Studio della colonizzazione di spezie invasive di molluschi nel Lago Maggiore e dell'espansione ad ambienti limitrofi

lunedì 2 luglio 2012

Ingo Specht

L’introduzione di specie aliene, cioè di organismi che non sono mai stati presenti in un certo ambiente, determina un grave rischio per l’equilibrio di un ecosistema.
Nel L. Maggiore nel 2010 sono improvvisamente apparse due specie di molluschi asiatici (Corbicula
fluminea e Sinanodonta woodiana) annoverate tra le specie invasive di più rapida e ampia diffusione a livello mondiale (http://www.europe‐aliens.org/speciesTheWorst.do).

  

L’azione progettuale proposta consiste nella:

‐ Valutazione della distribuzione dei molluschi alieni lungo l’intero perimetro del Lago Maggiore sia nella parte italiana che in quella svizzera e nella determinazione delle profondità limite.
‐ Valutazione della distribuzione dei molluschi alieni nel Fiume Ticino pre e post‐lacuale, nel L. di
Varese, nel L. di Monate e nel L. di Comabbio che sono limitrofi ed interconnessi per via d’acqua.
Tale valutazione verrà effettuata con il contributo di personale subacqueo esperto (associazione Sub Verbania) e in collaborazione con gli enti responsabili delle aree protette (Parco del Ticino per la parte italiana e Fondazione Bolle di Magadino per la parte svizzera).


Testo

L’introduzione di specie aliene, cioè di organismi che non sono mai stati presenti in un certo ambiente, determina un grave rischio per l’equilibrio di un ecosistema.

Nel L. Maggiore nel 2010 sono improvvisamente apparse due specie di molluschi asiatici (Corbicula

fluminea e Sinanodonta woodiana) annoverate tra le specie invasive di più rapida e ampia diffusione a livello mondiale (http://www.europe‐aliens.org/speciesTheWorst.do).



  



L’azione progettuale proposta consiste nella:



‐ Valutazione della distribuzione dei molluschi alieni lungo l’intero perimetro del Lago Maggiore sia nella parte italiana che in quella svizzera e nella determinazione delle profondità limite.

‐ Valutazione della distribuzione dei molluschi alieni nel Fiume Ticino pre e post‐lacuale, nel L. di

Varese, nel L. di Monate e nel L. di Comabbio che sono limitrofi ed interconnessi per via d’acqua.

Tale valutazione verrà effettuata con il contributo di personale subacqueo esperto (associazione Sub Verbania) e in collaborazione con gli enti responsabili delle aree protette (Parco del Ticino per la parte italiana e Fondazione Bolle di Magadino per la parte svizzera).


Obiettivo

Nell’ambito del progetto “Un lago, tre distretti, un solo Rotary” l’azione proposta in questo specifico contesto rappresenta il primo indispensabile approccio al problema in quanto fornirà le basi conoscitive per la pianificazione di qualunque intervento successivo. Infatti, solo grazie ai risultati ottenuti (diagnosi) sarà possibile proporre un progetto di intervento (cura) indicante misure preventive e/o contenitive, i cui costi saranno a carico degli enti preposti.

In tale contesto, quindi, i Rotary Clubs che si affacciano sul Lago Maggiore e sulle acque limitrofe assumerebbero il ruolo di promotori contribuendo, sia economicamente che con le competenze professionali presenti, alla realizzazione della fase conoscitiva (valutazione delle dimensioni del fenomeno invasivo) e della divulgazione dei risultati ottenuti.

L’azione progettuale nel suo complesso comporta, tramite la salvaguardia dell’ecosistema (inteso come risorsa), ricadute positive su attività di rilievo socio‐economico (pesca, turismo) con prevedibili effetti a livello occupazionale. Ad esempio, un aumento del rendimento della pesca favorirebbe un incremento dell’attività di tipo professionale con il probabile coinvolgimento di un maggior numero di addetti. Inoltre, la salvaguardia delle buone condizioni del lago e della fruibilità delle sue coste è indispensabile in un territorio la cui valenza turistica si basa essenzialmente sul richiamo ambientale.


Finanze

Partecipazione al progetto che viene gestito dal Istituto per lo Studio degli Ecosistemi di Verbania, Pallanza, Italia da parte dei club Rotary intorno al Lago Maggiore per un totale di 10.800 Euro


Rapporto

Il progetto è stato concluso con grande successo durante una manifestazione dei 6 club intorno il Lago Maggiore il 20.4.2013. A fine progetto si è svuluppato un progetto a livello Europeo con il focus di un nuovo sistema di identificazione rappida di nuove specie invasive. Di seguito il dettaglio del nuovo progetto:



Specie aliene e specie invasive: presentazione del progetto PROFIT-BIO (Proteomic Fingerprinting Towards an Early Warning System for Alien Species threatinig Biodiversity)



 





Nicoletta Riccardi: Ogni specie ha, su questa Terra, un obiettivo primario che rientra nel naturale ordine delle cose: “Crescete, moltiplicatevi e riempite la Terra”. L’invasione di nuovi ambienti è, quindi, un fenomeno naturale (e la stessa epopea umana lo testimonia) che l’uomo può accelerare e favorire intenzionalmente o accidentalmente. La distribuzione cosmopolita della maggioranza delle essenze vegetali coltivate per scopi alimentari o ornamentali è un esempio del trasferimento intenzionale di queste specie al di fuori  dell’areale nativo, mentre i periodici allarmi per l’invasione di parassiti che decimano le colture - come la grave distruzione dei raccolti di patate che affamò l’Irlanda nel XIX secolo – sono da annoverare tra le conseguenze negative e involontarie degli scambi di merci e persone.



Gli studi sul fenomeno delle invasioni risalgono agli esordi dell’ecologia - intesa come scienza che studia gli ecosistemi e il loro funzionamento -  e dalle caratteristiche delle specie invasive e delle loro interazioni con le altre specie presenti negli ecosistemi sono stati elaborate teorie fondamentali per la comprensione di molti aspetti della biologia delle popolazioni e dell’evoluzione degli organismi. Al contrario, l’interesse degli amministratori e del grande pubblico per questo fenomeno è relativamente recente, ed è presumibilmente riconducibile sia alla diffusione di una maggiore sensibilità per le condizioni dell’ambiente – e al conseguente aumento della sorveglianza ambientale - sia all’aumento esponenziale delle invasioni  favorito dalla elevata mobilità di merci e persone. 



“Cambiamento globale” non è solo uno slogan comodo per tutti gli usi, ma indica una serie di problemi generati prevalentemente dalla rapida evoluzione della società “globale” e degli impatti che questa genera sull’ambiente.



Una nuova specie che entra nell’ecosistema non può che generare un cambiamento, come ben sanno tutti gli appassionati di giardinaggio che giornalmente si confrontano con la necessità di contrastare l“invasione” delle “erbacce”. Tuttavia, gli effetti di questo cambiamento non sono necessariamente negativi per l’ecosistema e per l’uomo né, se del caso, causa di danni gravi o irreparabili. Ad esempio, la capacità delle specie di invadere e colonizzare nuovi ambienti permette la “rinascita” di ambienti devastati da catastrofi naturali (es. eruzioni vulcaniche) o causate dall’uomo (es. gravi inquinamenti da sostanze tossiche). Gli effetti dell’introduzione di una specie in un ecosistema non sono generalmente prevedibili perché dipendono, oltre che dalle caratteristiche della specie stessa, anche dalle caratteristiche dell’ambiente che viene invaso e della comunità (cioè, l’insieme delle specie presenti) che lo popola. Ad esempio, la nuova specie può essere favorita nel suo insediamento dall’assenza di predatori, oppure può essere sfavorita (o addirittura eliminata) da condizioni climatiche non adatte. In generale, se l’invasore trova condizioni climatiche favorevoli (oppure ha una elevata capacità di adattarsi a climi diversi) il suo insediamento sarà favorito dall’assenza di predatori e/o parassiti che ne limitano la crescita demografica.



Molti sono gli esempi di specie altamente invasive che, per la loro facilità di adattamento e per la loro elevata capacità riproduttiva, sono definite “pests” dagli addetti ai lavori.  Per queste loro caratteristiche di elevata invasività, quando in un ecosistema viene rilevata la loro presenza, gli organi scientifici e tecnici addetti alla ricerca e alla sorveglianza ambientale intraprendono degli studi per seguire l’evoluzione di questa invasione e studiarne gli effetti. E’ recente, ad esempio, il rilevamento della presenza di un mollusco altamente invasivo (Corbicula fluminea) che sta diffondendosi nel Lago Maggiore, come già era avvenuto negli anni ’90 del secolo scorso  per un altro mollusco (Dreissena polymorpha). Le ricerche intraprese negli ultimi mesi dai ricercatori del CNR-ISE mirano a valutare l’estensione spaziale dell’invasione nel lago, oltre che la densità e le caratteristiche demografiche dell’invasore, per seguirne la rotta e la dinamica di diffusione e tentare di verificarne gli effetti sull’ecosistema.



Non è questo, d’altra parte, l’unico esempio di invasore in questo lago (il secondo, dopo il lago di Garda per estensione) che, per il suo valore storico-paesaggistico e per la buona qualità delle sue acque, è uno dei principali centri turistici dell’Italia settentrionale. E’, anzi, proprio la sua vocazione e valenza turistica a esporlo maggiormente all’ingresso di “ospiti” esotici che vi si insediano.



Il crescente interesse per la salvaguardia della biodiversità – fortemente stimolato dall’attività divulgativa dei media – ha contribuito ad attrarre l’attenzione sulle specie invasive per il ruolo che queste possono assumere nel determinare l’estinzione di specie a livello locale. Infatti, l’introduzione di specie esotiche è stata definita come uno dei principali fattori di disturbo causati dall’uomo agli ecosistemi,  è la seconda causa della perdita di biodiversità a livello mondiale, subito dopo la distruzione degli habitat e tra le più  preoccupanti perché di non facile soluzione.



Una recentissima risoluzione del Parlamento Europeo (European Parliament resolution of 20 April 2012 on our life insurance, our natural capital: an EU biodiversity strategy to 2020 (2011/2307(INI)) richiede alla Commissione Europea e agli Stati Membri la definizione e l’applicazione di misure preventive per impedire l’ingresso di nuove specie aliene e la diffusione di quelle già insediate in alcune aree del territorio.  In particolare, si richiede entro il 2020che la Commissione Europea formuli una proposta legislativa sui diversi aspetti del problema: prevenzione, monitoraggio, eradicazione e gestione, nonchè sviluppo e applicazione di sistemi di allerta precoce.



In linea con questa risoluzione è stato presentato alla UE il progetto:



Proteomic Fingerprinting Towards an Early Warning System for Alien Species threatinig Biodiversity - PROFIT-BIO



Capofila: CNR-ISE. Referenti: Rosaria Lauceri, Nicoletta Riccardi, Lyudmila Kamburska



Partners: Rotary Club (RC Pallanza Stresa, Varese Verbano, Alto Verbano, Borgomanero-Arona, Sesto Calende-Angera, Locarno) e i 3 Rotary Districts presenti nel bacino del Lago Maggiore sostengono il progetto con un finanziamento erogato nell’ambito del Progetto “Un Lago, Tre Distretti, Un Solo Rotary”. 



 



Scopo del progetto è dimostrare che l’analisi dei fingerprints proteomici mediante MALDI TOF MS (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time Of Flight Mass Spectrometry) è una metodologia chiave nel campo della ricerca e della gestione dell’ambiente, dove le sue rilevanti potenzialità applicative sono state ancora poco esplorate e sfruttate. Come richiesto dal bando “Life+ Biodiversity” il progetto ha carattere innovativo e dimostrativo, e verterà sull’identificazione precoce e affidabile dei propaguli di specie aliene di bivalvi, tra le quali due recentemente ritrovate nel Lago Maggiore (Corbicula fluminea, Anodonta woodiana), e sul controllo dei possibili vettori di immissione/diffusione.



Il progetto prevede 2 stadi centrati sul carattere innovativo (In.1 e In.2), ed uno stadio dimostrativo (De.1).



In.1. Ottenimento dei fingerprint proteomici delle specie di interesesse.



L’utilizzo del fingerprinting proteomico ottenuto con strumentazione MALDI TOF MS rappresenta un approccio già ben avviato in altri campi di ricerca, come quello bio-medico (es. identificazione di patogeni). La metodologia deve essere però “adattata” allo scopo del progetto, in quanto in campo ambientale mancano i protocolli sia relativi all’impostazione strumentale, sia quelli relativi alla preparazione dei campioni. Mancano altresì le banche-dati necessarie per effettuare una rapida identificazione della specie.



In.2. Validazione della metodologia.



La validità e l’affidabilità dell’approccio proteomico saranno valutate per confronto con le altre procedure standard (identificazione morfologica e genetica). Sarà anche valutato il carattere “quick, cheap, easy”, proprio di questa metodologia, rispetto ai due approcci standard su menzionati.



De.1. Dimostrazione in campo attraverso l’attuazione di azioni concrete applicate a dei “casi di studio”.



Una volta dimostrata la validità della metodologia, e la sua capacità di identificare velocemente e con elevata affidabilità le specie di interesse, occorre testare in campo l’efficacia della stessa, al fine di dimostrare concretamente quali vantaggi è possibile ottenere dal suo utilizzo. Ciò verrà fatto sia attraverso azioni che si svolgeranno e controlleranno siti “a rischio” presenti sul lago (come anche strutture sensibili all’insediamento dei bivalvi, es. pontili, prese d’acqua), sia attraverso azioni dirette a identificare possibili sorgenti di immissione e/o diffusione di specie aliene, quali le immissioni ittiche, gli allevamenti ittici, attività di acquariofilia (negozi in primis).



In tutti questi casi verranno elaborate e proposte misure di prevenzione e di contrasto per il management delle specie invasive di interesse.



Il progetto prevede, inoltre, attività di training e di divulgazione dei risultati.



 Le attività di training (dirette al pubblico e enti interessati) vanno dalle nozioni tecniche per l'applicazione del metodo analitico all'apertura di un Centro di Biologia Subacquea FIPSAS (il primo in acqua dolce), che erogherà corsi di immersione e tecniche di campionamento in supporto alla ricerca e alla gestione ambientale. Poichè la realizzazione del presente progetto prevede il coinvolgimento diretto dell’Associazione Sub Verbania, specifici corsi di specializzazione saranno organizzati per preparare il personale subacqueo alle azioni di campionamento ed ispezione  in supporto alle azioni di ricerca.



La divulgazione dei risultati del progetto verrà effettuata sia utilizzando le reti scientifiche già esistenti, come ad esempio la “Enterprise Europe Network” creata proprio per valorizzare i progetti europei, sia utilizzando le vie classiche di divulgazione specialistica, quali articoli e congressi scientifici, sia promuovendo una vasta e capillare azione di informazione e sensibilizzazione a livello locale, nazionale e internazionale. Un ruolo chiave per lo svolgimento di questa azione sarà svolto dai Rotary Clubs coinvolti nel progetto (“Un lago, tre Distretti, un solo Rotary”). Essi, oltre a sostenere economicamente il progetto, ne assicureranno la disseminazione dei risultati a livello locale e internazionale, grazie al carattere capillare e internazionale del Rotary, che vanta un network di oltre 1,2  milioni di Rotariani operanti nell’ambito di più di 34000 Rotary Clubs presenti nel mondo.



Metodologia di lavoro e soggetti coinvolti:



Sviluppo e ottimizzazione protocolli analitici (CNR-ISE + Bruker Daltonics).



Validazione metodo: confronto risultati analisi proteomica delle specie raccolte nel Lago Maggiore con risultati analisi morfologica e genetica (CNR-ISE + Università di Monaco e Politecnico di Braganza + consulenza da sistematici di Università Europee grazie a collaborazioni già attive). Sviluppo database fingerprints proteomici .



Campionamento di bivalvi (specie native e aliene) Lago Maggiore (Arona, Feriolo, Cannero, Cannobio, Maccagno, Luino, Monvalle, Brebbia, Angera) + sbocco immissari (Ticino immissario a Magadino - CH , Toce, Giona e Tresa) e emissario (Ticino a Sesto C.). (CNR ISE + Associazione SUB Verbania)



Campionamento fauna ittica per la verifica della presenza di larve (glochidi) di Unionidi nativi e alieni: 4 campionamenti pelagici + 4 litorali + ispezioni branchie e pinne di pesce fornito volontariamente da pescatori professionisti e dilettanti; (CNR-ISE + Associazioni pescatori)



Ispezioni e Campionamenti di potenziali vettori di specie aliene (stadi adulti + stadi larvali liberi o parassiti di specie ittiche): 1) natanti (ispezione natanti e strutture sommerse presso pontili/cantieri); 2) stock ittici per immissioni; 3) impianti di acquacoltura/pesca sportiva; 4) esercizi commerciali acquariofilia; (CNR ISE + Associazione SUB Verbania + stakeholders: es. Lega Navale, Commissione Pesca CIPAIS, ARPA Piemonte e Lombardia, pescatori professionisti bacino Borromeo; Associazioni pescatori)



Raccolta informazioni per valutazione del rischio (CNR ISE, + stakeholders: es. Lega Navale, Commissione Pesca CIPAIS, ARPA Piemonte e Lombardia)



Risultati attesi e ricaduta pratica del progetto sull'ambiente:




  • Messa a punto metodologia + database per identificazione specie aliene (propaguli + “early detection”) con significativa riduzione (80-90 %) dei tempi e costi richiesti da analisi genetica (= affidabilità del risultato).

  • Trasferibilità a tutte le specie / tutti gli ambienti acquatici e terrestri; target: monitoraggio vettori di specie invasive (azioni preventive) + “early detection” specie aliene già presenti nell’ambiente, anche a stadio larvale (non identificabile morfologicamente).

  • Significativa riduzione di tempi e costi dei monitoraggi a fronte di = qualità dei risultati.



Criticità: 1) necessario implementare database per eucarioti; 2) pochi  laboratori potrebbero eseguire le analisi (costo strumentazione elevato/impossibilità ammortamento). Però: 1) database facilmente implementato se il metodo entra in uso; 2) possibile accentramento campioni presso pochi centri di analisi: la rapidità del metodo e la semplicità dei protocolli preparativi consente analisi in continuo di elevati numeri di campioni; non necessarie conoscenze a priori del tipo di campione (es. non serve primer come per analisi genetica).



 



Durata del progetto:        4 anni.



Budget del progetto:        2,926,496 euro



Contributo EU richiesto: 1,446,496 euro



Contributo Rotary:          10,000 euro



Elenco degli enti a sostegno del progetto:



Swiss Federal Office for the Environment (FOEN)



ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale)



Commissione Italo-Svizzera per la Pesca



Regione Piemonte, Direzione Ambiente



Regione Lombardia



ARPA Piemonte



ARPA Lombardia



Provincia VCO



Provincia di Varese



Comuni: Stresa, Verbania, Cannobio, Cannero, Sesto Calende, Brebbia, Ranco, Arizzano, Lesa, Monvalle, Belgirate, Ispra, Gurro, Oggebbio



Camera di Commercio del VCO



6 Rotary Clubs (Pallanza-Stresa, Varese Verbano, Alto Verbano, Borgomanero-Arona, Sesto Calende-Angera, Locarno) presenti  nel bacino del Lake Maggiore (sostegno + partenariato)



Parco  Naturale della Valle del Ticino – Regione Piemonte



Fondazione Bolle di Magadino – Canton Ticino, Switzerland



Distretto Turistico dei Laghi



FIPSAS (Federazione Italiana Pesca Sportiva e Attività Subacquee)



Associazione SUB Verbania



WWF Regional Section



Associazioni locali dei Pescatori: Cooperativa Pescatori Professionisti del Lago Maggiore S.r.l; Associazione Pescatori La Riva;



Associazioni locali per la Tutela Ambientale: IL CENTRO DEL SOLE, Circolo di Legambiente;


Club partner

Locarno

Documenti allegati