si trovano in prossimità delle rive, l’ampiezza di un corso d’acqua è molto importante. Andrà quindi valutata l’ampiezza dell’alveo di morbida ossia quella porzione dell’alveo occupata dall’acqua in condizioni di buona disponibilità d’acqua. L’alveo di morbida in condizioni normali (quindi né in piena né in secca) comprende la porzione occupata dall’acqua più una fascia riparia priva di alberi e arbusti, piante che avrebbero difficoltà a svilupparsi in condizioni di frequenti sommersioni, ed abrasione del substrato dovuto all’azione delle correnti di piena. Nei periodi di secca parte dell’alveo di morbida viene colonizzato da vegetazione erbacea pioniera di greto. Se in molti casi l’alveo di morbida coincide con lo spazio occupato dall’acqua e delle rive che lo racchiudono, spesso va invece ricercato più in là osservando la vegetazione circostante nei termini sopra descritti. L’ampiezza va quindi stimata in senso trasversale da un margine esterno all’altro dell’alveo di morbida. Se argini e fondale sono completamente cementificati oppure se le variazioni della portata d’acqua sono regimentate ed estreme in modo tale che il corso d’acqua viene prosciugato per più di tre mesi all’anno o il fondale viene dragato più di due volte l’anno, esso va considerato come “artificiale”.
Morfologia fluviale.

Opere di canalizzazione, briglie e sistemi di regimentazione tendono sempre più a dirigere artificialmente il corso d’acqua cercando il minor impatto con le attività umane, facendo gli occupare meno spazio possibile, per prevenire esondazioni e l’erosione degli argini. In molte aree agricole è molto difficile mantenere i fiumi nelle loro condizioni naturali, soprattutto in Europa, dove l’antropizzazione e l’urbanizzazione sono largamente diffuse (UN, 2012). Di contro una gestione
fortemente artificializzata tende ad omogeneizzare la struttura fluviale, riducendo in molti casi la capacità di ospitare comunità biotiche complesse e diversificate. Un compromesso è tuttavia possibile. Un canale dritto, con argini cementificati e completamente artificiale offre risorse e siti di rifugio pressoché nulli e verrà colonizzato nel migliore dei casi solo da pochi organismi molto resistenti. Un andamento più sinuoso ed irregolare invece, quantomeno in alcuni tratti, dove l’acqua possa scorrere a diverse velocità la presenza di argini di terra con incisioni tanto verticali quanto orizzontali, anche di moderata ampiezza purché frequenti, e presenza di moderati ostacoli alla corrente quali massi o tronchi, potranno invece trasformare radicalmente la capacità di un piccolo canale agricolo in un sito di grande interesse per la fauna e flora legati all’acqua.
Regime idrico.

Le variazioni nella portata d’acqua sono un elemento generalmente naturale e legato alla stagionalità che, se ben conservata, favorisce l’alternanza di ospiti diversi con strategie diverse, promuovendo la biodiversità complessiva. Un regime naturalmente costante, garantito da una rete idrica ben strutturata anche in alcuni casi regimentata può d’altra parte diminuire le strategie possibili pur garantendo maggiore una stabilità e continuità a quelle presenti. Alterazioni al regime idrico naturale quali prelievi occasionali per uso agricolo, idroelettrico o sfruttamento delle falde possono incidere significativamente sulla funzionalità del corso d’acqua portando ad esempio a secche temporanee incompatibili con i cicli vitali di molti organismi. Rientrano in questa categoria anche canali irrigui con struttura artificiale e ridotte dimensioni, caratteristiche che li rendono particolarmente vulnerabili alle variazioni stagionali naturali (Bunn & Arthington, 2002; Ferrington & Sealock, 2005). Le variazioni di portata non vanno ovviamente stimate dall’ampiezza dell’alveo bagnato al momento della rilevazione, ma dedotte dall’estensione e complessità della vegetazione perifluviale ed eventualmente dalle informazioni fornite dai gestori delle opere idrauliche.
Vegetazione riparia e perifluviale.

La vegetazione riparia oltre ad influenzare in termini di sviluppo ed estensione l’ombreggiatura modella la morfologia riparia creando nicchie e siti adatti ad ospitare la fauna e produce gran parte delle sostanze nutritive che la sostentano. Se in assenza di vegetazione riparia solo pochi individui particolarmente resistenti o visitatori occasionali potranno sopravvivere grazie al detrito trasportato dalla corrente, ad ogni incremento della diversità e complessità delle comunità vegetali riparie corrisponderà un incremento di quelle animali da esse dipendenti. Nella scheda di valutazione si possono sommare nel totale più categorie qualora presenti (es. alberi+arbusti+erbacea=10). Vanno considerate nel conteggio solo specie igrofile o riparie, non vanno invece conteggiate le specie esotiche, quelle non funzionali, una vegetazione erbacea omogenea e non riparia e quella al di fuori della fascia perifluviale.
Diversità tassonomica e tolleranza all’inquinamento
Una volta rilevata la struttura idromorfologica del corso d’acqua, tramite campionamento si procederà alla valutazione della diversità della biocenosi acquatica. Un conteggio di diversità biologica, quindi del numero delle specie, non può prescindere da un riconoscimento degli organismi campionati a livello specifico, procedura complessa e delicata sia a livello tecnico che concettuale. Per questo motivo il conteggio non riguarderà le specie intese nel modo classico della tassonomia biologica ma come morfotipi. Per morfotipi si intendono quei gruppi di organismi che a livello macroscopico sono caratterizzati da forme simili. Poco importa in questa sede il livello tassonomico di riferimento: una raccolta di 2 specie di plecotteri, un anfipode e tre diversi generi di molluschi conteggerà 6 morfotipi. Il riconoscimento del morfotipo richiede comunque una discreta conoscenza della fauna acquatica dato che, ad un occhio inesperto molte specie od altre unità tassonomiche differenti possono apparire identiche, ma con un po’ di allenamento ed attenzione si potranno riconoscere differenze nel numero delle appendici, nella forma o posizione diversa di setole od uncini e così via. Non devono invece trarre in inganno le dimensioni che, entro certi limiti, non definiscono gruppi tassonomici diversi ma nella maggior parte dei casi solo stadi di sviluppo o livelli di nutrizione differenti all’interno della stessa specie. Anche la colorazione è generalmente poco diagnostica. Il valutare dove finisce la naturale variabilità di una popolazione ed inizia un nuovo morfotipo spetta indubbiamente al buon senso e all’esperienza del valutatore. Il numero di morfotipi consente una valutazione diretta della ricchezza e complessità delle comunità. La dominanza di poche forme indica una scarsità di specie, al contrario eterogeneità nei morfotipi indica una elevata ricchezza di specie.  Se un ambiente salubre può ospitare una ricca biodiversità, la presenza di un inquinante sicuramente la limita. Ogni specie, in base alla letteratura scientifica (Mandaville, 2002) ha una sua peculiare tolleranza all’inquinamento ma è possibile identificare una predisposizione alla tolleranza anche a livelli tassonomici più elevati, arrivando ovviamente a dei compromessi di dettaglio che molti autori ritengono tuttavia accettabili se ben contestualizzati (Olsgard et al., 1997). Se non è infrequente trovare invertebrati tolleranti in località poco inquinate non è vero il contrario. Pertanto la presenza di almeno due bioindicatori appartenenti a gruppi particolarmente sensibili all’inquinamento offre una significativa indicazione di una buona qualità dell’ambiente acquatico.

L’indice di Biodiversità del Suolo di Biodiversity Friend (IBS-bf)
Il suolo può essere considerato un ecosistema formato da un complesso insieme di particelle minerali, acqua, aria, sostanza organica e organismi viventi; essendo l’elemento principale della produzione agricola, può essere considerato una delle risorse naturali più importanti del Pianeta. Gran parte della superficie agricola Europea è interessata da alterazione del suolo dovuta a erosione, compattazione, inquinamento, perdita di sostanza organica e cambiamenti nell’uso del suolo (Jones et al., 2012). Per essere sostenibile, l’agricoltura in futuro dovrà adottare una gestione del suolo razionale. L’utilizzazione dei suoli per produrre alimenti ha bisogno di un elevatissimo livello di mantenimento della risorsa. Tradizionalmente la qualità del suolo è valutata attraverso indicatori fisici, chimici e microbiologici. La valutazione dello stato di integrità naturale, o di alterazione, dell’ecosistema edafico può essere effettivamente effettuata mediante lo studio della fauna del suolo. Gli animali edafici o sotterranei viventi nel suolo allacciano una fitta rete di relazioni tra loro e interagiscono continuamente con l’ambiente fisico. Data la complessità delle comunità che vivono nel suolo, per indagini qualitative vengono solitamente presi in esame alcuni gruppi di animali le cui specie possiedono requisiti fondamentali per essere considerate efficaci indicatori biologici: essere censibili, essere di semplice identificazione ed essere sufficientemente conosciute dal punto di vista ecologico e biogeografico. Coleotteri Carabidi e Stafilinidi, Opilioni, Lombrichi ed Enchitreidi sono stati i gruppi più utilizzati in passato per indagini di questo tipo (Brandmayr et al., 2005). Tuttavia l’applicazione di queste procedure è stato spesso limitato dalla difficoltà di classificazione a livello di specie, che richiede il lavoro di zoologi specialisti.

La biodiversità è un valore territoriale oltre che un cardine della stabilità degli agrosistemi e va quindi monitorata nel tempo e tutelata. Se in un certo momento è scarsa o minacciata è quasi sempre possibile intervenire per migliorarla, spesso con piccoli interventi di gestione dei processi agricoli. In questo senso l’indice di biodiversità acquatica, e non solo, diventa un importante strumento di riqualificazione ambientale, che rende accessibile a tutti quel valore territoriale che dovrebbe essere considerato in tutti i processi agricoli: la biodiversità.