Come sta il Lago di Bolsena, oggi?

 Da anni la salute del nostro Lago peggiora, tra l'altro perché ha dovuto accogliere, oltre ai concimi di un’agricoltura intensiva, una grande parte delle acque fognarie del suo bacino. Mentre nel 2000 era ancora in un ottimo stato, prossimo a quello naturale oligotrofo con un tasso basso di nutrienti e acque fresche e limpide, nel 2015 è passato a uno stato sufficiente e ha dimostrato segni di un inizio di eutrofizzazione.

Qual è lo stato di salute globale del Lago /1/?

Nel primo grafico, l’evoluzione della concentrazione di fosforo illustra un continuo peggioramento, tuttora in corso. Il fosforo è la sostanza nutriente che determina la crescita di alghe nel nostro lago e la sua concentrazione è uno dei principali indicatori della sua salute. Fosforo è contenuto in tutti gli organismi, nelle feci umane e animali, nel terreno e nei concimi usati nell’agricoltura.

Grafico 1: 

Evoluzione della concentrazione totale di fosforo dal 2002 al 2021, misurata nel periodo di piena circolazione alla fine della stagione invernale. I simboli quadrati si riferiscono a inverni in cui è avvenuto il totale rimescolamento delle acque. La linea tratteggiata rappresenta il least-squares fit lineare di tutti i punti.

Il tasso di fosforo aumenta quando gli apporti nelle acque di un lago superano le uscite. Gli apporti di fosforo dall’esterno (il “carico esterno”) possono essere ‘diffusi’ – p. e. dai concimi sparsi sui campi, da sversamenti fognari diffusi nel territorio, dall’erosione ecc. -, oppure ‘puntiformi’ come quelle delle acque di un immissario, in torrenti, fossi e sorgenti inquinati, oppure proveniente da uno sversamento circoscritto fognario.

Le uscite di fosforo dal Lago di Bolsena avvengono con il deflusso dal suo emissario, il fiume Marta, con l’asporto di biomassa dal Lago (con la pesca per esempio) e soprattutto tramite la fissazione netta e permanente di fosforo nei sedimenti del fondo lago: un processo complesso che dipende dalle condizioni fisiche e biochimiche in cui avviene. Specificamente, la presenza di ossigeno sul fondo favorisce tale fissazione, l’assenza di ossigeno la frena e può anche causare la liberazione di fosforo fissato precedentemente, aggiungendo un “carico interno” a quello esterno.

Perciò, assieme alla concentrazione di fosforo, il contenuto e la distribuzione di ossigeno in un lago è di fondamentale importanza per la sua salute.

In generale, la concentrazione di ossigeno in un lago tende a diminuire con il tempo a causa del lavoro dei batteri (“aerobi”) che consumano ossigeno mentre decompongono spoglie animali e vegetali. Siccome le spoglie scendono verso il fondo trascinate dalla gravità, il consumo aumenta con la profondità e può causare la totale mancanza di ossigeno nei fondali. Là dove non c’è ossigeno, altri batteri (“anaerobi”) continuano il lavoro di smaltimento liberando prodotti di putrefazione.

L’aumento del fosforo in un lago è quindi accompagnato da una diminuzione del contenuto di ossigeno negli strati profondi e può provocare la formazione di uno strato senza ossigeno sul fondo, uno strato “anossico” che si forma negli ultimi mesi dell’anno.

Siamo di fronte a un meccanismo ben conosciuto nella limnologia, a “feedback positivo”: un aumento del tasso di fosforo nelle acque del lago causa l’aumento della “produzione primaria”, la formazione e crescita degli organismi che stanno alla base della catena alimentare. Questo causa, a sua volta, la riduzione del tasso di ossigeno negli strati profondi e periodi sempre più prolungati di anossia, e quindi un aumento del carico interno con ulteriore aumento della concentrazione di fosforo – un circolo vizioso che ha provocato la eutrofizzazione di molti laghi, tra cui del Lago di Vico.

Grafico 2: 

Andamento della temperatura in funzione della profondità, in estate (linea rossa) e inverno (linea blu). In estate, uno strato di acqua calda galleggia su uno strato di acqua fredda, e solo lo strato superficiale si mischia con l’aria. In inverno, le acque di tutto il Lago hanno la stessa temperatura: sono in ‘isotermia’, e un vento forte può portare acque ben ossigenate fino al fondo lago. Malgrado l’isotermia, i venti dei primi mesi del 2021 non sono stati abbastanza forti per completamente ossigenare i fondali - il rimescolamento è rimasto parziale.

Per fortuna, un lago è anche rifornito di ossigeno dall’atmosfera, tramite mescolamento della sua acqua con l’aria. A causa della stratificazione termica, questo mescolamento è efficace solo in uno strato superficiale che si trova in isotermia (cioè alla stessa temperatura); soltanto in inverno l’isotermia si può estendere a tutto il lago: la temperatura delle acque è pressoché uguale a tutte le profondità (vedi il grafico 2). Allora, forti venti di tramontana possono produrre un rimescolamento totale del volume del lago, portando ossigeno fino ai fondali – un processo fondamentale per la sua salute.

Il nostro Lago, infatti, è stato fortunato: eccezionalmente, durante tre inverni consecutivi è avvenuto un rimescolamento totale delle sue acque (negli inverni di 2016/2017, 2017/2018 e 2018/2019). Questo fatto ha ridotto il carico interno e permesso di contenere la concentrazione di fosforo a un valore attorno a 15 µg/l. Negli ultimi due inverni però, il rimescolamento è stato solo parziale e la concentrazione di fosforo ha ripreso ad aumentare per raggiungere il valore più alto mai osservato di 17 µg/l.

Il terzo grafico evidenzia la diminuzione generale di ossigeno nel Lago – che anch’essa dimostra un trend negativo e ininterrotto. A una profondità di 125 metri, 3 metri dal fondo nel centro del Lago, la concentrazione media di fosforo in 20 anni (vedi le linee punteggiate) si è più che dimezzata; negli strati tra 100 m e 125 m è diminuita del 40%. Dal 2015, ogni inverno si osserva anossia nei fondali per periodi sempre più lunghi, e lo spessore dello strato senza ossigeno sta aumentando fino a raggiungere più di 9 metri nell’ultimo inverno.

Grafico 3: 

Evoluzione della concentrazione di ossigeno negli strati profondi del Lago, dal 2002 al 2021. Simboli e linea punteggiata rossa: alla profondità di 125 metri. Simboli e linea punteggiata verde: valore medio per lo strato da 100 m a 125 m. Simboli e linea punteggiata blu: valore medio per lo strato da 50 m a 100 m.

Poiché non possiamo né controllare né aumentare il rifornimento di ossigeno, è imperativo ridurre gli apporti dall’esterno di fosforo, il carico esterno. Occorre eliminare il più possibile gli scarichi fognari nel Lago e nel suo comprensorio, e diminuire l’apporto di fosforo dall’agricoltura, tramite controllo delle concimazioni e misure colturali.

Il ripristino del sistema fognario dovrebbe risolvere una parte del problema, mentre uno dei compiti del nascendo biodistretto sarà di proporre misure riguardo alla riduzione del fosforo dalle colture agricole. La strada verso il risanamento del Lago di Bolsena è ancora lunga.

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/1/             I prelievi di campioni d’acque e le misure di profili multiparametrici vengono eseguiti dal 2002 dall’associazione Lago di Bolsena. Le analisi chimiche dei campioni vengono effetuate dall'IRSA-CNR.

 Qui ci riferiamo allo Stato del corpo idrico ‘Lago di Bolsena’, secondo la normativa “… determinato dal valore più basso del suo Stato Ecologico e Chimico che vengono affiancate nel giudizio” (Direttiva 2000/60/CE, recepita dal D. Lgs 152/2006 e completata dai successivi regolamenti e disposizioni).

Lo Stato Ecologico esprime la qualità della struttura e del funzionamento dell’ecosistema acquatico. Viene determinato da elementi biologici e da elementi “a sostegno”, tra cui elementi chimico-fisici che vengono riassunti nell’indice trofico calcolato sulla base di

- la trasparenza delle acque (nella media annuale, determinata con il Disco di Secchi),

- la concentrazione totale di fosforo (nella media ponderata annuale, misurata nel periodo di piena circolazione alla fine della stagione invernale),

- la concentrazione dell’ossigeno disciolto (misurata nell’ipolimnio alla fine del periodo di stratificazione).

Lo Stato Chimico invece è definito sulla base degli standard di qualità dei microinquinanti.

Questo stato globale di salute non si deve confondere con lo stato della sua balneabilità che si riferisce alla concentrazione di batteri fecali nelle acque ripariali.