Il rapporto riporta i risultati delle indagini sperimentali per la valutazione delle condizioni strutturali e funzionali di due tipologie di ecosistemi acquatici (acque fluviali continentali, acque marine costiere) e del loro potenziale effetto sul trasferimento del mercurio depositato e sulla trasformazione in metilmercurio. L’analisi territoriale effettuata utilizzando sia i dati numerici disponibili di CORINE Land Cover dei due bacini idrografici sia la cartografica a piccola scala e la fotogrammetrica, ha permesso di evidenziarne gli elementi peculiari e distintivi: quello del Vara si caratterizza per una notevole presenza della componente forestale (82% della porzione di bacino considerato), costituita da Conifere e Angiosperme di vario tipo; quello dell’Agogna (limitatamente anch’esso alla sezione considerata) invece anche per una rilevante presenza della componente agricola (26,6%) e a risaia (37%) oltre quella forestale (31,7%). La maggiore “naturalità” del bacino del Vara è confermata da una presenza non marginale sia degli ambienti acquatici (2% contro uno 0,03%), rappresentati dal corso d’acqua e dalle sue rive, nonchè da una presenza antropica (abitativa, commerciale, industriale) molto più limitata (1,7% nel Vara a fronte di un 6,1% nell’Agogna). Una conseguenza rilevante connessa alla composizione vegetazionale strutturale dei due bacini è rappresentata dalla diversa potenzialità di intercettazione delle deposizioni di mercurio (soprattutto quelle secche), esprimibile attraverso l’“indice area fogliare” (LAI = leaf area index), cioè la superficie fogliare incidente sull’unità di superficie del terreno (m 2 /m 2 ). Utilizzando i valori di LAI per la vegetazione erbacea, per le latifoglie e per le foreste di conifere, è emerso da un lato che la superficie di intercettazione del mercurio dai bacini idrografici risulterebbe notevolmente maggiore di quella puramente areale, dall’altro che il bacino del Vara avrebbe una superficie di intercettazione maggiore di quella dell’Agogna, pur essendo arealmente inferiore. Sperimentalmente le deposizioni di mercurio sono risultate pari a: null Milano – Brera: circa 30 µg Hg/m 2 /anno; null Lerici – La Spezia: circa 20 µg Hg/m 2 /anno;

null Boschi di Carrega: circa 10 µg Hg/m 2 /anno; null Taranto: circa 5 µg Hg/m 2 /anno. Tali valori confermano le stime modellistiche dell’UN ECE e risultano dello stesso ordine di grandezza di quelle registrate negli Stati orientali degli USA. In tali Stati, deposizioni di tale entità hanno condotto all’emanazione da parte dell’Environmental Protection Agency di limitazioni nel consumo di pesci fluviali di elevato livello trofico (in particolare di Salmonidi) da parte delle popolazioni. Le differenze tra le concentrazioni di Hg totale e di Hg organico nelle acque sono risultate piuttosto marcate tra i due corpi idrici con valori più elevati che, per entrambi, sono stati riscontrati nelle campagne di ottobre 2004 e febbraio 2005, confermando così l’effetto delle precipitazioni nella mobilizzazione del mercurio depositatosi nel bacino. Le concentrazioni medie di Hg totale nelle acque del Vara e dell’Agogna rientrano in entrambi i limiti “guida” ed “imperativo” definiti nel D.Lgs. 152/99 per la classificazione delle acque in “Salmonicole” e “Ciprinicole”. Pur in presenza di minori deposizioni le acque del Vara hanno presentato concentrazioni più elevate di mercurio confermando così l’ipotesi della maggiore sensibilità delle aree forestate. Le concentrazioni di mercurio nel sedimento hanno presentato i valori più elevati negli stessi periodi in cui sono state riscontrate le maggiori concentrazioni nell’acqua. La concentrazione nel sedimento sembra quindi dipendere sia dal trasporto di Hg nel corpo idrico operato dalle precipitazioni sia la maggiore quantità di sostanza organica prodotta localmente. La normalizzazione dei valori delle concentrazioni delle specie di Hg per il LOI (che è una misura “surrogata” della quantità di sostanza organica nel sedimento), evidenzia che le concentrazioni risultano dipendenti sia dagli apporti connessi agli eventi meteorici stagionali sia dalla possibilità che si verifichi la sedimentazione del mercurio associato al particolato sospeso (in generale più dell’80% del mercurio presente nelle acque fluviali è associato a tale matrice) nei periodi di bassi valori di portata. Il principale fattore che influisce sull’attività dei batteri solfato riduttori presenti nel sedimento è dato dalla temperatura; gli altri parametri, ad eccezione dei solfati, non sembrano avere un’influenza particolare sull’attività batterica. In particolare, si nota che la temperatura influisce sull’attività batterica per valori superiori a 20 O C, valore che in entrambi i corpi idrici si

riscontrano nel periodo estivo (luglio 2005). Le condizioni di anossia o di valori molto bassi di ossigenazione, peraltro riscontrate soltanto nel torrente Agogna rispettivamente nel febbraio 2005 e nel luglio 2005, non sembrano particolarmente favorevoli all’attività batterica, o per lo meno lo diventano soltanto quando la temperatura dei sedimenti supera i 20 O C. Le concentrazioni dei solfati in entrambi i corpi idrici non sono ottimali; risultando leggermente inferiori nel Vara e superiori nell’Agogna, per cui si deve ritenere che il processo di metilazione risulti in qualche modo penalizzato. L’entità complessiva del processo della metilazione, che rappresenta il fattore critico della suscettibilità di un ecosistema acquatico nei confronti di apporti di mercurio provenienti da sorgenti locali, nei due corpi idrici è risultata molto simile, con differenze modeste tra stazioni e più marcate stagionalmente. I valori sono risultati congruenti con quelli di bacini caratterizzati da una notevole presenza di aree forestate, confermando il ruolo primario che la struttura del territorio ha sull’intero processo, dalla cattura alla trasformazione del mercurio proveniente dalle deposizioni atmosferiche umide e secche. Le indagini sulla componente ittica dei due bacini ha evidenziato che l’Anguilla ha il valore più elevato di Hg organico (0,362 mg/kg p.f. ); nel Vara la differenza tra le concentrazioni “monte” (0,100) e “valle” (0,195) sembra rilevante. Elevate concentrazioni sono state riscontrate anche nel Barbo (0,180) sia nel Vara che nell’Agogna. Si tratta di due specie di cui una (l’Anguilla) è prevalente carnivora, l’altra (il Barbo) è omnivora ma con una componente carnivora non marginale soprattutto negli individui di una certa dimensione. L’evidenza sperimentale conferma che gli organismi di elevato livello trofico hanno concentrazioni di Hg più elevate. Le specie con regime alimentare decisamente omnivoro presentano concentrazioni medie assai vicine tra loro. Il valore della concentrazione di Hg organico nella Trota è risultato inferiore alle attese, considerando la posizione della specie all’interno della rete trofica fluviale. Ciò è probabilmente da ascrivere all’età media dei pesci campionati (2 anni), inferiore a quella ritenuta come età “ideale” (uguale o maggiore di 3 anni) per evidenziare il trasferimento di Hg nelle catene trofiche, ed all’incertezza sulla “naturalità” dei campioni prelevati a seguito delle azioni di ripopolamento. Poiché tale pratica è molto frequente in tutti i corsi d’acqua italiani ed interessa principalmente i Salmonidi, si deve pertanto ritenere che le specie di questa famiglia non possano essere considerate rappresentative negli studi tesi a valutare l’entità del bioaccumulo e

della biomagnificazione, cioè l’incremento progressivo della concentrazione dell’elemento dai livelli inferiori (pesci litofagi) a quelli superiori (pesci carnivori) della rete alimentare. I valori medi delle concentrazioni di Hg totale ed Hg organico nelle varie specie campionate nei due corpi idrici sono risultati inferiori sia alla concentrazione indicata nei “National Recommended Water Quality Criteria” dell’US Environmental Protection Agency come valore limite che non deve essere superato per garantire la protezione dei consumatori di pesci d’acqua dolce e salmastra sia a quella indicata dall’US Fish and Wildlife Service come limite per la protezione e salvaguardia degli uccelli piscivori e della fauna selvatica. Per quanto riguarda il Mar Piccolo (Taranto), i livelli più alti di concentrazione del mercurio nel sedimento sono stati osservati nel primo Seno (sinistro) con valori massimi nei mesi di luglio e settembre. I livelli medi più elevati di mercurio si riscontrano nella stazione 3 (7,35 mg/kg p.s. ). Queste concentrazioni evidenziano un più alto grado di contaminazione dell’area costiera meridionale del Mar Piccolo, correlata probabilmente alla presenza di attività cantieristiche della base della Marina Militare. Nelle acque interstiziali, si osserva un massimo della concentrazione di mercurio a giugno- luglio 2005 a seconda delle stazioni; la concentrazione decresce poi nelle altre campagne di indagine, mantenendosi in qualche caso prossima al limite di rivelabilità della tecnica. Considerando le concentrazioni dei solfuri acidi volatili (AVS) nei sedimenti, si ottiene un quadro diverso nelle varie stazioni: nella stazione 4 si riscontrano i valori più elevati a settembre 2004 e aprile 2005, anche in corrispondenza di una minore ossigenazione delle acque e di una conseguente degradazione della sostanza organica per via anaerobica. I valori medi di carbonio organico sono più o meno simili in tutte e quattro le stazioni; il parametro presenta un massimo a luglio 2005 (in corrispondenza del picco di clorofilla “a”) per poi decrescere nei mesi successivi. I valori di potenziale redox (Eh) sono risultati sempre molto negativi < – 300 mV. Nei mesi di settembre 2004 e ottobre 2004 si osservano i valori di Eh più bassi. L’ambiente nei sedimenti è dunque prevalentemente anaerobico. L’andamento del pH mostra una diminuzione di questo parametro nei mesi autunnali, mentre quello dei batteri solfato-riduttori è vario con picchi a luglio 2004 e a giugno 2005; soprattutto nel secondo Seno (destro) l’attività di questi batteri è elevata come dimostra la produzione di solfuri. Dal confronto con altri ambienti marino costieri del Mediterraneo si è evidenziato che le concentrazioni di mercurio riscontrate nel primo Seno sono paragonabili a quelle del Golfo di

Trieste, area nella quale insistono diverse attività industriali e in cui sono presenti anche giacimenti naturali di cinabro (HgS). In base al valore dell’indice di geoaccumulazione è emerso che i sedimenti del primo Seno del Mar Piccolo rientrano nella classe dei sedimenti molto contaminati, cioè con un fattore di arricchimento superiore di 100 volte al livello di “background”. Sulla base dei valori del ERL/ERM e di TEL/PEL è stato evidenziato che per il Mar Piccolo il I Seno risulta essere l’area a maggiore rischio ecotossicologico in quanto per tutte le stazioni e per tutti i campionamenti le concentrazioni di mercurio sono superiori a tali valori di “benchmark ecotossicologico”. Si è riscontrata una correlazione significativa e positiva tra la concentrazione di mercurio nei sedimenti, il fosforo totale e la percentuale di carbonio organico. Questo consente di mettere in evidenza il ruolo della sostanza organica nell’accumulo del metallo nei sedimenti. L’analisi dei clusters conferma la correlazione tra il carbonio organico e la concentrazione del mercurio nei sedimenti e quindi il ruolo della materia organica nell’accumulo del metallo; i processi degradativi e l’ambiente anaerobico poi consentono di prevedere che il mercurio sia presente sotto forma di metallo e di solfuro, entrambi scarsamente solubili; da qui la scarsa concentrazione nelle acque interstiziali. Non sono state riscontrate evidenze significative sulla presenza di metilmercurio e sul ruolo dei batteri solfato-riduttori nei processi di metilazione. La produzione primaria nei due Seni, al di là delle differenze stagionali nelle due stazioni, non sembra sostanzialmente differente anche se è possibile riscontrare, tuttavia, una costante e leggermente più elevata attività nel secondo Seno. I dati di produzione primaria riflettono sia la dinamica stagionale dei popolamenti fitoplanctonici sia la disponibilità di nutrienti nelle acque e in particolare dei fosfati, che rappresentano un fattore limitante. Il rateo di sedimentazione è risultato compreso tra 0,28 – 0,38 cm/anno.