Il ricorso da parte dell’uomo alla realizzazione di dighe e sbarramenti su corsi fluviali consente di soddisfare alcune esigenze ormai fondamentali quali la produzione di energia elettrica, l’approvvigionamento di acque per uso irriguo, la creazione di serbatoi di acqua potabile, la regolazione di eventi di piena e d altre esigenze legate alla necessità di disporre di notevoli scorte idriche. Ma mentre la creazione di bacini artificiali è stata vista storicamente come un beneficio con bassissimi costi ambientali, negli ultimi decenni è emerso chiaramente che esistono notevoli problemi ambientali ad essi associati, con relativi costi sociali per la comunità. Questa consapevolezza si riflette in una crescente necessità di basare la costruzione di nuove dighe e la loro gestione su una rigorosa analisi dei costi e dei benefici. Pur se le conoscenze in termini di definizione dell’impatto ambientale della realizzazione e della gestione dei bacini artificiali sono state arricchite in modo significativo nei decenni recenti, esistono ancora ambiti in cui sono necessari ulteriori studi per la comprensione dell’entità di tale impatto. Il passaggio delle acque fluviali da stato lotico a stato lentico provoca una serie di alterazioni a livello fisico, come ad esempio l’aumento dei tempi di esposizione all’irraggiamento solare, con conseguente riscaldamento delle acque. Se le acque invasate hanno un elevato carico organico e trofico, si ha come conseguenza un ecosistema di scarsa qualità ambientale nel quale, soprattutto nella stagione estiva in concomitanza con basse portate fluviali ed elevate temperature elevate temperature, si verificano abbondanti fioriture algali e, più in generale, processi degradativi. Nel caso dei bacini idroelettrici adibiti anche ad altri usi (soprattutto a quello potabile), la qualità ambientale può essere ulteriormente aggravata dalla forzata riduzione dei deflussi necessaria a garantire la riserva idrica durante l’estate. D’altra parte l’esigenza di regolare le portate in occasione degli eventi di piena, viene affrontata abbassando notevolmente e repentinamente il livello delle acque invasate, all’approssimarsi di un periodo di piogge intense. Nel complesso, la gestione dell’invaso dal punto di vista idrologico può incidere profondamente su tutte le componenti biologiche del sistema. Uno degli obiettivi dello studio è quello di studiare tale interazione, attraverso l’analisi dei seguenti punti: • individuazione all’interno della componente biologica dei soggetti più sensibili ai fattori di stress chimici e fisici direttamente o indirettamente legati alla ritenzione delle acque fluviali e alla loro gestione; • definizione e quantificazione dei suddetti fattori di stress; • studio dei possibili interventi gestionali per la riduzione degli effetti E’ noto che uno dei principali problemi che affliggono i bacini artificali è quello della sedimentazione (”interrimento dei bacini”): a causa della diminuzione della velocità idrodinamica provocata dall’invasamento delle acque, i solidi sospesi trasportati dalle acque fluviali tendono a sedimentare, con una velocità (rateo di sedimentazione) che dipende dalle caratteristiche fisiche e geologiche dell’invaso stesso e del suo bacino imbrifero. L’effetto del fenomeno consiste nella progressiva riduzione della capacità di invaso del bacino e quindi nella diminuzione della potenzialità di utilizzo.

La sedimentazione è quasi sempre massima in prossimità della diga. I sedimenti contengono sostanza organica che viene degradata ad anidride carbonica, con contemporaneo consumo di ossigeno: l’ossidazione della sostanza organica comporta condizioni di anossia nei sedimenti superficiali e l’instaurazione di condizioni riducenti che portano alla formazione di ammoniaca e alla riduzione del Mn 4+ (i cui composti sono insolubili) a Mn 2+ (i cui sali sono solubili). I processi appena descritti sono minimi in inverno e massimi nella stagione estiva. Almeno per una parte dell’anno, i sedimenti superficiali e le acque di fondo di molti bacini artificiali sono caratterizzati da condizioni di anossia e da elevate concentrazioni di ammoniaca e di manganese. Inoltre, se il bacino imbrifero è caratterizzato da attività antropiche produttive, i sedimenti si arricchiscono per adsorbimento di una serie di sostanze organiche, potenzialmente rilasciabili nelle acque di fondo. In caso di necessità, per esempio al manifestarsi di problemi strutturali della diga, il bacino deve poter essere svuotato completamente. Per assicurare la funzionalità delle opere di fondo ad intervalli di tempo prefissati (l’intervallo di tempo è di solito dell’ordine di anni) vengono effettuate operazioni di manutenzione alle opere di scarico, durante le quali il bacino viene svuotato parzialmente o completamente. L’operazione di manutenzione viene comunemente definita “svaso” del bacino. L’operazione di svaso comporta generalmente il passaggio, a valle del bacino, di un’onda di piena artificiale che porta con sé una notevole quantità di materiale solido e di acque di fondo. Una prima conseguenza di ciò consiste nella generazione di cambiamenti morfologici lungo l’asta fluviale che possono manifestarsi sia attraverso un interrimento dell’alveo, nei tratti in cui la pendenza non è molto elevata e prevalgono i fenomeni di deposizione ed accumulo, sia attraverso zone di erosione delle sponde, nei tratti in cui la pendenza è più elevata e prevalgono gli effetti erosivi dell’onda di piena. Oltre a ciò, le operazioni di svaso dei bacini artificiali producono una modificazione della qualità delle acque a valle del bacino artificiale, con possibili effetti negativi sull’ecosistema acquatico. In estrema sintesi, gli effetti di uno svaso sull’ecosistema acquatico possono essere provocati: �ƒ in modo diretto dall’ondata di piena, che determina un aumento di portata e di velocità della corrente, tale da vincere la resistenza opposta dai pesci e determinare un aumento del trascinamento a valle di tutti gli organismi viventi; �ƒ in modo indiretto, a causa delle modificazioni dell’habitat fisico, dei parametri chimico-fisici delle acque e delle catene alimentari da cui gli organismi dipendono, che determina la scomparsa di rifugi idonei e la carenza cibo Quindi anche se non abbiamo un effetto di trascinamento diretto dei pesci dovuto all’ondata di piena, la presenza di sostanze tossiche nelle acque può provocare effetti negativi a livello sub-letale sulla fauna ittica che ne pregiudicano la futura sopravvivenza. L’effetto più evidente a livello fisiologico è normalmente la perdita di capacità natatoria dei pesci, effetto che mina la possibilità di mantenere una comunità ricca ed equilibrata, in quanto le specie più sensibili, nei periodi successivi all’esposizione, all’aumentare delle portate vengono trascinati verso valle lungo l’asta fluviale. Scopo delle attività di ricerca effettuate è stato quello di studiare l’effetto che la concentrazione degli inquinanti rilasciati in alveo ha sulla capacità natatoria della fauna ittica e di sviluppare test, quali i biomarker, per evidenziare alterazioni sub-letali a livello biochimico.