Attività in campo, Progetti

Dinamica della DOM nei Fiumi

I fiumi sono un’importante sorgente di DOM e nutrienti per l’ecosistema marino, in particolare per le zone costiere. Nei fiumi la concentrazione e dinamica della DOM è determinata dai processi biologici, dall’interazione tra acqua e suolo e dagli input antropici (ad es. città, industrie, agricoltura, allevamenti intensivi). Lungo il corso di un fiume la DOM subisce delle trasformazioni legate ai processi chimico-fisici, che vanno a determinare la quantità e il tipo di DOM che arriva in mare. I processi biologici regolano invece il bilancio tra la DOM che entra nella rete trofica e quella che viene rilasciata in atmosfera come anidride carbonica.

Ci aspettiamo che nel Mar Mediterraneo, il contributo dei fiumi al pool della DOM sia particolarmente importante. Questo perché il Mar Mediterraneo ha una zona costiera molto lunga rispetto alla ridotta dimensione del bacino e la densità abitativa lungo la costa è molto elevata.

Nonostante la loro importanza, la dinamica della DOM nei fiumi che sfociano nel Mediterraneo è stata poco studiata, in particolare non si hanno informazioni dettagliate sulla dinamica temporale né sul contributo dei fiumi minori.

L’obiettivo di La!DOM è quello di contribuire alla comprensione della dinamica spazio-temporale della DOM nei fiumi minori che sfociano nel Mediterraneo e il loro contributo al ciclo del Carbonio.

Le fasi del progetto

Stazioni di campionamento lungo la costa del Tirreno durante la campagna TYR02 e concentrazione di DOC misurate in superficie

I fiumi che sfociano nel Tirreno

Nel 2010 e nel 2013 La!DOM ha partecipato a due campagne oceanografiche nel Mar Tirreno dove sono stati raccolti campioni lungo la fascia costiera e alle foci dei fiumi Sarno, Garigliano, Volturno, Tevere, Arno, Serchio e Magra. È grazie a questi campionamenti che ci siamo resi conto dell’importanza dei fiumi nell’apporto di DOM in mare. I risultati delle misure di DOC e CDOM hanno evidenziato come fiumi con diverso impatto antropico abbiano una concentrazione e qualità della DOM diversa.

Campionamento invernale dell'Arno dal ponte della Vittoria a Pisa

Dinamica della DOM nell'Arno

L’Arno è stato scelto come modello per studiare la dinamica della DOM fluviale. Dal 2014 La!DOM ha cominciato a prelevare dei campioni settimanalmente nel fiume, a Pisa. Questo ha portato a individuare l’ampio range di variabilità annuale del DOC (da 160 a 490 micromoli per litro) e della CDOM in questo fiume. È stato inoltre possibile identificare come la portata, la temperatura e l’attività microbica siano alcuni dei fattori che influenzano questa variabilità. I nostri dati hanno mostrato come singoli eventi di piena possano contribuire fino al 20% del flusso di DOC annuale. I risultati sono stati pubblicati  sulla rivista Science of the Total Environment.

Campionamento invernale dell'Arno dal ponte della Vittoria a Pisa

Campionamenti nel fiume Arno, da Pisa fino alla foce

La DOM nel fiume dopo il lockdown

I campionamenti nel fiume sono ripresi, due volte alla settimana, da Aprile 2020 al fine di valutare se il lockdown dovuto al Covid19 abbia avuto un effetto sulla dinamica della DOM del fiume. Il confronto con i dati raccolti in passato ci ha permesso di evidenziare una riduzione del 44% del DOC dovuto alla riduzione della maggior parte delle attività umane lungo il fiume, e un cambiamento nella qualità della DOM, con effetti potenzialmente benefici sull’ecosistema fluviale e marino costiero. Anche questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science of the Total Environment.

Campionamento lungo il fiume Arno a Marzo 2021

Dalla sorgente alla foce di un fiume

Per capire da dove viene la DOM che misuriamo nel fiume,  sono stati prelevati campioni dalla sorgente alla foce dell’Arno (prima e dopo i principali affluenti, i maggiori complessi industriali e i centri abitati). I risultati dei campionamenti effettuati in diverse stagioni mostrano come la quantità e qualità della DOM siano legate alle attività agricole e industriali locali. Inoltre le città, ad esempio Firenze, non portano ad un arricchimento di DOM nel fiume, probabilmente perché la sostanza organica di origine urbana è labile e viene rimossa velocemente dalla comunità microbica. Il prossimo passo sarà quello di fare analisi più dettagliate per discriminare le sorgenti di DOM antropiche da quelle naturali.

Campionamento lungo il fiume Arno a Marzo 2021

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