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Pompeo Fabbri

Ecologia del paesaggioper la pianificazione

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ISBN 88–548–0256–5

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I edizione: novembre 2005

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INDICE PARTE I: DALL’ECOSISTEMA AL SISTEMA DI ECOSISTEMI.............................................................. 1 CAP. 1 - IL PAESAGGIO DA OGGETTO A CONCETTO....................................................... 1

PREMESSA......................................................................................................... 1 1. ANTROPOCENTRISMO E CULTURA AMBIENTALE ................................................................. 1 2. TRASFORMAZIONI DEL PAESAGGIO IN ITALIA NEL DOPOGUERRA .............................................. 3 3. GLOBALITÀ DELL’AMBIENTE....................................................................................... 4 4. ORIGINI DELLA PIANIFICAZIONE PAESISTICA ..................................................................... 5 5. EVOLUZIONE DELLA NORMATIVA ................................................................................. 5 6. IL PAESAGGIO COME CONCETTO OPERATIVO................................................................... 8 7. DAL PAESAGGIO COME CONCETTO OPERATIVO ALLA VALUTAZIONE FISIOGRAFICA .......................... 11

7.1. Il contributo dell'Ecologia del Paesaggio .......................................... 13 8. ESEMPI DEL CONCETTO DI PAESAGGIO APPLICATO AD AMBITI DIVERSI .............................. 15 CAP. II – IL PAESAGGIO PER LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE ........................................ 26 1. CENNI SUL CONCETTO DI SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE ......................................................... 26

1.1. L’energia e la terra................................................................................. 28 1.2. L’energia naturale e l’energia in scatola ...................................................... 29 1.3. Crescita culturale e patrimonio naturale ...................................................... 31

2. MODELLI DI PIANIFICAZIONE A CONFRONTO ..................................................................... 31 CAP. 3 – NOZIONI ESSENZIALI SULL’ECOLOGIA DELL’ECOSISTEMA ................................. 33 1. CONCETTO DI ECOSISTEMA ...................................................................................... 33 2. STRUTTURA DELL’ECOSISTEMA .................................................................................. 34

2.1. Descrizione sistemica ............................................................................. 34 2.2. Descrizione funzionale ............................................................................. 35

3. FUNZIONAMENTO DELL’ECOSISTEMA ............................................................................ 36 4 L’ENERGIA NELL’ECOSISTEMA .................................................................................... 37

4.1. Piramidi ecologiche ................................................................................ 45 4.2. Efficienza ecologica ................................................................................ 46

5. PRODUZIONE E PRODUTTIVITÀ DELL’ECOSISTEMA.............................................................. 48 6. I CICLI BIOGEOCHIMICI............................................................................................ 50

6.1. Origini ................................................................................................. 50 6.2. Caratteristiche ...................................................................................... 51

7. RAPPORTO TEMPORALE TRA STRUTTURA E FUNZIONAMENTO DEGLI ECOSISTEMI ............................ 53 7.1. Formazione e maturazione ........................................................................ 53 7.2. Successione ecologica............................................................................ 54

8. LA STABILITÀ AMBIENTALE COME PROCESSO ECOLOGICO..................................................... 56 8.1. Omeostasi negli ecosistemi...................................................................... 56 8.2. I fattori “limitanti” nello sviluppo degli ecosistemi ......................................... 57

9. GLI INDICATORI BIOLOGICI ....................................................................................... 60 CAP. 4 – PREMESSA ALL’ECOLOGIA DEL PAESAGGIO ................................................... 61 1. IL PAESAGGIO COME LIVELLO DELL’ORGANIZZAZIONE DELLA VITA SUL PIANETA .............................. 61 2. CARATTERISTICHE DEI SISTEMI GERARCHICI .................................................................... 63 3. RAPPORTO TRA ECOLOGIA DELL’ECOSISTEMA ED ECOLOGIA DEL PAESAGGIO ............................... 64 4. FINALITÀ DELL’ECOLOGIA DEL PAESAGGIO ...................................................................... 65

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CAP. 5 – RAPPORTO TRA PAESAGGIO ED INFORMAZIONE.............................................. 67 1. IL PAESAGGIO COME SISTEMA COMPLESSO ADATTATIVO ..................................................... 67 2. COMPLESSITÀ, INFORMAZIONE E STATI ENTROPICI DEI SITEMI ECOLOGICI ................................... 67 3. CHE COS’È L’INFORMAZIONE .................................................................................... 67 4. COME SI MISURA ................................................................................................. 68 5. INFORMAZIONE ED ENTROPIA..................................................................................... 68 6. PAESAGGIO/ INFORMAZIONE/ SOSTENIBILITÀ ................................................................... 69 CAP. 6 –L’ECOLOGIA DEL PAESAGGIO........................................................................ 70 6.A. - LA STRUTTURA ............................................................................................. 70 1. STRUTTURA DEI PAESAGGI ....................................................................................... 70 2. ETEROGENEITÀ..................................................................................................... 71 3. DALL’ECOSISTEMA ALL’ECOTOPO ............................................................................... 72 4. IL MODELLO DESCRITTIVO DI FORMANN......................................................................... 75

4.1. Matrici................................................................................................. 76 4.2. Macchie ............................................................................................... 78 4.3. Corridoi ............................................................................................... 88 4.4. Reti .................................................................................................... 90

5. ECOTONI ........................................................................................................... 94 6. MOSAICO PAESISTICO E SISTEMA AMBIENTALE................................................................. 96

6.B. - IL FUNZIONAMENTO ....................................................................................... 98 1. CONSERVAZIONE /CAMBIAMENTO / STABILITÀ .................................................................. 98 2. METASTABILITÀ.................................................................................................... 99 3. SCALA SPAZIO-TEMPORALE ...................................................................................... 102 4. CONCETTO DI DIVERSITÀ ......................................................................................... 102 5. PRINCIPI FONDATIVI ............................................................................................... 107

6.C. - INDICI DI CONTROLLO .................................................................................... 108 1. INDICI DI CONTROLLO STRUTTURALI ............................................................................. 108

1.1. Relativi all’aspetto delle macchie ............................................................... 108 1.2. relativi al “mosaico paesistico” ................................................................. 109

2. INDICI DI CONTROLLO FUNZIONALI ............................................................................... 117 6.D. - LE DINAMICHE .............................................................................................. 119 1. MODELLI DI FLUSSO ............................................................................................. 119 2. LA RISORSA ENERGETICA PRIMARIA.............................................................................. 119 3. ANALISI DEL FLUSSO TRA GLI ELEMENTI DEL PAESAGGIO....................................................... 120 4. IL GRAFO PER LA VALUTAZIONE ECOLOGICA DEL PAESAGGIO.................................................. 121

4.1 Modello interpretativo del Sistema ambientale: il grafo ecologico .................... 121 4.2 Individuazione delle Unità di Paesaggio (UP.)................................................ 123 4.3 Processo di valutazione........................................................................... 124 4.4 Risultati della valutazione ......................................................................... 128

PARTE II:FUNZIONAMENTO DEI PRINCIPALI ECOSISTEMI........................................................... 130 1. IL FIUME E IL SUO BACINO ................................................................................. 130 2. I CORPI IDRICI A DEBOLE RICAMBIO .................................................................... 147 3. IL BOSCO........................................................................................................ 160 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................ 182

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PARTE I: DALL’ECOSISTEMA AL SISTEMA DI ECOSISTEMI CAP. 1 - IL PAESAGGIO DA OGGETTO A CONCETTO PREMESSA

Vorrei puntualizzare alcuni argomenti relativamente alla pianificazione del paesaggio, che è tema, complesso e problematico perché viene a collegarsi a un crocevia di interessi creando un nodo ricco di contrasti di difficile risoluzione.

Del paesaggio si occupa prima la pittura che non una qualsiasi disciplina scientifica. La prima di esse è la geografia, con molti problemi per la vastità dei campi disciplinari che esso propone, finché non si arriva al congresso di Amsterdam, che dà una definizione di paesaggio un po’ più moderna e un po’ più vicina a quello che noi intendiamo. Ma l’origine pittorica del termine paesaggio costituisce una specie di retaggio culturale negativo che in qualche modo si trascina ancora al giorno d’oggi. Ancora oggi, infatti, si pensa al “paesaggista” come qualcuno qualificato soprattutto a dare giudizi estetici, sulla forma del territorio, senza tener conto che il paesaggio, oltre che un fatto visibile è soprattutto il risultato di componenti diverse, geologiche, biologiche, antropiche i cui legami sono di natura ecosistemica.

Questo è un retaggio dell’Ottocento, per non dire dei secoli precedenti. Al contrario esiste un modo assolutamente moderno, attuale, di considerare il paesaggio. Lo definiamo moderno e attuale non perché noi vogliamo renderlo moderno e attuale, ma perché effettivamente le questioni percettive, legate al paesaggio, non servono a risolvere i problemi di gestione del territorio secondo quei processi di integrazione tra uomo e natura ormai sempre più necessari.

Se invece ci serviamo del paesaggio con un’altra ottica, il passo, in questa direzione, può essere più lungo e possiamo risolvere tutta una serie di problemi che la pianificazione tradizionale ha dimostrato nei fatti di non potere e di non sapere risolvere. 1. ANTROPOCENTRISMO E CULTURA AMBIENTALE

Da questo preambolo si capisce che la pianificazione del paesaggio, l’assetto, la progettazione, quindi, diciamo, sostanzialmente il rapporto dell’uomo con il paesaggio si collocano nel quadro più vasto del rapporto dell’uomo col suo ambiente; in qualche modo si collegano con la più generale questione ambientale, che è una delle questioni più malintese al giorno d’oggi. Quando infatti si pensa all’ambiente, nell’immaginario collettivo, a che cosa si pensa? Soprattutto all’inquinamento. Pensare all’ambiente come ad una somma di inquinamenti è come pensare all’uomo riferendosi soprattutto alle sue malattie. Tutti siamo d’accordo che l’uomo è ben di più che un organismo sede di possibili malattie, così l’ambiente non può essere identificato con l’inquinamento. Questo modo di vedere assolutamente errato va rimosso a rischio, altrimenti, di non riuscire a risolvere seriamente la questione ambientale.

Da dove nasce questa questione ambientale? A me piace fare un paragone, che trovo veramente suggestivo: io penso che molti di voi abbiano letto “L’isola misteriosa”, uno dei romanzi più popolari di Giulio Verne. “L’isola misteriosa”, ricordo, è la storia di cinque naufraghi che, fuggiti da Richamond durante la guerra di secessione americana con un pallone aerostatico, cadono, dopo un lungo viaggio e molte peripezie, su un’isola completamente disabitata. Fra questi naufraghi c’è l’ingegnere, Cyrus Smith, personaggio centrale della vicenda. Naturalmente i naufraghi, portati dalla navicella sull’isola, non posseggono nulla se non un cronometro ed “il savoir faire” tecnologico dell’ingegnere. Partendo dalla lente dell’orologio, nel giro di qualche anno, questo ingegnere riesce a ricostruire praticamente una “civiltà”. Ricostruisce le macchine, ricostruisce il sistema produttivo, costruisce una parvenza di vita civile, ad un livello tecnologico paragonabile a quello del restante mondo da cui sono ormai separati.

Questa storia costituisce una metafora. Giulio Verne è l’espressione, l’emblema di un modo di sentire la cultura come sistema di tipo antropocentrico: l’uomo è un animale diverso da tutti gli altri, può superare qualsiasi ostacolo, servendosi della sua intelligenza, servendosi delle sue capacità

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tecnologiche e può fare tutto, può trasformare tutto senza nessun limite, se non quello della sua capacità e della sua inventiva.

Ecco, direi che la storia della civiltà, dello sviluppo umano sono andati avanti sino a tempi molto recenti su questo mito e certamente, se noi analizziamo questa posizione ideologica dell’uomo di fronte all’universo, scopriamo che è storicamente vincente. Ci sono dei dati di fatto che sono incontrovertibili. Ai tempi dei Romani, quindi poco meno di 2.000 anni fa, si viveva 30, 33 anni; al giorno d’oggi in Italia la vita media è arrivata a 78 anni: già questo è il sintomo inequivocabile di un grande progresso. Ci sono una serie di altri indicatori oggettivi di questo progresso ma sarebbe un grosso errore, secondo me, se da questa constatazione di tipo storico si volessero estrapolare sicurezze per il futuro.

Il fatto che l’ideologia di tipo antropocentrico si sia manifestata storicamente vincente non ci autorizza assolutamente a pensare che questa posizione di privilegio, questo tipo di ideologia possa darci sicurezza anche per il futuro. I fatti mi sembra che mi diano ragione. Immaginate che la nostra terra sia una palla fatta di spugna: il fatto che abbia assorbito tutta l’acqua che noi vi abbiamo buttato fino ad un certo punto non ci autorizza a pensare che continuando a buttare altra acqua questa spugna continuerà ad assorbire.

E mi sembra che i primi danni siano già evidenti. L’inquinamento è appunto una delle manifestazioni più visibili di questo problema, prodotto dal disordine tecnologico che ha sostituito l’ordine ecologico.

Questo disordine tecnologico è un disordine abbastanza recente, è un disordine che si è innestato, facendo distinzioni molto grossolane, col periodo della grande industrializzazione. Perché? Perché i rapporti dell’uomo con l’ambiente esterno fino al periodo della grande industrializzazione erano rapporti di natura ecologicamente equilibrata, in quanto l’unica fonte d’energia dell’ecosistema in cui l’uomo era inserito era quello solare. Si comportava un po’ come gli altri animali, si serviva della caccia, si serviva della pesca e la stessa invenzione dell’agricoltura, del periodo del neolitico, ha disturbato poco l’ambiente esterno.

Prendiamo ad esempio il paesaggio rurale. La prima forma di agricoltura, nasce quando si scopre casualmente che, lasciando cadere un seme sulla terra, questo seme produce una pianta. Ma dal secondo o terzo anno, il campo non produce più nello stesso modo, perché naturalmente la fertilità si è ridotta. E allora si sperimenta l’agricoltura itinerante, in cui l’uomo si muove sul territorio mettendo a coltura sempre nuovi campi finché, ancora casualmente, non capisce che può integrare le sostanze asportate attraverso le concimazioni o altri sistemi di tecniche colturali, ad esempio la messa a riposo del terreno oppure la pratica del “debbio” (un sistema molto veloce soprattutto nei terreni dei climi aridi per ottenere concime, degradando la materia organica, con grandi apporti di potassio). In quel periodo i fattori limitanti dello sviluppo non potevano essere superati, nel senso che la quantità di terreno arabile, o comunque coltivabile, era una quantità finita e al massimo tecniche agronomiche potevano rendere stabile, nel tempo, la produzione, che però non poteva essere aumentata; il terreno produttivo era una quantità finita e la produzione dipendeva da condizioni pedologiche oggettive, non modificabili, e dalla quantità di energia solare che un determinato terreno poteva catturare.

Come si rispondeva a tutto questo quando la popolazione aumentava? C’erano due modi per arginare il problema: c’erano le guerre e le carestie o, nei sistemi più evoluti, c’erano le colonie, le immigrazioni (le colonie greche nascono come risposta a questo problema). La popolazione aumenta, non c’è abbastanza terreno per produrre per tutti, allora una parte della popolazione si allontana cercando altri terreni.

Vediamo quindi che questo rapporto di forzata autolimitazione è costante, diciamo, nelle società pre-tecnologiche, con casi (che non vogliono significare una coscienza ecologica ante-litteram ...) addirittura di preveggenza assoluta di rispetto all’ambiente. Ci sono testimonianze storiche di società che si autolimitano anche nel Medioevo, per esempio nello sfruttamento dei boschi, perché capiscono che altrimenti perderebbero questa risorsa. Molto più vicino a noi esistono dei consorzi con degli statuti che prevedono la rotazione, per esempio, dei terreni risicoli: non tutti i terreni risicoli possono essere coltivati tutti gli anni, perché si è capito che si innesterebbe un degrado del suolo con una riduzione della produzione. Questo non significa che in queste società esistesse una coscienza ecologica ante-litteram ma significa comunque che

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questi avvertimenti esistevano già. Con le nuove tecnologie tutto questo viene di fatto cancellato perché l’uso della macchina e,

soprattutto, l’uso dei concimi chimici, l’uso dei pesticidi e dei diserbanti dà la possibilità di vincere queste che sono limitazioni naturali.

Qual’è la conseguenza? Succede ciò che in ambito subacqueo, viene chiamata “euforia degli abissi”: quando un subacqueo scende, armato di bombole, oltre certi limiti, a una certa profondità non capisce che è in una situazione pericolosa, perché si sente, in un certo qual senso, padrone del mare che lo circonda. Finisce per fare una brutta fine. Noi abbiamo rischiato, in questi anni, di fare la stessa cosa. Presi da questa acritica capacità di aumentare a dismisura la produzione, pur diminuendo gli addetti, non abbiamo capito che erano necessari anche criteri di autoregolamentazione, in quanto, per esempio, il mercato (come avviene adesso in ambito CEE) non riesce più ad assorbire tutta la produzione: tutti conosciamo il problema delle eccedenze. Eppure, per produrre delle eccedenze che poi devono essere immagazzinate, e l’immagazzinaggio costa, si usano sempre maggiori quantità di fertilizzanti chimici, sempre maggiori quantità di macchine, sempre maggiori quantità di diserbanti con danni enormi che non è il caso qui di elencare ma che sono ormai molto conosciuti.

Quindi inquiniamo per produrre di più, ma della produzione poi non sappiamo, in realtà, cosa farcene. All’inizio del mercato comune, in Europa, si era al 70% del fabbisogno alimentare, adesso siamo arrivati al 130% con tutti i problemi conseguenti. Naturalmente, in questa corsa alla maggiore produzione, è stato distrutto anche tutto un patrimonio storico-ambientale ed ecologico che certamente, invece, avrebbe potuto essere salvaguardato se ci fosse stata maggior vigilanza. 2. TRASFORMAZIONI DEL PAESAGGIO IN ITALIA NEL DOPOGUERRA

La progettazione paesistica nasce da questo presupposto concettuale. La figura 1.1 raffigura la schematizzazione del paesaggio in Italia fino al 1945 e come esso si sia trasformato dopo il 1945. Lo schema di sotto corrisponde allo schema di sopra trasformato: infatti noi avevamo in Italia un paesaggio urbano, un paesaggio agricolo, come paesaggio seminaturale, ed un paesaggio naturale (intendo per paesaggio naturale quella parte del nostro territorio, del nostro pianeta, non modificato intenzionalmente dall’uomo).

Questi tre tipi di paesaggio corrispondevano a tre strutture visuali ben distinte. C’era la città, il massimo artefatto umano, c’era il paesaggio agrario, dove la presenza umana si avvertiva:ma la casa rurale, principale segno di questa presenza, era estremamente integrata con il paesaggio circostante, era quasi l’equivalente della zappa, del trattore, della tettoia, era soprattutto uno strumento per la produzione.

Il resto era formato dal paesaggio naturale. Questa distinzione era molto netta ed ancora perfettamente visibile anche in aree di

agricoltura molto avanzata sino al primo dopoguerra. Questa immagine così nitida del paesaggio viene a perdersi dal ‘45 in poi. La città si espande

a macchia d’olio estendendosi nei confronti del paesaggio agrario e sconfinando anche nel così detto paesaggio naturale; pensiamo ai casi delle seconde case, agli impiantii di risalita, alle autostrade.

Brandelli di paesaggio agrario restano, al contempo, inglobati in questo ampliamento della città. Non si può più dire come una volta: “qui è città, qui è campagna”. La maggior parte del nostro paesaggio, il paesaggio italiano in particolare, è fatto oggi da situazioni di aree di frangia con una perdita enorme di figurabilità che non è una perdita soltanto di carattere estetico ma anche, e soprattutto, di carattere ecologico. Quindi alla prima situazione, ecologicamente equilibrata, corrisponde una situazione ecologicamente squilibrata.

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Da qui la necessità di due cose: primo, trovare un sistema di governo del territorio diverso che ponga un controllo a questa situazione in continua evoluzione peggiorativa, secondo, salvare il patrimonio culturale-storico ecologico ancora salvabile.

Quindi, dove esistono ancora dei paesaggi significativi per le loro qualità naturali o per qualità date dal loro valore storico, bisogna intervenire con operazioni innanzitutto di conoscenza. Perché di conoscenza? Perché se non c’è la conoscenza del valore storico ecologico culturale del territorio non si può passare ad azioni di salvaguardia; ma questa azione di salvaguardia non può essere una semplice azione di vincolo. Nella nostra cultura siamo abituati a vedere il territorio diviso in due parti. Una parte, la maggiore, in cui è possibile qualsiasi tipo di intervento, perché senza specifiche qualità, purché ci siano i presupposti socio-economico; una parte, il sistema delle aree protette, che invece viene vincolata. Questa è una concezione sbagliata, vecchia e, soprattutto, pericolosa. Mi fa ricordare il tempo in cui le famiglie borghesi dividevano il loro alloggio in due parti ben distinte: una parte in cui tutto si poteva fare e “la sala buona”, riservata alla rappresentazione della famiglia, in cui invece si entrava nelle feste comandate.

3. GLOBALITÀ DELL’AMBIENTE Dividere il territorio in parti di diverso valore è una concezione, non soltanto superata, ma

anche pericolosa perché è impossibile dividere il nostro territorio in parti separate, quasi fossero delle stanze che non comunicano l’una con l’altra. L’ambiente è un fatto globale. Quello che succede in un luogo ha spesso riflessi in posti lontanissimi. L’uso del suolo in un determinato punto del territorio può avere riflessi in posti molto lontani. Vi faccio un esempio: nel 1800 aumenta la popolazione in un determinato bacino montano. Contemporaneamente la linea delle coste marine, nel tratto pertinente alla foce del fiume che origina nello stesso bacino, sono avanzate o retrocesse? Questa è una domanda classica cui generalmente non si sa rispondere; ma è un quesito utile a far capire come processi che avvengono in posti lontanissimi fra di loro possono essere estremamente legati.

Nel 1800 aumenta la popolazione in montagna: allora, se aumenta la popolazione in montagna cosa succede? Vengono messe a coltura altre parti di territorio; diminuisce la porzione di aree boscate a vantaggio delle aree coltivate e quindi spesso denudate. Aumenta di conseguenza

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l’erosione del suolo, il trasporto solido dei fiumi e quindi il ripascimento delle coste marine. Altro equivoco da sfatare è quello legato alla politica dei parchi e delle aree protette in

genere, in quanto costituisce soprattutto un alibi per la pianificazione perché sembra quasi che una volta che si sia riusciti a passare da una percentuale di aree protette pari al 5 o 7% del territorio nazionale si siano risolti i problemi ambientali del nostro territorio. No! Il nostro territorio non sarà mai in equilibrio se no viene osservato nella sua globalità paesistico-ecologica.

Per molti questo può sembrare un’utopia, se si confronta con il processo normale della pianificazione territoriale. Ma la situazione è in evoluzione anche se mancano proprio le spinte culturali che dovrebbero venire dalla categoria degli architetti, che invece, purtroppo, continua ad arroccarsi e nel campo scientifico e nel campo pratico su posizioni spesso superate.

4. ORIGINI DELLA PIANIFICAZIONE PAESISTICA Dal 1960 in poi si sviluppa in Italia, su questo tipo di argomento, una sensibilità che trova le sue

radici in diverse componenti; innanzitutto gli studi storici del territorio, avviati già nel 1930, e gli studi del Sereni (1964) sulla storia del paesaggio agrario italiano, opera veramente fondamentale, perché per la prima volta in Italia si capisce qual’è il valore storico del paesaggio italiano. L’Italia è un paese particolare in cui il paesaggio, contesto in cui va inserita qualsiasi opera di pianificazione e progettazione, è stato soprattutto formato dalla componente antropica; il 70%, si dice, del patrimonio culturale mondiale risiede in Italia. Quando ci si muove all’interno dell’Italia, ci si muove veramente come in un uovo pieno; gli spazi “liberi” all’interno di questo contesto sono veramente molto esigui, per cui non solo l’attenzione deve essere massima ma il sistema dei vincoli di fatto non può essere efficace proprio per la sua estensione.

5. EVOLUZIONE DELLA NORMATIVA A questo tipo di sensibilità storica e scientifica come ha risposto la cultura urbanistica in

generale e quella italiana in particolare? Si può dire, senza tema di smentite, in modo inadeguato. La legge urbanistica italiana, la 1150 del ‘42, è la prima che estende l’obbligo della

pianificazione fisica a tutto il territorio italiano. Quindi, in un certo qual senso, il territorio delle città e delle parti che non siano la parte urbana viene controllato dalla pianificazione con questa legge. Le leggi successive all’intervallo della guerra come guardano al paesaggio extra-urbano? Con gli occhi della città. Guardano il paesaggio urbanizzato con gli occhi dell’urbanista. “Urbanistica” viene da “urbis” e “urbis” è la città, quindi è la cultura di chi pianifica la città, che non è la cultura di chi pianifica il territorio e il paesaggio esterno alla città. E questo è un dato di fatto di cui bisogna tener conto, le leggi successive nascono con questo peccato originale: la legge 767, la famosa legge-stralcio, come guarda il paesaggio esterno alla città? Soltanto affibbiandogli un indice edificatorio (0,10 mc/mq). La L. 861 pensa al paesaggio esterno alla città assumendo come valori di riferimento per gli espropri quelli dei suoli agricoli, e così via. Ma non c’è mai una voce che si levi, nessuno che guardi questo paesaggio esterno alla città come un paesaggio che abbia dei valori autonomi da salvaguardare, da proteggere e, soprattutto, da usare nella pianificazione. Anche leggi allora più avanzate, per esempio quella del Piemonte, la legge regionale “Uso e tutela del suolo”, pur con contenuti per il tempo innovativi nel panorama nazionale si è occupata degli spazi territoriali esterni alla città e, in particolare, il paesaggio agricolo, considerando, sì, la salvaguardia dei valori ambientali, ma non specificando quali fossero questi valori ambientali. Indicano solo chi sono i possibili soggetti edificatori, cioè chi ha diritto ad edificare, e quali sono le cubature che si possono edificare. Quindi si guarda al paesaggio all’esterno della città con la stessa mentalità con cui si guarda la città. Allora, finché non si cambia completamente punto di vista la strada che si può percorrere è molto breve.

Ancora due cose, molto velocemente. In questo clima, sommariamente delineato, con questi presupposti si arriva al 1985, quando un bel mattino un acuto signore, insegnante di filosofia, allora sottosegretario all’istruzione, Galasso, pensa di dare una ripulita alla legge Bottai, la 1497 del ‘37, che si occupa delle bellezze naturali. Questa legge Bottai, è la legge che, in Italia, ha re-introdotto i Piani Paesistici, con tutte le limitazioni culturali di quel tempo. Infatti che

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cos’è il paesaggio, per la legge Bottai? E’ soprattutto il bel paesaggio, il “locus amenus”, cioè il luogo eccezionale per valore naturalistico, estetico o storico; distingue le “bellezze d’insieme” dalle “bellezze individue”, ma, soprattutto, guarda al paesaggio come un pittore del Seicento, cioè osserva il paesaggio come il “bel paesaggio”. Direi, con una definizione di un geografo ottocentesco, come “quella parte del territorio che ci commuove alla vista”.

I Piani paesistici previsti dalla legge Bottai hanno uno scarso successo. Un po’ perché siamo subito prima della guerra, un po’ per altri motivi. Vengono fatti soltanto 14 Piani Paesistici, che riguardano luoghi importanti: il Piano paesistico dell’isola d’Ischia, il Piano della Costiera Amalfitana e qualche altro piano di questo genere. Naturalmente, poi, ci sono gli anni della guerra. Vengono ripresi questi Piani paesistici, sempre secondo l’ottica della legge Bottai, dalla Cassa del Mezzogiorno, ma con finalità, diciamo, “tangentiste”. La legge voluta da Galasso capovolge quest’ottica. In Italia ci sono delle categorie territoriali paesistiche che costituiscono categorie fragili, categorie a rischio; queste, quindi, vanno, di per se stesse, protette, poiché di fatto portatrici di una loro fragilità intrinseca di natura paesistica. Quali sono, penso che voi lo sappiate: sono le coste marine, le coste dei laghi, sono le cime delle montagne, sono i parchi, sono i boschi, le università agrarie (per università agrarie non si intendono le università dove si insegnano le discipline di agraria, ma quegli istituti pari a quelli degli usi civici, che derivano da situazioni consolidate, spesso, già nel medioevo). Non mi interessa - dice il signor Galasso - che queste categorie territoriali, di per se stesse, siano belle o siano brutte, sono luoghi fragili, non vanno “modificati” se non attraverso un piano paesistico, perché esso è quello strumento che può introdurre una variazione ambientalmente calibrata dello stato dei luoghi qualora sia strettamente necessario. La legge obbligava anche le Regioni a fare questi Piani paesistici, dando tempi molto ristretti, immaginando la capacità sostitutiva dello Stato a quelle Regioni inadempienti, qualora questi Piani paesistici non fossero stati fatti. Tutti sanno che le Regioni italiane si sono comportate in modo diverso. Le Regioni italiane di tradizione, come dire, più ossequiente (per esempio la Regione Piemonte) hanno, in qualche modo, cercato di parare il colpo richiamando i vecchi piani comprensoriali e dando loro valenze paesistiche. Altre Regioni, e soprattutto quelle meridionali, se ne sono assolutamente disinteressate e hanno fatto bene, perché sapevano che, tanto, non sarebbe successo niente. Ma soprattutto, in queste Regioni che non hanno fatto niente, non vi sono stati assolutamente i poteri sostitutivi dello Stato. Quindi, quella che avrebbe potuto essere una grande occasione di una pianificazione di tipo alternativo in realtà è stata mancata: non è successo assolutamente niente. La Regione Liguria si è data un piano paesistico esteso a tutto il territorio regionale, ma il successo di una legge non può essere misurato da pochi esempi positivi. Sono fatti episodici che poco hanno influenzato la pianificazione generale, ma soprattutto, direi, il comportamento degli amministratori e degli architetti nei confronti di questo problema.

Tuttavia va detto che anche l’osservanza della legge Galasso avrebbe avuto pochi risultati Perché la legge Galasso persegue nel riconoscere che ci sono due tipi di territorio: quelli A e quelli B; quelli in cui si può far qualsiasi tipo di trasformazione, perché di scarso valore, e quelli B, che sono da proteggere. Questo tipo di concezione è superata, è assurda e non risolve certo il problema dell’organizzazione ecologica complessiva del territorio. Si è visto cosa succede nei bacini imbriferi quando si cambia la quantità di vegetazione, ma si pensi anche al problema delle strade; il loro impatto non è tanto quello del possibile scempio visuale, che pure esiste, non è quello degli inquinanti, che pure esistono, non è quello del consumo del suolo, che pure esiste. Qual’è il problema più importante? E’ quello della frammentazione e conseguente insularizzazione del territorio. Tutte le volte che si costruisce una nuova strada, si divide il territorio, tagliando i legami biologici esistenti tra i vari tipi di popolazione. Bisognerebbe invece evitare che ci siano parti isolate le une dalle altre, perché l’isolamento corrisponde a un degrado del patrimonio genetico. E’ questa “la teoria delle isole bio-geografiche” che ci dice, appunto, che ad una frammentazione territoriale corrisponde una semplificazione dell’organizzazione biologica. Diminuisce il numero delle specie e con una diminuzione delle specie diverse, naturalmente, diminuisce la biodiversità. C’è una maggiore fragilità e un maggiore pericolo, quindi, che la vita scompaia.

E’ un concetto molto intuitivo; un’autostrada di 24 metri, che deve essere superata da una formica, corrisponde al deserto del Sahara per un uomo; una rana che debba attraversare

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un’autostrada ha un rischio altissimo di andare a finire sotto le ruote di un’auto. Eppure questi attraversamenti sono necessari perché, spesso, i luoghi di “frega” sono diversi dai luoghi di alimentazione. Sono stati inventati (e molti lo hanno fatto) i “corridoi ecologici”. Ci sono importanti studi di naturalisti, soprattutto nel centro dell’Europa (in Francia, Belgio e Germania) che studiano soprattutto questo problema, cioè come evitare, attraverso i corridoi ecologici, problemi di divisione del territorio. Ma questo è un problema che andrebbe visto a livello di tutta la pianificazione e organizzazione generale dei territori.

Dal 1° maggio 2004 il paesaggio è oggetto della nuova disciplina dettata dal d.lgs. 22.1.2004 n. 42 (“Codice di beni culturali e del paesaggio”), c.d. Codice Urbani. • La nuova normativa, che modifica a volte notevolmente la previgente (costituita da ultimo dal d.lgs. 29.10.1999 n. 490, c.d. T.U. dei beni culturali e ambientali), anche relativamente alla definizione (si torna al “paesaggio” dell’art. 9 Cost.), è in espressa attuazione del nuovo assetto costituzionale delle attribuzioni statali, regionali e locali fissato negli artt. 117 e 118 Cost., come modificati nella l.c. 18.10.2001 n. 3.

• Secondo tali norme costituzionali lo Stato ha competenza esclusiva in materia di tutela dell’ambiente, dell’economia e dei beni culturali. Sono invece materie concorrenti fra Stato e Regioni il governo del territorio e la valorizzazione dei beni ambientali.

• Tuttavia, come indicato dalla Corte costituzionale nella sentenza 1.10.2003 n. 303, lo Stato, le Regioni e gli Enti locali, sulla base dei principi di sussidiarietà, differenziazione ed adeguatezza, debbono coordinarsi per l’esercizio omogeneo delle loro attribuzioni normative e funzioni amministrative, allo scopo di assicurarne l’unitarietà.

• La nuova normativa in materia di paesaggio del Codice (d.lgs. 42/04) si ispira a tali principi e regole e detta disposizioni che assicurano il coordinamento fra i vari soggetti pubblici e l’esercizio unitario delle varie funzioni (v. in particolare gli artt. 131-135).

• La nuova normativa del Codice va esaminata: - per individuare le specifiche funzioni attribuite per la disciplina del territorio alla Regione e agli Enti locali;

- per individuare le regole fissate per la pianificazione paesaggistica; - per raccordare le L.U. regionali al nuovo assetto normativo statale, che costituisce “principio fondamentale” ai sensi e per gli effetti dell’art. 117 Cost., e come tale limite e indirizzo della legislazione regionale, anche se già in vigore, e delle funzioni della Regione e degli Enti locali.

A tal riguardo va rilevato come le leggi regionali in attuazione della sinora vigente normativa statale in materia paesistica individuava nel Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale lo strumento pianificatorio delle zone e della aree vincolate a valenza paesistico-ambientale e nell’Ente provincia il soggetto pubblico titolare della funzione. Il trasferimento alle Regioni trova la sua logica nella considerazione che il Quadro Paesistico Regionale è determinato, nel suo complesso, dai rapporti dialettici dei tre sistemi naturalistico-ambientale, insediativo e relazionale in accordo con la Convenzione Euoropea del Paesaggio. Ciò rende inevitabile la scelta di non separare la pianificazione paesistica da quella ordinaria;

Tutto ciò va visto, ripeto, anche alla luce della nuova cultura del paesaggio in riferimento alla Convenzione Europea. A tal proposito è utile ricordare che l’essenza del paesaggio può essere considerata come struttura di un insieme dove la natura e l’uomo hanno contribuito a formare un complesso unitario di cui nessuna componente può essere trattata come un problema isolato, se non ai fini puramente pratici di un’analisi classificatoria utile soltanto per comprendere la natura dei vari “segni”, antropici e/o naturali, che trovano appunto la loro strutturazione in quel livello di organizzazione che chiamiamo paesaggio. Ciò si comprende meglio ricordando che la vita sul nostro pianeta è organizzata secondo livelli gerarchici che, in senso crescente, vanno dall’atomo al paesaggio (atomo-molecola-cellula-tessuto-organo-induviduo-societa-sistema) in cui il livello superiore incorpora uno inferiore; così ad ogni spostamento di livello le possibili combinazioni tra le varie componenti aumentano in modo esponenziale. Questo in modo di estrema sintesi non solo spiega la complessità del paesaggio, ma costituisce

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anche il presupposto scientifico per una sua attuale moderna considerazione che trova una espressione concreta nella Convenzione Europea del paesaggio (Firenze, 20 ottobre 2000). Quindi non più il paesaggio come “locus amenus” della legge Bottai e nemmeno il paesaggio come somma di tipologie territoriali della legge 431/85, Galasso, ma paesaggio come epimanifestazione dell’organizzazione complessiva di un territorio composta da elementi antropici (il sistema insediativo e relazionale) e da elementi naturali o seminaturali (quelli del paesaggio agrario). Ciò premesso, al fine di dare concretezza a molti termini usati nelle presenti note si richiamano le definizione ufficiali date dall’articolo 1 del capitolo I “Disposizioni generali”della citata convenzione.

a. “Paesaggio” designa una determinata parte di territorio così come è percepita dalle popolazioni, il cui carattere deriva dall’azione di fattori naturali e/o umani e dalla loro interrelazione;

b. “Politica del paesaggio” designa la formulazione, da parte delle autorità pubbliche competenti, dei principi generali, delle strategie e degli orientamenti che consentono l’adozione di misure specifiche finalizzate a salvaguardare, gestire e pianificare il paesaggio;

c. “Obiettivo di qualità paesaggistica” designa la formulazione da parte delle autorità pubbliche competenti per un determinato paesaggio, delle aspirazioni delle popolazioni per quanto riguarda le caratteristiche paesaggistiche del loro ambiente di vita;

d. “Salvaguardia dei paesaggi” indica le azioni di conservazione e di mantenimento degli aspetti significativi o caratteristici di un paesaggio, giustificato dal suo valore di patrimonio derivante dalla sua configurazione naturale e/o dal tipo di intervento umano;

e. “Gestione dei paesaggi” indica le azioni volte in una prospettiva di sviluppo sostenibile, a garantire il governo del paesaggio al fine di orientare e di armonizzare le sue trasformazioni provocate dai processi di sviluppo sociale, economici ed ambientali;

f. “Pianificazione dei paesaggi” indica le azioni fortemente lungimiranti, volte alla valorizzazione, al ripristino o alla creazione di paesaggi.

6. IL PAESAGGIO COME CONCETTO OPERATIVO Questi sono, sommariamente, gli antefatti di cui, in un certo qual senso, bisogna tenere conto

se vogliamo capire un po’ la filosofia di una corretta pianificazione, che molti, adesso, indicano nella pianificazione paesistico-ambientale.

La figura 1.2 riassume e spiega il moderno concetto di paesaggio: nasce dall’unione di tre componenti: la componente geomorfologica, la componente vegetale e la componente animale, in cui l’uomo gioca il ruolo più importante. Ognuna di queste componenti interagisce con le altre. Il prodotto visibile di queste relazioni sono “segni” di vario genere.

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Quindi possiamo dire innanzitutto che il paesaggio è una “struttura di segni”. il rapporto tra le varie componenti è di natura ecosistemica, perciò, possiamo anche definire il paesaggio come un “sistema di ecosistemi”.

Questa doppia definizione, che forse fa inorridire alcuni cultori di Ecologia del Paesaggio, è invece del tutto logica: rappresenta soltanto due modi diversi di vedere lo stesso oggetto e due approcci diversi allo stesso problema. Pensare al paesaggio come “struttura di segni” non significa pensare al paesaggio soltanto come “manifestazione sensibile”, in quanto dalla forma è possibile passare ai contenuti. Quali sono i contenuti? Sono i “sistemi di ecosistemi”. Quindi quando noi studiamo il paesaggio studiamo il “sistema di ecosistemi”, studiamo cioè il sistema ecosistemico che governa le tre componenti di cui ho detto. Analizzando la figura 1.3 si capisce quindi come il paesaggio, al limite, non costituisca tanto un oggetto di studio quanto uno strumento per lo studio, e quindi un “concetto operativo”. Possiamo studiare cioè il territorio ed i problemi ad esso inerenti; partendo dal paesaggio, dalla sua manifestazione segnica, o se volete dai segni prodotti dai rapporti delle componenti citate.

La disciplina più avanzata che analizza questi rapporti è l’Ecologia del Paesaggio su cui convergono ormai alcune discipline tradizionali, dalla zoologia all’architettura, dalla storia naturale, all’antropologia, dalla biologia all’ecologia classica.

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7. DAL PAESAGGIO COME CONCETTO OPERATIVO ALLA VALUTAZIONE FISIOGRAFICA Una esperienza importante per affrontare in modo globale il problema della pianificazione

paesaggistica è stato quello dalla valutazione fisiografica. Nasce negli anni ‘60, anche in campo urbanistico, una sensibilità sul tema delle risorse finite;

si capisce cioè che il territorio non è una risorsa infinita e che quindi in qualche modo deve essere salvaguardato; però si pensa ancora, nella cultura di quei tempi, soprattutto al problema quantitativo. Si parla di consumo di suolo, ma questo suolo è visto in modo alquanto indiscriminato, cioè uno spazio vale l’altro. E nasce, direi, per la prima volta, un modo nuovo di guardare questo tipo di pianificazione, nascono allora i primi tentativi della cosiddetta pianificazione ecologica. Dico “cosiddetta”, perché si può parlare di pianificazione ecologica se noi pensiamo che l’uomo faccia parte di questo ciclo ecologico, altrimenti no, la natura non ha bisogno di piani, in quanto abbandonata a se stessa, sa fare benissimo i suoi piani. I piani si fanno solo per l’uomo e le sue necessità socio-economiche.

In quegli anni (Mc Harg 1964) si comincia a parlare di una “pianificazione ecologica” legata alla valutazione fisiografica.

Che cos’è la valutazione fisiografica? La valutazione fisiografica, che si è sviluppata nell’ambito disciplinare dei geografi, è un tipo di valutazione che si prefigge di analizzare preventivamente quali sono le parti di un determinato territorio più adatte per un determinato uso prefissato.

E’ un concetto molto diverso dalle cosiddette vocazioni del territorio, perché il territorio di per se stesso non ha delle vocazioni. La diversità consiste innanzitutto nel dato di partenza: l’uso che noi vogliamo fare del territorio. Successivamente si verifica come le varie parti di territorio possono adattarsi, più o meno, a questi usi. Questi studi di geografia fisiografica nascono in Polonia negli anni ‘60 e sono anche un po’ giustificati dal regime di autarchia che vige in quegli anni nella Polonia, sono giustificati dal regime di povertà, quindi l’impiego della minor quantità possibile di energie per le trasformazioni territoriali. Però stranamente vengono portati avanti, quasi contemporaneamente, in America da uno studioso americano, Jan Mc Harg, che riconosce che i valori ecologici sono anche valori sociali; partendo da questo presupposto costruisce una metodologia, per arrivare a quello che lui chiama pianificazione ecologica. Studi analoghi compaiono anche in Germania dove l’istituto Federale delle Foreste adopera i sistemi di valutazione fisiografica per capire quali siano le parti più adatte del territorio per fare determinati piantamenti.

Che cos’è dunque la valutazione fisiografica? E’ un sistema di valutazione territoriale che, partendo dai descrittori fisiografici, o cosiddetti fattori ecologici, secondo Mc Harg, che non sono altro che le caratteristiche territoriali, partendo appunto dalle caratteristiche territoriali, cerca di analizzare queste caratteristiche in categorie positive o negative relative a determinati usi prefissati.

Gli usi ipotizzati possono essere diversi: l’uso urbanizzativo, l’uso agricolo, l’uso della protezione, della natura, ecc. ecc.

Le caratteristiche che riguardano clima, morfologia, vegetazione, antropizzazione ecc. ecc., prese in considerazione da questo tipo di valutazione debbono essere caratteristiche geo-compatibili: quindi caratteristiche chiaramente cartografabili. E, su questo argomento, scusate, apro una digressione: questo tipo di valutazione è profondamente diverso da tutti gli altri sistemi di valutazione ambientale, che spesso costituiscono un campo fortemente equivoco.

Su sollecitazione CEE anche l’Italia, già nel 1988, ha approvato una normativa per cui tutte le grandi opere che interessano, in qualche modo, il territorio, prima di essere realizzate debbono essere analizzate attraverso una valutazione di impatto ambientale detta V.l.A. Ecco, questo è uno strumento altrettanto pericoloso, secondo il mio modestissimo avviso, quanto il discorso dei parchi, perché la valutazione ambientale finisce per diventare un alibi per fare anche cose che non si possono fare. Prima di tutto un grosso vizio, direi, ideologico, di base, da eliminare è che una valutazione ambientale non può mai essere positiva. Una valutazione ambientale prevede la costruzione di un’opera e quest’opera, per essere realizzata, richiede una certa quantità di impiego di energia, prevede quindi una trasformazione di questa energia. Se noi ricordiamo il principio della termodinamica, sappiamo che ad ogni trasformazione di stato corrisponde un degrado di questa energia. Quindi, la valutazione di impatto ambientale, per sua natura, non può mai essere positiva: sarà sempre negativa, cioè ci dirà sempre che c’è un impatto negativo dal

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punto di vista ambientale. Se correttamente applicata ci potrebbe dire che un certo tipo di opera è meno negativa di un altro tipo di opera. Però, per far questo, bisognerebbe innanzitutto procedere con delle valutazioni separate su ipotesi di opere separate ed alternative, mentre, generalmente, il progetto da valutare è solo uno e quindi non c’è mai alternativa. Altro vizio importante: si valutano insieme dati fisici e dati non fisici. Ci hanno insegnato, fin dalla scuola elementare, che sommare una pera con una mela non fa due, ma fa una pera e una mela, perché una pera e una mela non sono cose che si possono sommare insieme. Ora voi capite che per contemporaneamente valutare fatti fisici, sociali e politici, messi insieme, bisogna usare dei criteri, dei parametri, degli indicatori, che sono comunque arbitrari. Faccio un esempio: si deve costruire una diga in un posto qualunque di una valle; da una parte, questa diga significa la distruzione, per esempio, del patrimonio storico di un piccolo paese che resta sommerso sul fondo, la distruzione di un patrimonio naturale, per esempio una zona umida, l’altro lato, però, la costruzione di questa diga significa la creazione di tre posti nuovi di lavoro, per cui Francesco, Giacomo e Maria possono sposarsi ed essere felici. Come possono essere messe e a confronto situazioni di questo genere? I tecnici se la cavano dicendo: “Noi non facciamo delle valutazioni, diciamo semplicemente quali sono gli elementi in gioco. La valutazione è solamente di carattere politico. Saranno i politici a fare la scelta. Ma questo non è un sistema di valutazione molto oggettivo.

La valutazione fisiografica, che rientra anche nell’ampio spettro delle valutazioni ambientali, è invece un sistema di natura diversa. Ed è di natura diversa, perché prende soltanto in considerazione elementi geo-compatibili, cartografabili e quindi, in un certo qual senso, misurabili, soprattutto se noi non pretendiamo di arrivare a delle misurazioni di carattere assoluto, ma a misurazioni di carattere ordinativo. Che cosa sia una misurazione di carattere ordinativo è abbastanza chiaro: io, per esempio, sono un allenatore di pallacanestro e voi siete in un college americano, lo non vi conosco e debbo formare la squadra di pallacanestro di questo college selezionando naturalmente i più alti,. non conoscendo altre vostre qualità. Come posso fare per “misurarvi”? Posso fare in due modi: o prendo un metro, vi misuro, dopodiché prendo i cinque più alti, oppure posso fare in modo molto più semplice: vi metto tutti contro un muro, comincio a prendere il più alto, e lo scelgo, poi continuo, prendo il più alto tra quelli restanti e così via, fino ad avere i cinque più alti. lo non so quanto siano alti questi cinque, so soltanto certamente che sono i più alti tra quelli a mia disposizione perché li ho visti a occhio e che, comunque, dal punto di vista esclusivamente dell’altezza, sono i cinque più adatti per giocare a pallacanestro. Ecco, la valutazione fisiografica, in un certo qual senso, si prefigge lo stesso obiettivo: di ordinare delle caratteristiche territoriali in modo tale da arrivare a distinguere le varie zone del territorio più adatte ad un determinato uso ipotizzato.

In questo senso quelle che sono le semplici caratteristiche territoriali diventano delle qualità, positive o negative, in funzione di un determinato uso. Il fatto che uno di voi, per esempio, sia alto due metri, no è una qualità, è soltanto una caratteristica. Questa stessa caratteristica, se io la accoppio all’uso “giocare a pallacanestro”, diventa una qualità positiva; però questa stessa caratteristica, diventa una qualità negativa per la persona che debba comprarsi un paio di scarpe perché certamente, il mercato delle scarpe numero 50 è molto più ristretto del mercato delle scarpe numero 43.

La valutazione ecologica del modello pianificatorio prescelta apporta ulteriori criteri a quelli tradizionali della pianificazione territoriale migliorando notevolmente, di fatto i metodi attualmente attuati a questo scopo che trascurano quasi completamente i processi legati ai fenomeni naturali.

Và ancora sottolineato che questo metodo è molto diverso da altri, a prima vista, simili. La “carta della capacità agricola dei suoli” costruita secondo la metodologia elaborata Soil Survey Staff dell’Usa Soil Conservation Service, carta che in Italia è disponibile per il Piemonte, per la Sardegna, per le Marche, è una carta che indica, in base a un certo numero di parametri prescelti, quali sono le limitazioni all’uso agricolo del territorio, dei territori regionali.

Il territorio viene così suddiviso in otto classi, da quelle con minori limitazioni sino a quelle impossibili alle coltivazioni.

Qual’è la differenza fra questo tipo di valutazione e la Valutazione Fisiografica? La differenza è fondamentale, perché, dopo aver costruito una carta per ogni uso ipotizzato e possibile, la

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sintesi di queste carte, con il metodo della sovrapposizione Si possono così ottenere una serie di situazioni diverse: aree definite da fattori positivi per uno solo degli usi considerati, oppure aree definite da fattori positivi per più usi considerati, aree definite da fattori positivi per uno o più degli usi considerati e, contemporaneamente, da fattori negativi per altri usi. Da qui vengono le indicazioni più chiare, perché non solo vengono indicati gli usi che provocano minor impatto, ma anche quelli che, sulle stesse aree provocano il maggiore impatto.

Possono evidenziarsi aree con solo caratteristiche negative (è un caso più teorico che pratico), oppure aree (caso più frequente) definite da fattori negativi e positivi per lo stesso uso (che sono, in un certo qual senso, le aree più problematiche). Come si vede la novità è che in questo modo si tiene conto della realtà territoriale e paesistica reale e soprattutto di possibilità d’uso alternativi e/o concorrenti.

Un territorio può essere molto favorevole alle coltivazioni però ricoprire una zona archeologica: questo una carta monotematica certo non lo dice.

Aggiungiamo ancora che la valutazione fisiografica può essere molto flessibile, può essere usata, ad esempio, per definire il corridoio di minor impatto di un’autostrada, o di un elettrodotto.

Riepilogando quindi, partendo dal concetto originale del paesaggio come struttura di segni (l’insieme delle caratteristiche territoriali) è possibile capire i legami (la struttura) esistente tra questi segni, per utilizzarli ai fini pratici pianificatori.

Il paesaggio cioè assume il valore di un concetto operativo.

7.1. IL CONTRIBUTO DELL'ECOLOGIA DEL PAESAGGIO Il metodo della valutazione fisiografica per l'utilizzazione del territorio, se applicato a monte

della scelta pianificatoria ha costituito un progresso indubbio rispetto alle prassi attuali basate su una conoscenza dei caratteri ecologici del paesaggio molto sommaria e comunque in molti casi distorta1. Questo concetto è fondamentale se si vuol fare un salto di qualità al processo pianificatorio.

Il territorio non è formato da un insieme di ambienti da proteggere (per il loro valore naturale e/o culturale) e di ambienti da trasformare senza altro criterio che quello della massima utilità socio-economica per l'uomo.

Al contrario le varie parti sono strettamente interconnesse e strutturate tra di loro. Capire il valore e la portata dei legami esistenti è fondamentale per una pianificazione corretta, soprattutto nei territori agricoli, che tenga conto da un lato delle necessità umane, dall'altro di tutte le altre forme di biocenosi presenti nel territorio.

Se questo concetto, ormai dato per scontato da chi si occupa della pianificazione territoriale paesistica, si farà strada tra tutti i pianificatori e gestori del territorio molti dei nostri squilibri ambientali saranno risolti.

Certo anche la valutazione fisiografica vista secondo quest'ottica ha una serie di limiti. In senso generale si può dire che le valutazioni ottenute tendono a individuare delle aree eco-

geografiche funzionalmente isolate le une dalle altre, trascurando cioè tutti i rapporti orizzontali che possono esistere fra i vari tipi di macchie e corridoi individuati.

Pur trattandosi di un metodo certamente innovativo, che ha il pregio di analizzare la concorrenzialità tra i diversi usi possibili del suolo, questo costituisce una forte limitazione in confronto ai legami ecologici complessivi del territorio.

Sembra piuttosto applicabile con maggior profitto come strumento di prima analisi per altri compiti che non quello della pianificazione2, ambito in cui può risultare però utile se affiancata ed integrata con principi di Ecologia del Paesaggio.

Il vero salto di qualità si può ottenere infatti solo se noi pensiamo al paesaggio come un complesso di ecosistemi interagenti definizione questa che sta alla base della moderna disciplina

1 Continua ad essere prevalente, anche in ambito disciplinare accademico, un concetto di paesaggio che porta più ai principi della legge Bottai del 1937 che ai principi ecologici. Ne è prova il recente trasferimento degli insegnamenti che si occupano del paesaggio dall'ambito disciplinare urbanistico a quello compositivo. 2 Per esempio, l'individuazione di siti per usi particolari (discariche) tracciati stradali ed autostradali, ecc

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dell'Ecologia del Paesaggio sulla quale convergono ormai studiosi di aree diverse: ecologi terrestri, zoologi, biologi, architetti del Paesaggio, geografi ecc.

Bisogna premettere che sul termine di Ecologia del Paesaggio grava una certa dose di ambiguità. Infatti "Làndschaftsökologie" adoperato per la prima volta da Troll nel 1939 non è traducibile,

a mio avviso, semplicemente nell'anglosassone Landscape Ecology o nell'italiano Ecologia del Paesaggio; il paesaggio è, all'interno di tutte le possibili accezioni e definizioni, comunque un dato sensibile e da ciò non si può prescindere.

Tant'è che già da tempo ho avanzato l'ipotesi che il paesaggio non debba essere considerato un oggetto di studio ma uno strumento per lo studio, ed in questo caso specifico, della relazione tra gli Ecosistemi.

Il termine paesaggio può essere considerato, cioè, un "concetto operativo" che permette di risalire dalla forma (ovviamente non è una questione estetica) al contenuto.

So che questa affermazione lascerà perplessi molti studiosi di Ecologia del Paesaggio, ma voglio far notare che lo stesso Troll, rilevando l'impasse filologico prodotto dall'uso del termine paesaggio, ha proposto nel 1970 l'uso del termine "geo-ecologia" che però non ha trovato sinora una consacrazione internazionale.

Lo stesso Vittorio Ingegnoli definendo il paesaggio come "ecosistema di ecosistemi" sottintende, mi sembra implicito, che il vero oggetto degli studi è costituito dagli ecosistemi e non dal paesaggio.

Ma il vero problema non è certo di carattere terminologico. Il tema propone un duplice filone di ricerca, l'uno di carattere squisitamente scientifico, l'altro

di carattere sociale e soprattutto politico. Non è qui il caso tratteggiare a fondo il campo disciplinare quanto quello di analizzare la possibile

ricaduta in campo pianificatorio che il paradigma dell'Ecologia del Paesaggio implicitamente propone, anche se molti studi, come si dirà in seguito, sembrano lontani da quest'ottica.

Sembra chiaro infatti che l'approccio integrato di tipo transdisciplinare che la disciplina postula deve servire a ridurre il fossato che attualmente separa il campo della ricerca da quello delle applicazioni ai vari tipi di problemi che si pongono nella pianificazione e gestione del territorio.

L'Ecologia del Paesaggio è infatti una disciplina scientifica che studia i rapporti tra gli esseri viventi ed i paesaggi intesi questi ultimi come entità ambientali ampie, formate dall'insieme di più ecosistemi.

Quindi considera lo sviluppo e le dinamiche della eterogeneità spaziale, le interazioni e gli scambi spazio-temporali attraverso paesaggi diversi le influenze di questa eterogeneità spaziale sui processi abiotici e biotici e la gestione della eterogeneità spaziale.

La difficoltà nel definire questa disciplina proviene dal concetto di paesaggio che non può essere visto solo come un insieme di oggetti visivi ed estetici degli artisti o dei vecchi architetti del paesaggio, nè come entità geomorfica dei geografi ma come una entità ecologica e culturale distinguibile e delimitabile. Per Forman il paesaggio è definibile come un'area eterogenea composta di insiemi di ecosistemi interagenti tra di loro che si ripetono nello spazio.

Ma, al di là delle definizioni date dalle diverse scuole e dal differenziato uso applicativo in cui spesso l'Ecologia del Paesaggio si articola, non vi è dubbio che essa utilizza un approccio spazio-temporale multiscalare e riconosce una organizzazione gerarchica delle scale, degli stessi ecosistemi componenti e dei processi derivanti.

Questo ampliamento della scala spazio-temporale porta naturalmente al superamento dei concetti di habitat e di ecosistema. Volendo studiare, per esempio, il corso di un fiume nella sua totalità è necessario estendere l'area di studio al suo stesso bacino comprendendo così più ecosistemi: l'ecosistema fluviale, boschivo, rurale, ecc.

Nuove problematiche si vengono quindi a porre e di conseguenza nuovi approcci disciplinari.

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8. ESEMPI DEL CONCETTO DI PAESAGGIO APPLICATO AD AMBITI DIVERSI Questo “concetto operativo” del paesaggio, il paesaggio da “oggetto a concetto”,

costituisce il vero salto di qualità per la disciplina, in quanto è applicabile ad ambiti diversi che, a volte, possono sembrare anche molto lontane dai campi tradizionali della progettazione degli spazi aperti, dei parchi, dei giardini o dalla pianificazione.

Argomenti questi trattati anche da altre discipline come la progettazione architettonica e l’urbanistica. L’approccio paesistico è diverso in quanto vede il tema dell’architettura, dell’edificio piuttosto che dello spazio aperto o del territorio, sempre come forma di un’organizzazione che coinvolge di solito anche altri elementi non specificatamente oggetto del progetto, organizzazione rispondente alla teoria gerarchica, sulla quale torneremo in seguito.

Organizzazione che può essere di carattere funzionale, visivo, ecologico, ecc, e può investire scale diverse, quella dell’edificio, della città o del territorio.

Costituisce certamente un problema di non poco conto capire quali siano tutti gli elementi da prendere di volta in volta in considerazione in questa organizzazione; questo vuol dire comprendere la scala spazio-temporale cui riferire le analisi. Questa scala su cui torneremo in seguito, dipenderà dalle finalità e dalla tipologia delle organizzazioni stesse.

Per capire meglio come la progettazione paesistica può, e deve, essere applicata a più ambiti ed a scale diverse, è opportuno fare alcuni esempi:

• Il paesaggio delle Langhe piemontesi • Il paesaggio di Portofino • Il paesaggio urbano di una città barocca • Il paesaggio rurale • L’aspetto scenico - percettivo del paesaggio e la teoria gestaltica

IL PAESAGGIO DELLE LANGHE PIEMONTESI La caratteristica principale di questo territorio, oltre ai vigneti è data dalla tipologia del

modello insediativi tanto caratterizzante da diventare elemento strutturale del paesaggio. Questo modello è (era) formato da centri abitati rigorosamente posti in posizione di crinale,

ad intervalli regolari lungo le vie che percorrono i crinali medesimi, e da cascine sparse sul territorio rigorosamente orientate con la facciata a sud, quindi disposte a secondo dei casi parallelamente o perpendicolarmente alle curve di livello.

La distruzione del paesaggio delle Langhe passa soprattutto attraverso la distruzione della leggibilità di questo modello, mascherato ormai sempre più dalla diffusione acritica su tutto il territorio di villette e capannoni.

Quindi prima della scarsa o invereconda qualità delle singole costruzioni, è stata fondamentale la distruzione di una specifica forma organizzativa funzionale, che si era tradotta anche in una ben definita organizzazione visuale ormai quasi cancellata.

Questo modello insediativo originale rientrava tra quelli studiati da Caniggia (Lettura dell’edilizia di base, Marsilio, Padova, 1995) nell’analisi dei processi insediativi sul territorio italiano.

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Modello teorico del primo ciclo territoriale (di impianto). 1) Prima fase: percorsi di crinale principale. 2) Seconda fase: percorsi di crinale secondario e insediamenti di alto promontorio. 3) Terza fase: controcrinali locali, insediamenti di basso promontorio e nuclei urbani elementari. 4) Quarta fase: controcrinali continui, sintetici, nuclei urbani di alta e media valle.

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La planimetria sopra riportata evidenzia molto bene il modello insediativo di una porzione delle Langhe a sud-ovest della città di Alba.

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La perdita di figurabilità, cioè di qualità visiva scaturisce evidente nel confronto tra queste due immagini, evidenziando una “perdita di paesaggio” dovuta, prima che alla scarsa qualità dell’attuale edilizia, all’alterazione dell’organizzazione visuale che risultava dal rapporto tra vuoti (la campagna non edificata) e pieni (centri abitati e cascine) ormai quasi del tutto alterata.

Il tipo di paesaggio originale

L’attuale paesaggio alterato

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IL PAESAGGIO DI PORTOFINO Nessuno degli edifici che compongono quest’arco di cerchio che chiude su un lato

l’insenatura di Portofino, è certamente un capolavoro di architettura, si può definire ognuno di essi “un’architettura senza architetti”.

La bellezza dell’insieme nasce dall’armonia delle caratteristiche di ogni singolo edificio in rapporto a quelle degli altri edifici.

Una delle più importanti è la “larghezza” di ogni singolo lotto edificato. Provate a sostituire un gruppo di due o tre edifici con un unico edificio, magari di un grande

architetto; cosa succede? Anche in questo caso il valore dell’organizzazione, sembra del tutto evidente, è più importante del valore (in questo caso molto modesto) del singolo elemento facente parte dell’organizzazione stessa.

IL PAESAGGIO URABANO DI UNA CITTÀ BAROCCA Se osserviamo singolarmente ognuno degli edifici che formano le vie possiamo dire che sono edifici senza qualità. Ma se invece apriamo lo sguardo sulla sequenza degli edifici che formano l’intera via notiamo che: - hanno caratteriste comuni - formano un cannocchiale visuale che, soprattutto attraverso la linea del cornicione, ci predispone verso un punto focale. Se infine percorriamo questo cannocchiale, guardate quale meraviglia barocca si apre ai nostri occhi. In questo paesaggio (organizzazione) urbano riusciamo a separare il valore dell’architettura (senza architetti) degli edifici da quello delle piazza vera e propria?

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La sequenza delle immagini parla da sola. Il valore della piazza sarebbe lo stesso se noi togliessimo unitarietà al corridoio focale di accesso?

IL PAESAGGIO RURALE Nelle immagini seguenti si confrontano il paesaggio della monocultura ed un paesaggio

rurale ricco di elementi stabili vegetali. Alle due forme di organizzazioni diverse corrispondono valori ecologici diversi con livelli di

biodiversità diversi. L’importanza dell’organizzazione è ulteriormente supportata dal valore di connessione che i

paesaggi rurali possono assumere fra biotipi naturali che altrimenti risulterebbero troppo isolati accrescendo il fenomeno della frammentazione territoriale causa principale della perdita di biodiversità.

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I due paesaggi illustrati in questa immagine hanno valori intrinseci, di tipo ecologico molto diversi,

come viene spiegato nell’immagine seguente (1.12) che riassume il valore ecologico delle siepi.

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Se dalla singola siepe si passa ad un sistema di siepi, cioè ad una organizzazione di livello superiore, il valore diventa ancora più evidente.

Semplificazione del paesaggio agrario e diminuzione della biodiversità (da Rettet, Die Wildtiere, Pronatur Verlag, Stuttgart, ridisegnato)

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Ma se noi analizziamo il valore di un paesaggio rurale formato da un sistema di siepi ad una scala territoriale più ampia vediamo che questo valore può essere diverso ed ancora più importante. Il valore di cui si tratta, in questo caso, è quello che nasce dalla riduzione del fenomeno della frammentazione paesistica (su cui si tornerà in seguito). Infatti nell’attuale situazione territoriale i valori di naturalità sono ormai, molto spesso, concentrati in poche tipologie di aree (aree montane, aree protette, aste fluviali e poche altre). Queste aree risultano sempre più isolate le une rispetto alle altre. I paesaggi rurali che hanno determinate caratteristiche, come quelli a campi chiusi, possono funzionare, in molti casi, da elementi di collegamento e quindi ridurre il fenomeno della frammentazione.

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L’ASPETTO SCENICO - PERCETTIVO DEL PAESAGGIO E LA TEORIA GESTALTICA Secondo la teoria gestaltica: “Il processo della percezione non è puramente fisiologico, ma dovuto ad una parallela

organizzazione neurologica in cui dominano i principi di semplicità, simmetria, economia, ecc. In base ad essi sono state definite alcune leggi fondamentali (quella della costanza della

visione e della parsimonia, per es.) attraverso le quali è possibile definire la “bontà figurale” di un oggetto, un paesaggio, un’opera d’arte, ecc. ecc.” (cfr. R. Arnheim)

Quindi un valore percettivo è legato alle possibilità di riconoscere una regola che calcoli ciò che percepiamo come elemento di un’organizzazione.

La Gestalt ha individuato queste regole e ne ha fornito spesso prove sperimentali. È straordinario come spesso queste regole fossero già state individuate intuitivamente anche

in altri settori molti anni. Confrontate, per esempio, le analogie tra le due figure seguenti. La prima è stata prodotta da

Ercole Silva alla fine del 1800 (Dall’arte dei giardini inglesi) ed è relativa all’arte dei giardini; la seconda illustra un esperimento condotto sulla bontà figurale, per provare le ipotesi teoriche della Gestalt.(1920 – 30).

1.15 DUE ESEMPI DI BONTÀ FIGURALE DIPENDENTE “DALL’ORGANIZZAZIONE”

E. Silva, DALL’ARTE DEI GIARDINI INGLESI – Modello per aggruppare le piante

R. Arnheim, ARTE E PERCEZIONE VISIVA Raggruppamento secondo caratteristiche percettive

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CAP. II – IL PAESAGGIO PER LA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE 1. CENNI SUL CONCETTO DI SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE

Il termine di sviluppo sostenibile ha cominciato a diffondersi verso la metà degli anni ‘80 e sintetizza il problema sempre più pressante di come rendere compatibile la necessità dello sviluppo economico con quella della salvaguardia ambientale, ed è stato, in modo ufficiale, introdotto dalla Commissione Mondiale sull’Ambiente e lo Sviluppo (WLED), meglio nota come Commissione Brundtland, con la definizione di “quello sviluppo che soddisfa i bisogni delle generazioni presenti senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare i loro “.

Le esigenze dello sviluppo e quelle della salvaguardia ambientale sembrano a prima vista incompatibili, e così è se il processo della pianificazione e gestione del territorio segue la visione squisitamente antropocentrica come ha fatto finora.

Ma proprio la globalità della realtà rende non perseguibile una visione così unilaterale e semplicistica; l’infinitamente complesso richiede nuovi strumenti di analisi che filtri i dettagli, amplifichi i collegamenti, faccia scaturire le similitudini.

Il tema dello sviluppo sostenibile deve essere affrontato come si affronta un “puzzle”. Si scelgono le tessere più individuabili trascurando momentaneamente le altre. Poi procedendo, si delineano le prime figure che aiutano a sistemare e dare significato anche alle altre.

E’ bene comunque precisare che le definizioni di sviluppo sostenibile sono molteplici perché il concetto assume significati diversi riferibili a più campi disciplinari.

In modo molto riepilogativo si possono indicare cinque modi fondamentali di definirlo: - Sostenibilità economica: è mutuata per analogia dall’ecologia, dove ci si riferisce alla possibilità che venga conservato stabilmente un raccolto a vantaggio di un predatore avveduto che evita di sterminare le prede (carrying capacity — capacità di carico). Il problema della sostenibilità economica diventa quello di sostenere una resa (output) nel lungo periodo con un flusso costante d’investimenti ed un’efficiente allocazione e gestione delle risorse, che si traduce anche in una questione di equità intergenerazionale o sostenibilità sociale;

- Sostenibilità ambientale: non è rappresentata, come per lo più si crede, dai limiti ecologici relativi all’assorbimento di rifiuti ed inquinanti, (tali limiti possono essere ampliati attraverso la razionalizzazione dei consumi, attraverso prodotti più puliti, ecc.), ma dall’esistenza di una rete di riserve biosferiche per proteggere la diversità biologica, che consentano una migliore distribuzione territoriale evitando concentrazione/congestione e la distruzione di ecosistemi fragili e di fondamentale importanza per gli equilibri ecologici globali, quali ad esempio le zone umide, le connessioni ecologiche, gli ecosistemi fluviali ecc., da cui dipende in buona misura anche la possibilità della vita umana;

- Sostenibilità demografica: viene applicato alla popolazione il concetto ecologico di capacità di carico, che va intesa come la quantità di popolazione che può essere sostenuta da un dato territorio in relazione a un dato modello di vita; può anche essere vista come rapporto tra la sostenibilità ambientale ed economica;

- Sostenibilità sociale: può essere intesa come possibilità di accesso alle risorse naturali e possibilità di proteggersi dagli impatti ambientali negativi. Comprende: - equità intergenerazionale; - equità ambientale intragenerazionale;

- Sostenibilità culturale: rappresenta uno sviluppo con radici endogene, cioe’ un cammino all’interno di una continuità culturale1.

1 Scrive M. Bresso (voce “Sviluppo Sostenibile”, in G. Gamba, G. Martignetti (a cura di), Dizionario dell’ambiente, Isedi, Torino,1995): - anzitutto il concetto di sostenibilità può essere riferito alla sfera strettamente economica; in tal senso la

sostenibilità significa che devono essere assicurati almeno pari livelli di consumo pro capite per le presenti e le future generazioni;

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Sottolineiamo i punti in comune dei vari approcci: • soddisfazione duratura dei bisogni; • interazione tra tre sistemi: sistema ambientale, sistema economico, sistema sociale; • considerare il sistema nella sua interezza: un sistema dinamico ed adattivo; • integrazione di economia ed ecologia nelle procedure decisionali ad ogni livello; • utilizzo delle risorse naturali rinnovabili in modo da non eliminarle o degradarle o diminuire la loro utilità per le generazioni future (equità intergenerazionale);

• sfruttamento delle risorse energetiche non rinnovabili a un saggio sufficientemente basso in modo da permettere un’alta probabilità di transizione sociale ordinata verso risorse energetiche rinnovabili;

• tassi di eliminazione dei rifiuti che non dovrebbero eccedere i tassi di assimilazione da parte degli ecosistemi corrispondenti;

• variazioni non negative dello stock di capitale naturale, non immutabilità, in quanto più lo sviluppo procede più la composizione del patrimonio fondamentale cambia;

• conservazione ed incremento del patrimonio culturale.

Deve essere precisato comunque che il termine si riferisce sempre ad una situazione ben definita, dove l’uomo si scontra con limiti oggettivi di cui deve tenere ben conto. S’intende dire che la sua esistenza sul pianeta è stata, è, e sarà sempre in riferimento alla disponibilità delle risorse (prelievo e smaltimento); la ricerca deve innanzitutto tenere conto della sua limitatezza, perché tralasciando ipotesi fantascientifiche egli può muoversi solo su una scacchiera, con mosse predefinite e seguendo certe regole.

Il primo compito della ricerca è allora quello di sottolineare questa finitezza e cercare di promuovere gli obiettivi di compatibilità dell’esistenza all’interno di un sistema fortemente condizionato dalla figura umana. Possiamo fare un paragone ad esempio con la pesca subacquea, dove in apnea ci sono dei limiti che un buon allenamento può dilatare, ma dove prima o poi bisogna risalire in superficie a riossigenarsi; con l’ausilio di bombole o altre attrezzature il tempo di immersione sarà ulteriormente ampliato, ma anche qui presto o tardi la riserva di ossigeno si esaurirà e il sommozzatore ad un certo punto dovrà abbandonare l’impresa.

Perciò lo Sviluppo Sostenibile deve prima di tutto riconsiderare una praticità e una

comprensione dei processi vitali e produttivi all’interno di un sistema bi-modulare dove la dipendenza dell’uomo dalla natura è, contrariamente a quanto può sembrare a prima vista, sempre più evidente.

Sembra inutile precisare che le metodologie d’analisi e gli eventuali indicatori propri di ogni metodologia variano in funzione del tipo di sostenibilità che si vuole verificare.

- in secondo luogo il concetto di sostenibilità può essere riferito ai livelli d’utilità o di benessere: ciò che deve

essere assicurato è almeno un pari livello di benessere, di cui fanno parte elementi quantitativi ma anche qualitativi. Lo stesso benessere potrebbe essere quindi ottenuto anche con minori livelli di consumo materiale (attraverso il processo di dematerializzazione);

- in terzo luogo il concetto di sostenibilità può riguardare la conservazione del capitale naturale: in tal caso ciò che non deve diminuire è il patrimonio disponibile di risorse naturali. Mentre nei primi due casi la stabilità del benessere può essere assicurata anche con sostituzioni fra disponibilità di risorse naturali e di beni prodotti, la terza definizione sottolinea la necessità di trasmettere alle generazioni future lo stock attuale di risorse naturali: ogni consumo dovrebbe essere rimpiazzato da altre risorse che svolgono almeno la stessa funzione. Poiché le risorse non rinnovabili non possono essere ricostituite, occorre che ne venga ridotto al minimo il consumo netto (tramite il riciclaggio e il risparmio) e che vengano trovati dei sostituti, preferibilmente rinnovabili, il loro uso non deve mettere in questione la loro utilizzabilità futura: deve cioè avvenire entro le capacità di autorigenerazione dell’ambiente;

- infine il concetto di sostenibilità può ampliarsi alla necessità di assicurare non solo i livelli di consumo umano, ma anche la sostenibilità degli ecosistemi. Tale approccio può essere definito evoluzionista perché considera la conservazione della specie desiderabile anche indipendentemente dalle esigenze umane. Secondo alcuni sarebbe meglio utilizzare invece di stabilità il termine resilienza cioè la capacità di un ecosistema di mantenere costante la propria produttività anche quando è soggetto a pressioni o shock. Sarebbe sostenibile in tal caso un’economia che non riduce la capacità degli ecosistemi di resistere a future pressioni o shock. Un ecosistema infatti può raggiungere livelli di pressione che Io portano alla catastrofe, cioè a danni di tipo irreversibile.

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Altro parametro fondamentale da cui non si può prescindere è la scala spazio temporale che si deve affrontare.

Un’analisi di sostenibilità ambientale a scala della biosfera, per esempio, deve prendere in esame il problema dell’effetto serra; questo non è affrontabile alla scala di un piccolo comune.

Così dicasi per la scala temporale. E’ cosa diversa prevedere quale possa essere lo scenario futuro nei prossimi 10 - 15 anni (tempo necessario in media per un normale Piano Regolatore) o uno scenario a 500 100 anni.

Di volta in volta, le metodologie d’analisi possono variare. Per esempio nel caso specifico di un comune si può affrontare lo studio nel campo delimitato

alla sostenibilità ambientale-ecologica vista in uno scenario in cui lo sviluppo in campo economico di tipo locale, legato a nuove attività in campo edilizio - residenziale, commerciale, produttivo e turistico, non solo salvaguardi “l’esistente”, ma anzi sia occasione per migliorare le diverse qualità ecologiche, culturali e percettive del paesaggio.

La metodologia da utilizzare è quella dell’Ecologia del Paesaggio, non ritenendosi pertinenti, proprio per un motivo di scala spaziale, quelle legate ad indicatori del tipo emergy, exergy, ecological foot-print, ecc.

Questa breve premessa serve solo a richiamare, ove ce ne fosse bisogno, la complessità di un concetto che sta diventando sempre più il nodo centrale di ogni politica territoriale ed economica.

Questa complessità porta come conseguenza che metodologie analitiche, indicatori, ecc., possono di volta in volta cambiare.

Necessita perciò una precisazione epistemologica che fornisca un quadro di riferimento al cui interno sia possibile collocare, in modo consapevole, lo studio. 1.1. L’ENERGIA E LA TERRA

La figura n. 2.1 illustra molto sinteticamente come la vita sulla terra dipenda dall’energia radiante solare, energia che può essere catturata solo dai produttori (piante verdi).

Mostra anche come quest’energia (come si vedrà meglio in seguito) si sposti nel pianeta attraverso le catene alimentari ed infine venga restituita allo spazio esterno. Segue così un ciclo aperto.

La figura n. 2.2 mostra invece il lavoro che compie quest’energia nel riciclare la materia terrestre (solida, liquida, gassosa) attraverso i cicli biogeochimici. Questa materia costituisce il nutrimento degli ecosistemi. La materia quindi viene trasformata di continuo in un ciclo chiuso.

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1.2. L’ENERGIA NATURALE E L’ENERGIA IN SCATOLA

La materia può essere trasformata anche da energia che proviene dallo stesso pianeta terra. Si tratta di energia chimica, eolica, idroelettrica, geotermica, ecc che chiamiamo energia di

secondo livello od energia in scatola. Esistono quindi ecosistemi (come sarà spiegato in seguito) naturali (sostenuti solo da energia

solare) ed ecosistemi culturali (sostenuti soltanto o principalmente da energia di secondo livello. A questo proposito è necessario ricordare che la divisione tra "naturale" e "artificiale" o, come

si dice oggi, "culturale" non è tanto data dall'origine dei vari ecosistemi quanto dal loro tipo di gestione.

Se infatti si definisce ecosistema "naturale" quello in cui l'energia in entrata è soltanto quella solare, gli ecosistemi culturali funzionano invece soprattutto come fonti di energia "in scatola", di energia cioè di natura chimica, idroelettrica ecc. che seppur generata in origine dal sole, ha caratteristiche diverse, per esempio quella di essere trasportabile.

Lo schema seguente non solo definisce molto bene il rapporto tra i due tipi di ecosistemi ed i rispettivi tipi e quantità di energia che li alimentano ma definisce anche, sia pur indicativamente, l'area della "tutela" da quella della "gestione".

Infatti di fronte a quei pochi ecosistemi indisturbati e quasi del tutto naturali rimasti, che rappresentano un patrimonio raro che tende a scomparire debbono essere usati criteri di "tutela integrale".

Parimenti esiste una moltitudine di ecosistemi che pur non potendosi definire naturali (nel senso stretto dei naturalisti, ecosistemi cioè che non abbiano risentito dei disturbi antropici) funzionano, o possono funzionare, dal punto di vista energetico, quasi come sistemi naturali. In questo caso si fa strada il concetto di gestione.

Gestire con i principi della natura, significa da un lato aiutare la Natura, evitando per esempio l'isolamento dei biotopi naturali, dall'altro rendere energeticamente sostenibile il processo di sviluppo umano.

Non è infatti pensabile di poter avere energia sufficiente per sostenere un mondo sempre più artefatto che per funzionare, cioè, ha bisogno di crescente energia in scatola.

Venezia è unica ed irripetibile ma nonostante ciò non ci sono risorse sufficienti a sostenerne la totale artificialità. I fiumi, denaturati, straripano sempre di più e con più frequenza; in teoria si potrebbero tutti canalizzare con difese appropriate. Ma le risorse non ci sono né ci saranno. E' con quest'ottica che bisogna guardare alla gestione del paesaggio. Nel problema generale della

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sostenibilità ambientale, bisogna cioè guardare come elemento discriminante il tipo di energia impiegato da ogni ecosistema e non la loro origine, in quanto, alcuni di essi pur di origine antropica, come ad esempio i "castagneti da frutta", se abbandonati a se stessi si possono ri-naturalizzare, autonomamente, rientrando perciò, dal punto di vista energetico, tra gli ecosistemi governati dalla sola energia solare. Lo stesso vale per alcuni tipi di paesaggio agrario con particolari qualità strutturali.

Ecco perché il termine gestione si adatta forse meglio ad essere adottato in seno alla Landscape Ecology, per questa sua valenza più duttile e capace di adattarsi alle diverse esigenze che di volta in volta si presentano. La tutela, è ancora troppo legata ad una mentalità ottocentesca della protezione della natura, in cui si cercava di isolare piuttosto che di integrare nel contesto con l'intento di creare un tutt'uno armonico.

Tutela e gestione debbono, quindi, fondersi in un unico processo, cercando di caricarsi di quei significati di cui la moderna pianificazione paesistica ha bisogno. Tutela come salvaguardia dell'evoluzione dei sistemi ambientali in continua evoluzione temporale e gestione come proposta di metodi di interventi pratici, entrambi fusi in un unico procedimento e in un unico percorso metodologico alla luce delle nuove esigenze pianificatorie. L'ambiente, difatti, ha bisogno di una difesa attiva in perenne cambiamento e polemica con sé stessa e non di una cristallizzazione atemporale (concezione che portò alla nascita dei parchi naturali nell'Ottocento) e decontestualizzante. La tutela allora, calata in un procedimento attivo di questo genere, può diventare uno strumento delicato e di insostituibile efficacia. Il nuovo modo di rapportarsi della società con l'ambiente, la riconsiderazione di risorsa naturale e lo sviluppo sostenibile pongono nuove sfide alla ricerca scientifica che sempre più necessita di visioni sintetiche recentemente espresse da nuove discipline. Queste "visioni sintetiche" necessitano di analisi condotte ad un'opportuna scala spazio-temporale, sottintendendo una stretta collaborazione tra ricercatori e tecnici di diverse discipline. Ecco che ancora una volta si pone la necessità di una interdisciplinarietà capace di coniugare e fondere tra loro gli studi derivanti da diverse ricerche e approcci metodologici.

Natura/cultura. Ogni tipo di paesaggio inteso come sistema di ecosistemi può essere sostenuto da energia naturale e/o energia culturale (per esempio la foresta amazzonica e le metropoli): la prima è costituita dall’energia solare, la seconda è definibile come “energia in scatola” (De Rosnay, 1978). I paesaggi in cui le due forme di energia concorrono sono predominanti. La curva 1 indica la suddivisione dei due tipi di paesaggio nell’era pretecnologica, la curva 2 quelli nell’era postecnologica, l’area della tutela investe quei paesaggi in cui l’apporto dell’energia culturale è quasi inesistente, l’area della gestione quei paesaggi ove questo apporto esiste, almeno in qualche misura. L’ecologia del paesaggio tende a non far comprimere verso sinistra la curva 2 sotto la spinta crescente dell’antropizzazione, ma al contrario a spingerla verso destra.

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1.3. CRESCITA CULTURALE E PATRIMONIO NATURALE Anticipiamo subito che la questione della sostenibilità ecologica può essere sinteticamente

ridotta al rapporto tra le due forme di energia in quanto gli ecosistemi naturali, se indisturbati, evolvono verso gradi di maggior stabilità, mentre gli ecosistemi artificiali se abbandonati (se non ricevono cioè continui input energetici) corrono verso l’instabilità e degradano.

La figura 2.4 mostra come ad una crescita culturale (crescita del mondo artificializzato) corrisponda una perdita del patrimonio naturale.

Se la natura collassasse totalmente sparirebbe anche l’uomo, almeno secondo lo scenario attualmente prevedibile.

Su questi argomenti appena accennati si tornerà in seguito.

Diagramma che rappresenta la perdita naturale in corrispondenza dell’aumento della crescita culturale. Si può collocare il nostro tempo pressappoco all’incrocio delle due curve. Le unità di misura sono arbitrarie. 2. MODELLI DI PIANIFICAZIONE A CONFRONTO

L’ottica pianificatoria (e ripeto questo concetto, che mi sembra basilare) fino adesso è stata e continua ad essere un’ottica di tipo antropocentrico. Attualmente esiste la pianificazione territoriale (di tipo soprattutto economico e sociale) che non prende quasi in considerazione le caratteristiche fisico-ambientali del territorio. Il territorio è visto come “spazio topologico”, in cui esistono soltanto problemi di connessione fra le varie parti, usate ai fini socio-economici. Dalla pianificazione territoriale discende la pianificazione urbanistica, mentre la pianificazione paesistica è relegata a pochi “luoghi deputati” (Fig.2.5). Il problema, secondo me, è quello di capovolgere la situazione: di partire dalla pianificazione paesistica. Ho parlato di pianificazione paesistica, anche se non sono d’accordo sul termine “pianificazione” ... Forse sarebbe più corretto parlare di “valutazione paesistica”, quindi di una conoscenza di tutte le componenti del territorio, di natura ecologica e di natura storica, e, in questo quadro, cercare di collocare la pianificazione territoriale (che è di natura socio-economica). Valutazione paesistico-ambientale e necessità socio-economiche dovrebbero costituire il quadro strutturale all’interno del quale dovrebbero muoversi i piani urbanistici. Mi sembra che, in questa prospettiva, le cose possano cambiare e tanti problemi (organizzazione biologica del territorio, corridoi ecologici, salvaguardia dei paesaggi storici) potrebbero essere visti con una ottica diversa, più moderna, attraverso la quale sarebbe possibile minimizzare le inevitabili conseguenze dell’occupazione fisica del territorio da parte dell’uomo.

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E finalmente in questo verso si sta muovendo anche la cultura legislativa. L’ultima legge urbanistica regionale, la L. R. n. 19 del 16 Aprile 2002, “Norma per la tutela,

governo ed uso del territorio” della Regione Calabria impronta tutto il suo articolato normativo al principio della sostenibilità ambientale che così diventa il paradigma d valutazione per qualsiasi trasformazione territoriale. Cade così al contempo un altro tabù. Non esistono più territori di serie A (quelli che sottopone a pianificazione paesistica) e territori di serie B, così come non esistono più interventi di trasformazione urbanistica o architettonica che non abbiano riflesso sul paesaggio, perché in realtà quando si costruisce una strada o un ponte, quando si amplia un paese, o quando si pianta o si distrugge un bosco, sempre si interviene su un paesaggio. In questo senso questa legge sembra accogliere per intero il modello “e”, modello su cu la cultura della pianificazione ambientale si muove da anni.

Modello suggerito di fatto anche dal recente codice Urbani, che obbligando le regioni ad un piano paesistico esteso a tutto il territorio regionale, risolve almeno l’avverso problema di non dividere il territorio in due categorie diverse.

Ripeto se si vuole veramente applicare il principio della sostenibilità, bisogna partire dal presupposto che l’organizzazione (paesaggio) del territorio riguarda tutte le sue parti.

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CAP. 3 – NOZIONI ESSENZIALI SULL’ECOLOGIA DELL’ECOSISTEMA 1. CONCETTO DI ECOSISTEMA

Gli organismi viventi e il loro ambiente non vivente sono legati in modo inseparabile, interagendo reciprocamente.

Diagramma funzionale di un ecosistema. Flusso di energia, cicli dei materiali, comunità, ed anello si retrocontrollo sono i quattro maggiori componenti. La comunità è rappresentata da una rete alimentare costituita da autotrofi (A) ed eterotrofi (H). S indica l’energia immagazzinata.

L’ecosistema è l’unità funzionale di base per l’ecologia includendo organismi viventi ed

ambiente abiotico (Fig. 3.1). Può essere quindi definito come l’unità che include tutti gli organismi che vivono insieme (biocenosi) in una determinata area (biotopo) interagendo con l’ambiente fisico. E’ sempre caratterizzato da un flusso di energia che definisce una struttura biotica ed una ciclizzazione dei materiali tra viventi e non viventi.

L’ecosistema è un sistema aperto e quindi confinante con un ambiente di entrata ed uno di uscita (Fig. 3.2).

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Contrariamente alla Fig. 3.1 che enfatizza le funzioni interne, questo modello di ecosistema enfatizza l’ambiente esterno, che deve essere considerato una parte integrante del concetto di ecosistema (concetto basato su Patten, 1978).

2. STRUTTURA DELL’ECOSISTEMA

2.1. DESCRIZIONE SISTEMICA La struttura di un ecosistema è formata da componenti e fattori (Schema I).

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Componenti Le componenti formano la parte fissa dell’habitat e sono di due tipi: abiotici e biotici.

Le componenti abiotiche sono: • sostanze inorganiche (C,N, CO2, H2O, ed altri); • composti organici (proteine, carboidrati, lipidi, ecc.).

Le componenti biotiche sono: • organismi autotrofi (che fabbricano il cibo di cui si nutrono) capaci di fissare l’energia della

luce e di fabbricarsi il cibo partendo da sostanze organiche semplici; • organismi eterotrofi (che traggono il nutrimento da altri) che utilizzano, riordinano e

decompongono i materiali sintetizzati dagli autotrofi.

Fattori I fattori variano nel tempo e influenzano la vita degli altri organismi. Possono essere:

• fisici: clima, condizioni dell’acqua e del suolo, fuoco, radioattività; • chimici: concentrazione di molecole disciolte o particellate in acqua, inorganiche o organiche,

nell’atmosfera e nel suolo; • alimentari: quantità e qualità del cibo; • biotici: reazioni interspecifiche che si instaurano tra specie componenti l’ecosistema. 2.2. DESCRIZIONE FUNZIONALE

Produttori, consumatori, decompositori Se si valuta la componente biotica non sotto l’aspetto sistemico bensì funzionale, si hanno

(Schema II): • produttori (organismi autotrofi) che attraverso il processo fotosintetico trasformano l’energia

solare raggiante in energia chimica di legame; • consumatori (organismi macro-consumatori, eterotrofi) che si nutrono di altri organismi o di

materia organica (carnivori, erbivori, parassiti); • decompositori (organismi micro-consumatori, eterotrofi) quali funghi e batteri che traggono

energia decomponendo detriti vegetali (saprofiti) e escreti e cadaveri di animali (saprozoi).

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3. FUNZIONAMENTO DELL’ECOSISTEMA Entro l’ecosistema le popolazioni di produttori, consumatori e decompositori che vi vivono, si

organizzano in catene alimentari che formano una rete caratteristiche. Si viene realizzando, in tal modo, un sistema complesso di interazioni tramite le quali i nutrienti circolano, si accumulano e si trasformano continuamente, l’energia fluisce e si disperde e l’ecosistema realizza meccanismi sempre più complessi di regolazione omeostatica.

L’analisi di questi processi permette di formulare una visione integrata della struttura e della dinamica dell’ecosistema, che si viene realizzando nel tempo. Tutto ciò ha conseguenze pratiche evidenti. La sopravvivenza dell’uomo, infatti, è legata ad una gestione dell’ambiente che assicuri la persistenza dei processi abiologici e biologici fondamentali.

Tra questi processi, quelli del flusso dell’energia e della circolazione delle sostanze nutritive, oltre allo stabilirsi di meccanismi via via più complessi ed efficienti di omeostasi ambientale, sono, senza dubbio, i più importanti: essi, infatti, sono tra loro intimamente collegati e, attraverso di essi, componenti e fattori ecologici interagiscono in modo tale che il sistema ambientale diventa un’unità funzionale (Schema III).

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4 L’ENERGIA NELL’ECOSISTEMA

In uno stesso periodo di tempo grandi quantità di energia arrivano dal sole alla terra e

altrettante passano, sotto forma di calore, dalla terra allo spazio esterno. A differenza del ciclo delle sostanze nutritive, infatti, l’energia, entrata nella biosfera,

passando da un livello trofico ad un altro delle catene e della rete alimentare degli ecosistemi, viene gradualmente dispersa sotto forma di calore.

Una certa quantità di energia, peraltro, può passare attraverso gli ecosistemi più di una volta prima di essere completamente dissipata nell’atmosfera.

Dell’energia raggiante emessa dal sole, una metà, quella né assorbita né dispersa nella troposfera, raggiunge la terra.

Di questa una esigua parte è riflessa o passa dalla superficie della terra all’atmosfera come calore latente di vaporizzazione e come calore di convenzione, cioè come riscaldamento dell’aria a contatto della superficie della terra.

Ma la maggior parte dell’irradiazione è assorbita dal terreno, dagli oceani, dall’atmosfera concorrendo alla circolazione atmosferica, ai moti delle maree, alla circolazione marina, al ciclo dell’acqua, ecc.

Questa energia, convertita in calore, è rimandata nello spazio per riflessione come radiazione infrarosso.

Una piccola parte dell’energia elettromagnetica luminosa del sole è catturata e trasformata in energia chimica di legame attraverso il processo di fotosintesi delle piante (Fig. 3.3).

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Destino dell’energia solare, incidente su una comunità di piante erbacee perenni, che crescono in un campo in cui si sono insediate da molto tempo. I numeri in ogni riquadro indicano le kilocalorie per metro quadrato all’anno.

Il sistema terra-atmosfera, che si forma rispetto al flusso dell’energia, è in equilibrio dinamico

(o stato stazionario): ciò significa che l’entrata di energia solare equipara complessivamente le perdite di energia per irradiazione verso l’atmosfera (bilancio energetico). Se così non fosse, la terra non potrebbe mantenere una temperatura grosso modo costante.

Se questo equilibrio, cioè, venisse a mancare, si potrebbero realizzare o un innalzamento o un abbassamento della temperatura e dell’umidità media, o anche della quantità media di materia organica prodotta.

L’energia nelle comunità biologiche

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Attraverso pigmenti fotosinteticamente attivi i vegetali autotrofi trasformano l’energia solare in energia chimica potenziale cioè in molecole di carboidrati ad alto contenuto energetico.

Questa energia può essere mobilitata quando l’organismo ne ha bisogno per vari processi biologici (Fig. 3.5).

Tra comunità (piante, animali e microorganismi) e porzione non vivente dell’ecosistema esiste

un flusso di energia e una circolazione di sostanze nutrienti continui. Le richieste energetiche di ogni organismo, infatti, non sono soddisfatte individualmente, ma mediante l’instaurarsi di un delicato equilibrio tra vari organismi che vivono in una data regione e in un particolare ambiente.

Metabolismo. Il complesso dei rapporti che si instaurano, sotto l’aspetto alimentare, tra le specie vegetali e animali tra loro e con l’ambiente abiotico, in rapporto al flusso di energia e al ciclo delle sostanze nutrienti, costituisce il metabolismo degli ecosistemi.

La struttura trofica degli ecosistemi è costituita da quattro componenti: • componente abiotica formata da sostanze inorganiche e organiche che si trovano

nell’ambiente o che derivano dall’azione dei decompositori o provengono dall’esterno; • comunità di produttori (piante verdi, batteri fotosintetici e chemiosintetici); • comunità di macroconsumatori o compositori (animali erbivori e carnivori; i parassiti di altri

animali rappresentano un particolare gruppo di consumatori secondari); • comunità di microconsumatori o decompositori o bioriduttori (funghi, batteri, protozoi,

crostacei, acari, insetti, nematodi, ecc.).

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Il metabolismo di un ecosistema può essere analizzato da un punto di vista sia qualitativo (catene e reti alimentari, livelli trofici), sia quantitativo (piramidi ecologiche).

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Esempio di piramide energetica in un fiume d’origine sorgiva. P indica i produttori, E gli erbivori, CI i carnivori primari e CII i carnivori secondari.

Catena alimentare. In un ecosistema, l’energia raggiante, immagazzinata dalle piante sotto

forma di energia chimica di legame, viene trasferita agli erbivori e dagli erbivori ai carnivori e ai decompositori. Questa serie di trasferimenti, di natura preda-predatore, prende il nome di catena alimentare (Schema VI).

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Gli individui di una specie predata e quelli di una specie predatrice costituiscono due anelli o nodi della catena alimentare.

Il singolo anello della catena alimentare, detto livello trofico, è l’unità fondamentale della catena trofica.

In rapporto al tipo di piante e animali presenti si conoscono tre tipi di catene alimentari: catena dei predatori, catena dei parassiti e catena dei saprofiti. Nella catena alimentare dei

predatori energia e sostanze nutritive passano dai produttori ai consumatori primari (erbivori), ai consumatori secondari (carnivori), ai decompositori.

I decompositori ricevono il loro cibo dai produttori, dagli erbivori, dai carnivori e anche dagli altri decompositori.

Nella catena dei predatori si passa, in genere, da organismi di piccola taglia ad organismi di taglia sempre maggiore.

Nella catena dei parassiti è un produttore o un consumatore ad essere parassitato. Il cibo passa, di conseguenza, da organismi che, di solito, presentano una taglia maggiore ad organismi più minuti. In certi casi un parassita (iperparassita) può essere a sua volta ospite di un altro parassita. Questo fenomeno dell’endoparassitismo è frequente negli invertebrati e rappresenta uno dei fattori naturali di limitazione delle popolazioni.

Nella catena alimentare dei saprofiti gli organismi si cibano di materiale organico morto. Sorgenti energetiche. Se si considerano le sorgenti di energia, in ogni ecosistema sono

presenti, grosso modo, due differenti catene alimentari: la catena del pascolo e la catena del detrito (Schema VIIa e VIIb).

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La catena del pascolo è formata dagli erbivori e dai loro predatori e dipende direttamente dal

flusso solare: è caratterizzata dal fatto che in essa gli eterotrofi erbivori si nutrono di piante verdi. Tutte le catene alimentari del pascolo presentano alcune caratteristiche comuni: • le piante formano la base di tutte le catene alimentari; • le catene alimentari sono assai più complicate di quanto non appaia a prima vista; • raramente nelle catene alimentari vi sono più di cinque passaggi: generalmente ve ne sono tre. In accordo con il secondo principio della termodinamica, infatti, ad ogni trasferimento di energia da un organismo all’altro, una parte cospicua di energia è degradata in energia termica. Quanto più breve è la catena trofica tanto maggiore è l’energia convertibile in materia vivente. Un troppo grande numero di organismi non potrebbe vivere in esclusiva dipendenza dal nutrimento disponibile alla fine di una lunga catena alimentare;

• andando dai produttori ai consumatori le catene alimentari presentano generalmente un progressivo decremento del numero degli organismi e, parallelamente, un incremento della taglia di essi. Ciò può essre attribuito al differente tasso di riproduzione e agli effetti della selezione naturale, aspetti legati alla differente disponibilità di energia nei vari livelli trofici della catena alimentare. La mortalità tra i piccoli organismi è, di norma, più cospicua che tra gli altri organismi di taglia maggiore e il tasso di riproduzione di essi è più alto;

• la composizione delle catene alimentari può variare secondo la stagione, lo stadio del ciclo biologico degli organismi, i fattori limitanti, ecc.;

• può esistere una perdita di parte dell’energia immagazzinata nei vari livelli trofici per tre motivi: • decomposizione: si tratta delle piante e degli animali morti o di quelli viventi che formano la biomassa presente nell’ambiente e che diventano preda di batteri e di altri decompositori. Lo stesso si dica per i prodotti della deiezione e della secrezione;

• non utilizzo: piante e animali non utilizzati nella catena del pascolo possono seguire due vie: venire esportati dal sistema attraverso l’emissione di materiale e l’emigrazione o venire depositati come materia organica, ad esempio sul fondo dei laghi e del mare;

• respirazione: è l’energia dissipata come calore nelle attività metaboliche che favoriscono l’accrescimento, lo sviluppo e il mantenimento degli organismi.

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La catena del detrito è formata da organismi detritivori che si nutrono di rifiuti organici, di cadaveri, ecc. e dai loro predatori.

Questa catena rappresenta un processo ecologico molto importante negli ecosistemi. Gli organismi decompositori sono molto vari: batteri, attinomiceti, funghi, protozoi, alghe, crostacei, acari, insetti, anellidi, rotiferi, molluschi, nematodi, vermi e alcuni vertebrati.

La catena del detrito è assai più complicata di quella del pascolo perché alcuni organismi sono specializzati in un certo tipo di cibo, mentre altri mangiano ogni cosa, detriti oltre che organismi. Essi digeriscono materiale organico anche parzialmente, ne traggono l’energia necessaria per il loro metabolismo ed escretano il resto sotto forma di più semplici molecole. I rifiuti di un organismo possono essere utilizzati da un secondo organismo e così via fino ad arrivare a un complesso di sostanze organiche, detto humus (che forma una parte essenziale del suolo) o addirittura a anidride carbonica ed acqua.

La quantità di energia liberata nella catena del detrito è enorme, però è quasi tutta perduta come calore. L’efficienza della catena del detrito dipende dalla natura dell’ambiente nel quale questo processo avviene, dal tipo di organismi che in esso sono implicati e dalla presenza di fattori quali l’ossigeno, il grado di temperatura, l’acqua. In condizioni di aerobiosi l’attività della catena del detrito è più elevata, la demolizione del detrito stesso più completa e veloce e la produzione di energia più efficiente.

Nella foresta tropicale umida, ad esempio, il detrito organico è completamente ossidato ad anidride carbonica ed acqua, mentre sostanze nutritive, quali composti di fosforo, zolfo, azoto, sono immesse libere nell’ambiente.

Quando manca l’ossigeno, la decomposizione delle sostanze organiche avviene attraverso processi anaerobiotici, del tipo fermentazione, ed è assai poco completa; si forma, infatti, un sedimento organico che contiene anidride carbonica, humus, ecc. e un deposito permanente di composti di carbonio (e quindi di energia) nei sedimenti, nel suolo e nelle rocce. Durante le varie fasi del processo di decomposizione possono prendere origine sostanze a funzione stimolante (esempio vitamine) o inibenti (esempio antibiotici). Questi composti detti “sostanze ectorine” possono esercitare un notevole effetto regolatore sull’ambiente.

Esistono vari tipi di rapporto tra le due catene del pascolo e del detrito. L’energia passa sotto forma di detrito dalla catena del pascolo a quella del detrito e ne rientra, in qualche parte, quando alcuni organismi della catena del detrito servono da preda per i carnivori della catena del pascolo. Alcuni insetti hanno gli stadi larvali del loro sviluppo nella catena del detrito e la vita adulta in quella del pascolo.

Si tratta però, sempre del ritorno di una esigua quantità di energia dalla catena del detrito a quella del pascolo.

Rete alimentare. Le catene alimentari sono modelli semplificati che indicano direzione e

quantità del flusso dell’energia. Ma, in concreto, nelle comunità naturali circolazione, accumulo e trasformazione delle sostanze nutritive e flusso e dispersione dell’energia seguono tragitti molto più complicati.

Uno degli esempi classici di rete alimentare è quello dell’aringa adulta. Nella realtà infatti nessuna specie vive completamente a spese di un’altra specie soltanto per tutti i suoi stadi di sviluppo o in tutte le stagioni.

La rete alimentare è fatta di tutti gli anelli che collegano un predatore a tutte le sue prede. Livelli trofici. Tutte le specie che costituiscono una rete alimentare possono essere riunite in

quattro o cinque gruppi funzionali, a seconda del numero di gradini che li distanziano dai produttori primari. Tutte le specie di una comunità che acquisiscono il proprio nutrimento attraverso lo stesso numero di passaggi alimentari appartengono allo stesso livello trofico.

Le catene alimentari di un dato ambiente sono formate dalla sequenza dei livelli trofici presenti in esso.

Occorre evitare ogni generalizzazione sui livelli troflci come entità naturali distinte. Molte specie, infatti, (ad esempio l’uomo), posseggono abitudini alimentari che lo portano ad occupare diversi livelli trofici.

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Appartengono: • al primo livello trofico i produttori autotrofi: piante verdi, batteri fotosintetici e

chemiosintetici; • al secondo livello trofico i consumatori primari (eterotrofi): erbivori; • al terzo livello trofico i consumatori secondari (eterotrofi): carnivori di erbivori; • al quarto livello trofico i consumatori terziari (eterotrofi): carnivori di carnivori. 4.1. PIRAMIDI ECOLOGICHE

La struttura trofica di un ecosistema può essere rappresentata per mezzo di una piramide con base formata dai produttori e gli altri gradini dagli erbivori e dai carnivori.

Nell’analisi ecologica è importante conoscere il numero di individui, il volume delle biomasse e la quantità di energia utilizzata nei differenti livelli trofici. La rappresentazione grafica di questi tre aspetti è stata chiamata da Elton C. (1927) piramide ecologica.

Le piramidi ecologiche dei numeri rappresentano il numero degli organismi presenti in ogni livello trofico. Nella catena del pascolo, ad eccezione di rari casi, la piramide è a base larga, mentre nella catena dei parassiti è rovesciata: incomincia con un singolo organismo (l’ospite), mentre i parassiti che si associano all’ospite diventano progressivamente più piccoli e più numerosi ad ogni successivo livello.

Le piramidi ecologiche delle biomasse indicano la quantità di materia organica presente in un dato momento in ognuno dei livelli trofici che costituiscono la piramide stessa (Fig. 3.8).

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La biomassa è calcolata in unità di peso secco (in gr.) per unità di superficie (m2 o km2) o volume (m3). In genere, nella catena dei predatori non sempre la piramide assume la forma di un triangolo con il vertice in alto. In qualche caso, come i laghi, il fitoplancton ha una biomassa inferiore a quella dello zooplancton, compensata da una più rapida velocità di formazione.

4.2. EFFICIENZA ECOLOGICA

L’analisi del flusso di energia di una popolazione, in una catena alimentare, all’interno di un ecosistema fornisce informazioni sull’interdipendenza energetica degli organismi e sull’efficienza dei trasferimenti dell’energia che avvengono tra i vari livelli dell’organizzazione biologica. Ogni volta che c’è un passaggio di energia da un livello trofico ad un altro ne viene perduta una parte sia per un’assimilazione incompleta, sia per le attività vitali (respirazione). Efficienza ecologica (o efficienza del transfert dell’energia) è la percentuale energia protoplasmatica presente in un livello trofico che viene acquisita dagli organismi del livello trofico superiore ed incorporata nel loro protoplasma. In altri termini, l’efficienza ecologica di un dato livello trofico esprime la relazione di tipo quantitativo tra esso e il livello trofico precedente. Pensando ad una catena alimentare, l’efficienza ecologica è il rapporto tra l’assimilazione a un livello trofico (n) e l’assimilazione al livello trofico precedente (n-l) (Schema VIII).

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La formula generale è

(An/An - 1) ~100 dove: A è la qualità di energia assimilata, come produttività lorda, in un dato livello trofico; n indica la posizione del livello trofico; n - l indica il livello trofico precedente; An è la quantità di energia protoplasmatica che viene ad An dal livello trofico precedente (An – 1); An - l è la porzione di energia disponibile nel livello trofico precedente che passa al livello seguente.

L’efficienza dei trasferimenti dell’energia in un ecosistema dipende dal modo in cui la produttività di un livello trofico è trasformata in produttività del livello trofico seguente. Questa “efficienza ecologica” è individuabile attraverso i principali tipi di flusso dell’energia.

L’efficienza di sfruttamento misura la quantità di risorse alimentari disponibili che una data popolazione di consumatori usa. Tale efficienza varia tra l’1 e il 10 % per le popolazioni che pascolano o brucano, e tra il 10 e percentuali assai maggiori per i carnivori, gli erbivori che mangiano semi, gli erbivori acquatici.

L’efficienza di assimilazione dipende in gran parte dalla qualità del cibo che viene mangiato. Efficienza di produttività netta è il rapporto tra efficienza di assimilazione ed efficienza di produttività e dipende, prevalentemente, dall’attività dell’organismo.

In molte comunità l’efficienza ecologica lorda tra i livelli trofici si aggira su valori che variano dal 5% al 30% con una media del 10 % dai produttori erbivori e del 15 % dagli erbivori ai carnivori. Purtroppo il numero degli ecosistemi analizzati è ancora molto piccolo. Comunque, partendo dalle ricerche fatte si può pensare che in un tipico ecosistema ci sia una perdita di energia del 90% nel passaggio di essa da un livello trofico a quello superiore della catena del pascolo (Fig. 3.9).

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5. PRODUZIONE E PRODUTTIVITÀ DELL’ECOSISTEMA Quando si prende in considerazione una risorsa biologica, è utile conoscerne non soltanto la

biomassa (produzione), ma anche la sua capacità di riprodursi nell’unità di tempo (produttività). Questi due concetti ecologici sono importanti anche ai fini pratici della gestione delle risorse.

L’informazione relativa al numero e alla biomassa degli organismi presenti in ogni livello trofico in un dato momento o in una data area o volume (produzione disponibile o standing crop) offre una rappresentazione incompleta della natura e della dinamica di un ecosistema. La produttività, invece, permette una valutazione della velocità, nel tempo, di fissazione dell’energia e di accumulo della biomassa nei vari livelli trofici dell’ambiente in esame. (Schema IX).

Produttività primaria. La luce solare che raggiunge l’atmosfera esterna della terra (costante

solare) è di l,98 cal/cm2/min. Di questa energia solo il 47% in media raggiunge la superficie della terra, (si tratta di un valore medio: infatti tale quantità varia con la latitudine, le condizioni climatiche prevalenti, ecc.).

Di questa energia raggiante solo una parte è usata dalle piante tramite il processo fotosintetico, quella cioè con lunghezza d’onda che i pigmenti fotosintetici sono in grado di catturare. In generale negli ecosistemi terrestri la catena del detrito è più importante di quella del pascolo. In questi, ad eccezione dei prati a pascolo intensivo, la biomassa vegetale è più consistente di quella animale. Negli ecosistemi acquatici, invece, è la catena del pascolo ad avere la preminenza e si ha, di conseguenza, una più cospicua presenza di biomassa animale. La produttività primaria non è distribuita uniformemente sulla superficie della terra (Fig. 3.10).

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Nei biomi e negli ecosistemi terrestri essa tende ad essere più alta ai tropici e più bassa nei

deserti, e decresce andando verso i poli. Alla stessa latitudine, poi, la produttività primaria diminuisce al decrescere della piogge. Nelle foreste temperate e negli oceani aperti si ha dal 14% al 26% della produttività del pianeta.

La produttività primaria è molto debole negli Oceani per scarsità di nutrienti, ha valori ancora contenuti nei laghi profondi e nelle acque della piattaforma continentale, valori più elevati nei laghi meno profondi ed elevatissimi negli estuari e nelle scogliere coralline.

Uno dei rapporti più significativi sia da un punto di vista ecologico (come indice della maturità relativa di un ecosistema), sia per quanto riguarda la gestione delle risorse vegetali da parte dell’uomo è quello che si registra tra i valori della produttività primaria lorda (PL) e della respirazione (R).

Il rapporto PL/R e maggiore di uno nelle comunità pioniere e nei primi stadi serali, nelle popolazioni di organismi di piccola taglia, negli ecosistemi che sfruttano energia ausiliaria. Al procedere degli stadi della successione ecologica fino alla comunità climax l’energia fissata in materia organica tende ad essere bilanciata da quella dispersa per la respirazione: di conseguenza il rapporto PL/R assume valori inferiori all’unità.

Da un punto di vista della gestione delle risorse la produzione primaria netta in un ecosistema è elevata in ecosistemi giovani o riportati alle prime fasi della successione attraverso pratiche agricole.

Di notevole utilità è il rapporto tra produttività netta (PN) e biomassa stabile (B) come indice

dell’energia disponibile per gli erbivori. Valori alti del rapporto PN /B, quali quelli che si trovano, ad esempio, nelle comunità

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acquatiche (da 26 a 42, sec. Whittaker, 1970) e nelle foreste giovani, indicano una cospicua presenza di foglie e di alghe e di pochi tessuti di sostegno. Il contrario capita nelle comunità terrestri nelle quali il valore PN/B è bassissimo (da 0,040 a 0,044 nelle foreste mature e di 0,33 nelle praterie).

6. I CICLI BIOGEOCHIMICI

6.1. ORIGINI Da un punto di vista del bilancio della materia la terra è un sistema chiuso: non riceve quantità

significative di elementi chimici dallo spazio esterno e non ne cede ad esso. Sulla terra, peraltro, non avvengono spontaneamente passaggi fra energia e massa.

Di conseguenza, a differenza del flusso di energia che può essere considerato unidirezionale (l’energia entra nel sistema come radiazione solare e lo lascia come energia termica, non più usabile dai viventi, o attraverso un immagazzinamento stabile nei sedimenti o come migrazione di organismi fuori dal sistema), gli elementi chimici necessari per la vita nella biosfera tendono ad essere riciclati in forme usabili dalle cellule viventi come nutrienti (Fig. 3.11).

Confronto tra il flusso dell’energia e il ciclo delle sostanze nutrienti negli ecosistemi (3M Comp. 1965) I vari passaggi che i nutrienti compiono grazie al processo di predazione da un livello trofico

all’altro, a poi alla fase di riserva e di nuovo alla fase vivente dell’ecosistema, costituiscono il veicolo del flusso dell’energia. Ogni ecosistema contrae rapporti con altri ambienti: le sostanze nutritizie entrano in un ecosistema attraverso processi metereologici, geologici o biologici e lo

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abbandonano attraverso le stesse vie. Lo sviluppo di processi di complessità crescente nel tempo, che presiedono al ciclo delle

sostanze nutritive a al flusso dell’energia attraverso la porzione abiotica e biotica di un ambiente, fanno si che un ambiente diventi gradualmente una unità con proprio funzionamento e propria identità.

Nel periodo di tempo in cui si è formata la terra e si sono realizzate la nascita e l’evoluzione della vita e la formazione degli ecosistemi, sono avvenuti profondi mutamenti nel rapporto tra il nostro pianeta e l’energia solare e graduali cambiamenti nell’organizzazione della materia stessa.

L’evoluzione geochimica della terra e l’origine e l’evoluzione della vita sono fatti strettamente collegati.

Rapporti via via più complessi di natura fisica, chimica e biologica si sono venuti instaurando tra litosfera, idrosfera, atmosfera e biosfera. Grazie a questi rapporti gli elementi chimici, che concorrono alla costituzione dei viventi, hanno via via assunto nell’ambiente un andamento ciclico (cicli biogeochimici).

I cicli biogeochimici hanno raggiunto gradualmente uno stato di equilibrio dinamico, con entrate ed uscite bilanciate tra le varie fasi. Questo stato che caratterizza la fase climax degli ecosistemi, i biomi e la biosfera nel suo complesso, è ovviamente meno facilmente individuabile in ambienti molto limitati, o durante gli stadi serali della successione ecologica di ecosistemi anche estesi o se si considera un intervallo di tempo troppo breve della dinamica di un ambiente.

6.2. CARATTERISTICHE I cicli biogeochimici presentano alcune caratteristiche fondamentali:

• una fase (o comparto) geologica inorganica di riserva che si trova nell’atmosfera e/o nella litosfera;

• una fase (o comparto) ciclica nella quale sono presenti gli organismi viventi (produttori, consumatori, decompositori);

• un continuo passaggio di una certa quantità (pool) di nutrienti dall’ambiente abiotico agli organismi viventi e viceversa, con un tasso e un tempo di ricambio caratteristici;

• la presenza di cicli gassosi e sedimentari, perfetti e imperfetti, ciclici e aciclici; • l’esistenza, accanto ai cicli naturali, di cicli di origine antropica.

Fase di riserva e fase ciclica. Ogni ciclo biogeochimico è composto da una fase

esclusivamente abiotica (pool di riserva) e da una fase che comprende anche gli organismi viventi (pool ciclico). Ad ogni fase compete in natura uno spazio definito.

La fase ciclica comprende tre compartimenti attivi: le sostanze chimiche inorganiche utilizzabili, gli organismi viventi, le sostanze organiche.

Il ruolo chiave che giocano i viventi nel funzionamento dell’ambiente si fonda sulla complementarietà ecofisiologica dei vari livelli trofici delle catene del pascolo e del detrito.

La fase inorganica dei cicli biogeochimici consiste: • in un pool sedimentario che fa parte di ogni ciclo; • in un pool atmosferico (o gassoso) che fa parte soltanto di alcuni cicli.

In certi cicli, come quello dell’azoto, la fase atmosferica è più importante di quella sedimentaria; in altri, ad esempio, il fosforo, la fase gassosa è quasi inesistente; in altri ancora, come nel caso dello zolfo, ambedue le fasi sono presenti con incidenza relativa che è strettamente correlata alle condizioni ambientali.

A seconda della prevalenza dell’una o dell’altra fase si hanno cicli gassosi (esempio idrogeno, ossigeno, carbonio, azoto) e cicli sedimentari (esempio fosforo e zolfo).

I cicli gassosi sono anche detti globali perché collegano, secondo varie modalità l’atmosfera, l’idrosfera e anche il suolo. con gli organismi viventi in un sistema unitario di interazioni, la biosfera.

I cicli gassosi sono considerati abbastanza perfetti, perché posseggono una naturale capacità di autoregolazione, grazie alla presenza di numerose forme di controllo omeostatico a retroazione negativa. Il pool gassoso di riserva, poi, è sufficientemente disponibile: per

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mobilitare questi elementi entro i processi biologici è necessaria la semplice presenza di organismi con una specifica attività metabolica.

I cicli a carattere sedimentario, invece, detti anche cicli locali, operano entro l’ecosistema. Essi interessano elementi meno mobili che non dispongono di meccanismi per trasporti a lunga distanza.

I pools di riserva dei cicli sedimentari sono generalmente poco disponibili per gli organismi viventi. Questi nutrienti esercitano, di conseguenza, un’azione limitante superiore a quella delle sostanze che posseggono un ciclo gassoso. E’ più probabile, cioè, che si verifichi, soprattutto nell’ambiente terrestre, una scarsità significativa di elementi nutrienti con ciclo sedimentario, piuttosto che di nutrienti con ciclo gassoso. Organismi morti e depositati nel terreno o nei sedimenti dei laghi, del mare, ecc. rappresentano un’importante riserva di sostanze nutritizie, che possono essere rese disponibili per i processi biologici dall’azione dei decompositori che vivono nei sedimenti. Ma, nella maggior parte dei casi, perché un nutriente a ciclo sedimentario possa diventare disponibile per gli organismi viventi, le rocce devono subire una serie più o meno lunga di trasformazione.

In questo processo una gran parte della sostanza viene diluita e una volta depositata nel mare come sedimento non è più disponibile per gli organismi fino all’avverarsi di nuovi fatti geologici. Si tratta di materiali che sono acquisiti e perduti velocemente dagli ecosistemi, al punto che è stata prospettata l’ipotesi che per questi cicli di nutrienti, se visti in una dimensione temporale, si possa parlare, in un certo senso, di unidirezionalità.

Cicli perfetti e cicli imperfetti. Da un punto di vista funzionale i cicli biogeochimici possono essere considerati come cicli perfetti o cicli imperfetti.

Questa classificazione si basa soprattutto sul grado di capacità che un ciclo biogeochimico possiede di prevedere e tamponare eventuali effetti di disturbo mediante appropriati meccanismi di regolazione.

Un ciclo biogeochimico perfetto è caratterizzato:

• da una larga disponibilità dei pools abiotici di nutrienti necessari degli organismi che vivono nell’ecosistema e ai quali essi possono avere facile accesso;

• dall’esistenza di una fitta rete di sistemi di controllo a retroazione negativa. Il ciclo dell’azoto ne offre un esempio significativo. Sono ancora poco noti i meccanismi grazie ai quali queste due caratteristiche, che

determinano la perfezione di un ciclo biogeochimico, rimediano a effetti di disturbo. Si possono prevedere, ad esempio, le conseguenze dell’estrazione di certe risorse minerali e, entro i limiti delle nostre conoscenze, il volume di queste risorse stesse. Difficilmente, invece, possono essere previste, ad esempio le conseguenze di alterazioni del ciclo del Carbonio. Si è visto, infatti, che disfunzioni nei processi di regolazione di questo ciclo possono essere compensate, in certa misura, da interferenze di senso opposto, esse stesse provocate dall’uomo. In linea generale si può dire che è difficile determinare le possibili conseguenze di un superamento delle capacità di recupero dei meccanismi di retroazione negativa che assicurano la regolazione, omeostatica di un ciclo biogeochimico (Schema X).

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7. RAPPORTO TEMPORALE TRA STRUTTURA E FUNZIONAMENTO DEGLI ECOSISTEMI

7.1. FORMAZIONE E MATURAZIONE Ogni ambiente e quindi ogni paesaggio è caratterizzato:

• da una propria struttura, costituita da componenti e da fattori caratteristici; • da un funzionamento che risulta dall’integrazione, nello spazio e nel tempo, di vari processi quali la circolazione delle sostanze nutritive, il flusso dell’energia e la formazione di meccanismi omeostatici via via più complessi per la regolazione dell’ambiente. Per una conoscenza più approfondita degli ambienti occorre analizzare come struttura e

funzionamento si integrano nello spazio e nel tempo per dare origine a quelle realtà viventi, ognuna con una propria identità, che sono i vari sistemi ambientali.

La conoscenza di questi meccanismi di integra:ione tra struttura e dinamica degli ambienti assume particolare importanza anche in rapporto agli effetti derivati dall’impatto della tecnologia umana sui vari processi ambientali e sui più svariati tipi di ambienti.

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7.2. SUCCESSIONE ECOLOGICA A somiglianza di ogni altro sistema vivente, gli ecosistemi hanno una propria vicenda

temporale con una fase di avvio, cui seguono gli stadi di giovinezza, maturità e di declino e la definitiva scomparsa di essi come ambiente funzionante.

In natura, l’andamento di questa vicenda temporale dipende in larga parte dal sistema di interazioni che si vengono via via sviluppando tra componenti e fattori abiotici da un lato e la comunità vivente presente nell’ecosistema, dall’altro.

Si chiama successione ecologica (o successione delle comunità) (Schema Xl) quella sequenza di biocenosi che, partendo dalla comunità colonizza un nuovo biotopo (comunità pioniera), si succedono l’una all’altra nel tempo (stadi serali o stadi di sviluppo) fino a configurare un sistema che presenta un certo grado di stabilità (comunità climax). Ad ogni stadio si registra un differente presentarsi della struttura della comunità, delle caratteristiche degli organismi, dei cicli biogeochimici, dei meccanismi omeostatici, del flusso di energia entro l’ecosistema, ecc.

Il processo della successione ecologica è biologico, non fisico. L’ambiente fisico e chimico determinano il tipo di successione, ma non sono la causa della successione.

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La successione è controllata dalla comunità. Le popolazioni di produttori, consumatori e decompositori, che vivono in un ambiente, infatti, lo modificano continuamente sia per mezzo dell’attività diretta sia con l’apporto della sostanza organica che da essi deriva dopo il completamento del loro ciclo vitale. Si realizzano, con questo, condizioni ambientali che provocano la scomparsa di alcune specie e favoriscono l’insediamento di altre che, a loro volta, realizzeranno ulteriori cambiamenti nell’ambiente.

Questa regolazione ecologica, se non è disturbata, determina la comparsa di una comunità via via più diversificata e più matura, e con adattamento più efficace alle condizioni presenti nell’ecosistema. (Fig. 3.12).

Successione ecologica a partire da uno stagno fino al climax della foresta.

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Pioniera è la comunità che colonizza un ambiente nuovo o ricolonizza un ambiente precedentemente abitato e poi abbandonato. Le specie della comunità pioniera sono sottoposte, prevalentemente, all’azione di fattori indipendenti dalla densità, che con le loro variazioni brusche possono causare l’eliminazione di alcune specie e favorire l’insediamento di altre.

Se la comunità pioniera si impianta su un’area precedentemente disabitata (un’isola, una nuova raccolta d’acqua, ecc.) o tale da non presentare condizioni favorevoli per la vita, inizia una successione primaria. Si ha, invece, una successione secondaria quando la comunità invade un’area già occupata in precedenza da una comunità che è stata poi, distrutta, ad esempio, da un incendio e dall’attività umana.

La successione ecologica passa attraverso un numero di stadi intermedi (stadi serali) caratterizzati da un notevole mutamento sia alle condizioni abiotiche sia, e soprattutto, della struttura della relativa comunità, con sostituzione anche rapida di una specie ad un’altra (comunità serali).

La biocenosi climax, caratteristica di un ecosistema maturo, trova nella dinamica dei fattori abiotici, nella propria struttura e nell’andamento dei processi ecologici ai quali essa è interessata, le condizioni atte per realizzare uno stato di equilibrio dinamico con i fattori fisici e chimici dell’ambiente.

E’ possibile individuare di volta in volta un attore principale che controlla la biocenosi e dal quale dipende, in ultima analisi, che la porzione vivente e quella abiotica di un ambiente raggiungano uno stato di equilibrio.

Se questo fattore è il clima, o la situazione topografica o l’alimento, si avrà rispettivamente un climax climatico, un climax topografico, o un clima edafico.

L’uomo ha esercitato ed esercita una pesante influenza sulla successione ecologica mediante l’agricoltura, gli inquinamenti, il disboscamento, il fuoco, il pascolo, l’industrializzazione e l’urbanizzazione. Le comunità vegetali ed animali modificano, in risposta, la propria composizione per poter sopravvivere e riprodursi nelle nuove situazioni ambientali.

Disclimax o climax da disturbo è la comunità che raggiunge una stabilità in questa situazione dovuta, per la maggior parte, all’attività dell’uomo e mantenuta in equilibrio mediante artifici culturali.

8. LA STABILITÀ AMBIENTALE COME PROCESSO ECOLOGICO La maturazione degli ecosistemi è un processo complesso nel quale la struttura e i processi

del funzionamento ambientale si integrano via via nello spazio e nel tempo, concorrendo a formare un “sistema ambientale” (ecosistema, bioma, biosfera).

La stabilità è una delle caratteristiche più importanti che emergono da questi processi di integrazione.

Il concetto di stabilità ambientale può essere inteso in senso statico e in senso dinamico. Dal primo punto di vista la stabilità corrisponde alla capacità di un sistema ambientale di

mantenere una costanza di struttura e funzionamento, nonostante cambiamenti ambientali e disturbi dovuti ad interventi di varia origine, soprattutto umani. Questo secondo significato corrisponde al concetto ecologico di stabilità.

Tra i fattori e i processi ecologici ai quali è dovuto lo sviluppo, nel tempo, della stabilità degli ecosistemi, due sembrano rivestire una particolare importanza: • la diversità in specie delle biocenosi; • la molteplicità dei meccanismi biodemografici e biogeochimici in rapporto alla omeostasi ambientale.

8.1. OMEOSTASI NEGLI ECOSISTEMI All’interno di ogni ecosistema esistono quindi flussi di energia e cicli di materia. Ma anche

flussi di comunicazioni, di materia chimica e fisica, che collegano le varie parti e regolano il sistema come un tutt’uno, in modo da mantenerlo stabile nel tempo.

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Esistono due tipi di stabilità compresenti: • stabilità di resistenza (capacità di resistere ad uno stress esterno); • stabilità di resilienza (capacità di recupero).

Questa stabilità dipende in via generale dalla “ridondanza” delle specie o componenti capaci di compiere una certa funzione. Mentre nei servo-meccanismi e negli organismi la funzione di regolazione è esterna al sistema, nei grossi ecosistemi i meccanismi di correzione sono interni al sistema (per esempio subsistemi microbici che regolano riserve e rilascio di cibo, e sistemi preda - predatore che controllano la densità di popolazione).

8.2. I FATTORI “LIMITANTI” NELLO SVILUPPO DEGLI ECOSISTEMI Tra i fattori ambientali fisici e chimici e le popolazioni di piante e animali che, assieme,

caratterizzano un dato ecosistema, si realizzano interazioni complesse e spesso di difficile interpretazione per l’ecologo (Fig. 3.13).

Distribuzione e volume di una popolazione in rapporto alla variazione di un fattore presente nel suo ambiente (da Kendeigh, S.C., in Cox, Healey e Moore, biogeografia, La Scuola, 1977).

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I fattori ambientali, a volte isolatamente, ma più spesso come serie di fattori interdipendenti,

incidono sulle popolazioni o come fattori regolatori vantaggiosi o dannosi, o come fattori limitanti (Schema XIII). Grazie all’azione dei fattori regolatori vantaggiosi le popolazioni di produttori, consumatori e decompositori raggiungono uno sviluppo ottimale in rapporto alle condizioni presenti in un dato ambiente. I fattori regolatori dannosi, invece, mettono in gioco la sopravvivenza di una comunità o di una specie.

I fattori limitanti rallentano la crescita potenziale delle popolazioni di un ecosistema. Essi rappresentano una importante espressione del controllo ambientale sugli organismi; il successo biologico di una popolazione o di una comunità dipende, infatti, dal complesso di condizioni ecologiche del relativo ambiente.

Qualsiasi condizione che con il proprio valore medio, o con le sue fluttuazioni regolari o irregolari, si avvicina o supera il limite di tolleranza di un organismo o di una specie, può essere considerata come fattore limitante.

In sostanza, un fattore limitante condiziona la possibilità di un organismo di stabilirsi in un ambiente; oppure, in circostanze meno drastiche, anche se l’organismo può vivere in un certo ambiente, il fattore limitante ne danneggia il metabolismo generale.

Nel concetto di “fattore limitante” sono compresi il concetto del minimum (Liebig, 1840) e quello della tolleranza (Schelford, 1913). Analizzando sperimentalmente il rapporto tra l’accrescimento delle piante e degli elementi chimici essenziali per questo processo, Liebig ha trovato che “la crescita di una pianta dipende dal nutriente presente in quantità minima”.

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Perché la legge del minimo sia applicabile è necessario tenere presenti due aspetti. Nell’ambiente, a natura sistemica, sono presenti varie categorie di fattori che interagiscono

tra loro. Ad esempio le piante che crescono all’ombra hanno bisogno di meno Zinco di quelle che

crescono al sole, i molluschi per costruire la conchiglia possono usare lo Stronzio al posto del Calcio quando quest’ultimo diventa scarso.

In secondo luogo la legge del minimo è applicabile soltanto in un ambiente nel quale i fattori chimici sono presenti in una situazione di equilibrio stazionario.

Non è facile prevedere, peraltro, quale densità una popolazione possa raggiungere in un dato ecosistema valutando l’incidenza su di essa di un solo fattore, ancorché molto importante, come è il caso di quei fattori chimici che rappresentano elementi essenziali per la crescita della piante.

La legge della tolleranza di Shelford comprende, oltre all’effetto limitante del minimo, anche quello del massimo.

Infatti, rispetto ad ogni fattore del proprio ambiente, gli organismi presentano due punti critici, quello del valore più alto e quello del valore più basso del fattore in questione.

Entro un ecosistema non può vivere e riprodursi una popolazione quando il suo livello di tolleranza riguardo ad una data variabile è inferiore al limite minimo o superiore a quello massimo di tolleranza verso di essa.

Lo sviluppo degli organismi si svolge entro l’intervallo tra questi due valori (zona di tolleranza) entro al quale, tuttavia, esiste una zona ottimale che essi ricercano attivamente.

Se per una data specie le condizioni di un singolo fattore ecologico noN sono quelle ottimali, i limiti di tolleranza per altri fattori ecologici risultano abbassati. Nel caso delle piante, ad esempio, se l’Azoto del terreno si riduce fino a diventare fattore limitante, si riduce parallelamente anche la resistenza alla siccità.

Tra i fattori più importanti, come fattori limitanti, vi sono: tra quelli fisici la temperatura, la radiazione solare, l’umidità e le precipitazioni, il fuoco, ecc. e tra quelli chimici, i gas atmosferici, le sostanze macro e micro-costituenti, ecc.

Una specie può presentare un ambito più o meno di tolleranza rispetto alle variazioni di un fattore ambientale (luce, calore, salinità, ossigeno, ecc.): si dice che essa presenta, rispettivamente, un’ampia o esigua valenza ecologica.

Una specie può mostrare una ristretta valenza ecologica (specie steno-) per una o più variabili presenti nell’ambiente e un’ampia valenza ecologica (specie euri-) per altri fattori ambientali. Queste risposte sono caratteristiche biologiche fondamentali degli organismi e delle popolazioni.

Per una stessa popolazione esse possono variare in rapporto ai differenti stadi del ciclo biologico di essa, ed a eventuali razze geografiche (ecotipi) da essa sviluppate e che presentano un più ampio ambito di adattamento genetico alle variazioni dai fattori del rispettivo ambiente.

Dalla valenza ecologica dipende per molti aspetti la distribuzione geografica antica e attuale di una specie, e di conseguenza, la capacità di espansione di essa nella biosfera.

Di fronte agli effetti prodotti dai fattori limitanti abiotici e biotici di organismi viventi, come si è detto, mettono in opera vari tipi di meccanismi di compensazione. La compensazione di una data specie lungo un gradiente di condizioni (esempio temperatura), può avvenire sia a livello di meccanismi genetici con la comparsa di razze genetiche con o senza modificazioni morfologiche (ecotipi), sia con la comparsa di adattamenti di tipo puramente somatico (ecofeni). L’adattamento più funzionale alle condizioni ecologiche, è quello che una comunità ottiene mediante la sostituzione, nella serie di specie che la costituiscono, di alcune specie ad altre lungo il gradiente.

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9. GLI INDICATORI BIOLOGICI Gli individui di una data specie, come la specie nel suo complesso, costituiscono una unità

funzionale con la porzione abiotica del relativo ecosistema. La qualità di una ambiente, di conseguenza, può essere valutata per mezzo di organismi che vi vivono, in rapporto a ciò che è necessario per lo sviluppo, la riproduzione e l’attività di essi.

L’indicatore biologico è, in sostanza, una reazione biologica che per le sue caratteristiche viene giudicata utilizzabile per analizzare o prevedere gli effetti di sostanze inquinanti sulle popolazioni di una comunità vivente. In questo senso l’uso degli indicatori biologici assume un significato diagnostico e le applicazioni di esso sono particolarmente importanti per le ricerche sull’inquinamento ambientale, per lo studio degli stadi della successione ecologica e, più in largo, per l’analisi della qualità dell’ambiente.

L’efficacia dell’uso di indicatori biologici va ricercata nel fatto che essi sono in grado di documentare effetti reali, dovuti all’incidenza dell’inquinamento dell’ambiente, contrariamente alle analisi fisiche e chimiche che possono fornire soltanto una misura del possibile rischio al quale alcuni organismi possono andare incontro vivendo in un ambiente inquinato.

Ogni livello dell’organizzazione biologica (estratti cellulari, culture di cellule, tessuti e organi, organismi, una specie, una comunità) può servire come indicatore. Comunque sono particolarmente usati: una specie presente nell’ambiente in esame, la composizione in specie e il grado di diversità della comunità biotica, certe reazioni biochimiche di organismi alle condizioni ambientali.

Sono utili come indicatore le specie che presentano uno stretto margine di tolleranza alle variazioni di fattori ambientali noti e che interessano l’uomo, come è nel caso dell’inquinamento.

In queste condizioni una specie, attraverso l’analisi del suo comportamento fisiologico ed etologico, sia della struttura, della dinamica e delle reazioni di regolazione della propria dimensione numerica, può rivelare il sussistere, magari già nella fase iniziale, di determinate condizioni presenti nell’ambiente in cui essa vive e che spesso si presentano difficili da interpretare o da misurare direttamente. La maggior utilità dell’uso della composizione in specie di una comunità o delle variazioni della diversità biotica come bioindici dipende dal fatto che i cambiamenti delle condizioni ambientali conducono, di solito, a mutamenti nella presenza e nell’abbondanza relativa delle specie vegetali e animali e, di conseguenza, a cambiamenti nella composizione delle rispettive comunità.

Studiando, ad esempio, la qualità dell’acqua di un torrente si trova che una diminuzione del numero delle specie o la caduta della diversità biotica segnalano l’insorgenza di un inquinamento ancor prima che il numero totale di individui e la produttività complessiva siano state modificate in modo apprezzabile. In altre parole, l’analisi dell’evoluzione della composizione di un gruppo di specie o di un’intera comunità o delle variazioni nell’indice di diversità rappresentano indicatori assai efficaci per seguire i mutamenti nella qualità di un ambiente. Si possono riconoscere e correggere, infatti, situazioni di patologia ambientale prima che divengano critiche.

Gli indicatori biochimici sono espressi da una data reazione biochimica caratteristica di un organismo, che viene inibita, o comunque modificata, dalla presenza di un agente inquinante.

I vantaggi di questo metodo consistono nella sua relativa semplicità ec economicità (ad esempio i metodi di analisi delle attività enzimatiche sono di uso comune) e nella possibilità di segnalare in anticipo stati di sofferenza o di prevedere gli effetti di esposizioni croniche a basse concentrazioni di una data sostanza.

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CAP. 4 – PREMESSA ALL’ECOLOGIA DEL PAESAGGIO 1 IL PAESAGGIO COME LIVELLO DELL’ORGANIZZAZIONE DELLA VITA SUL PIANETA La vita sul nostro pianeta è organizzata secondo livelli gerarchici (vedi fig. 4.1) in cui il livello superiore incorpora quello inferiore. Così ad ogni spostamento di livello le possibili combinazioni aumentano in modo esponenziale. Questo spiega la complessità del paesaggio, che in questa scala gerarchica rappresenta il livello più alto. Riferendoci a questa organizzazione gerarchica, dalla figura seguente si deduce che Ecologia del paesaggio ed Ecologia dell’ecosistema si occupano di due livelli diversi (come ad esempio urbanistica ed architettura si occupano di due livelli diversi di organizzazione, il territorio e la città la prima, gli edifici la seconda). In questo senso l’Ecologia del paesaggio non è campo specifico dei naturalisti che si occupano piuttosto, dell’ecosistema. Il paesaggio è un sistema di ecosistemi, quindi l’ecologia del paesaggio si occupa del rapporto tra questi ecosistemi spazialmente dislocati, come si vede bene nelle figure 4.4.

Paesaggio può anche essere definito come “espressione visibile di un sistema ambientale”. Definiremo in seguito sistema ambientale come “combinazione di unità paesistiche differenti per struttura e funzioni, caratterizzate da diversi gradi di connessione e correlate da scambi di energia”.

4.1 ORGANIZZAZIONE GERARCHICA DELLA VITA

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I. Integrazione dei materiali biologici: acidi nucleici (A), proteine enzimatiche, pigmenti assimilatori, trasmettitori di energia (B), etc…., in cellule.

II. Individui uni - cellulari (D-E) o pluricellulari (F-G). III. Integrazione di individui in popolazioni di batteri (H), di piante (J), di animali (K). IV. Comunità, integrazione di popolazioni di batteri (L), di piante (M), di animali (N). V. Ecosistema, integrazione di una biocenosi (insieme di comunità viventi nello stesso luogo) al suo milieu (clima e

suolo).

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2. CARATTERISTICHE DEI SISTEMI GERARCHICI La teoria gerarchica

La teoria gerarchica assume che ogni sistema ecologico sia costituito da sotto-sistemi e che a sua volta faccia parte di un sistema superiore.

Questa teoria è stata enunciata verso la fine degli anni Ottanta e trova una vasta applicabilità ai paradigmi dell’ecologia del paesaggio.

La teoria prevede che gli scambi di energia, informazione e materia, tra i differenti livelli vengano filtrati e che quindi subiscano delle modificazioni. I flussi all’interno dello stesso livello non subiscono sostanziali modificazioni.

I diversi livelli sono tra loro distinti per una differente scolarità spazio-temporale. I livelli gerarchicamente superiori presentano una maggior indeterminatezza del loro

comportamento

• Ogni livello possiede un proprio comportamento dettato dalla propria auto-organizzazione. • I livelli inferiori sono prossimi all’equilibrio. • I livelli superiori sono sistemi lontani dall’equilibrio. • I livelli superiori hanno un’evoluzione non lineare, possono come i sistemi aperti importare neg-entropia ed esportare entropia.

• Un sistema in equilibrio non produce entropia. • I sistemi reali (per es. i paesaggi) sono sistemi aperti che importano energia che crea informazione (neg-entropia) ed esportano entropia disordine.

• I sistemi ecologici sono auto-catalitici (aumentano l’ordine interno) e si evolvono assumendo forme più complesse (es. ciclo bio-sfera).

Un bacino idrografico è costituito da una gerarchia di sottosistemi. A sua volta può fare parte di un sistema superiore. Possiamo rappresentare un paesaggio come un sistema gerarchico in cui, al variare di scala, ogni elemento può essere formato da sistemi di ordine inferiore. Al crescere del livello gerarchico cresce l’indeterminatezza del sistema perché ogni livello incorpora la complessità del livello inferiore.

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3. RAPPORTO TRA ECOLOGIA DELL’ECOSISTEMA ED ECOLOGIA DEL PAESAGGIO L’ecologia del paesaggio non è un campo esclusivo delle scienze naturali perché studia un livello

diverso (più alto) d’organizzazione della vita. L’ecologia del paesaggio è un possibile campo d’interesse degli architetti per tre motivi

fondamentali: • perché assume come base di partenza l’organizzazione dello spazio fisico • perché è condizionata dalla scala spazio-temporale • perché può essere un aiuto per l’assetto fisico (pianificazione) del territorio, soprattutto nel rispetto del principio della sostenibilità. Naturalmente non bisogna confondere le valutazioni ecologiche del paesaggio con la sua

pianificazione; si può dire che l’ecologia del paesaggio concorre alla progettazione/pianificazione del paesaggio come ad esempio la scienza delle costruzioni concorre alla progettazione dell’architettura.

L’ecologia del paesaggio studia la relazione tra Ecosistemi distinti; ovvero la distribuzione e i flussi di energia-materia e specie in relazione a dimensione, forma, numero, tipo e configurazioni dei vari ecosistemi spazialmente distribuiti.

Topologic (vertical heterogeneity)

Chorologic (horizontal heterogeneity)

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4. FINALITÀ DELL’ECOLOGIA DEL PAESAGGIO L’ecologia del paesaggio nasce e si sviluppa nel cuore dell’Europa a partire dagli anni trenta con tema centrale i paesaggi umani, le loro strutture e le loro dinamiche. L’ecologia del paesaggio è stata a lungo considerata solamente una disciplina ecologica applicata alla gestione del territorio. Verso la metà degli anni Ottanta viene “scoperta” dagli ecologi americani che iniziano a sviluppare teorie e paradigmi per lo studio dei paesaggi intesi come ecosistemi a grande scala, gettando nel contempo le basi per lo studio della dimensione spaziale dell’ecologia. L’ecologia del paesaggio consente di affrontare la complessità dei sistemi ecologici sia attraverso un approccio ai processi che agli organismi. Un paesaggio è un’entità complessa che può essere percepita differentemente da processi, virus/batteri, piante, animali e uomo. Molte definizioni sono state date del paesaggio, tutte hanno in comune una dimensione spaziale finita (geografica) così come viene percepita ora dall’uomo ora da altri organismi. • L’ecologia del paesaggio tende a progettare paesaggi (organizzazioni) con elevata stabilità dinamica (omeostatici)

• La finalità è implicitamente la sostenibilità ambientale Questa stabilità trova il suo presupposto nelle caratteristiche strutturali del paesaggio capaci di innestare processi funzionalmente virtuosi ai fini della stabilità stessa. La reintroduzione, per es., di specie animali, o la protezione di specie rare o in via di estinzione, non sono azioni che interessano direttamente l’ecologia del paesaggio, anche se indirettamente possono provocare variazioni nella struttura del paesaggio. Un paesaggio ecologicamente stabile possiede: • una certa quantità di biomassa vegetale; • una disposizione spaziale delle diverse tessere che formano l’ecotessuto (pattern) che favorisca la circolazione dell’informazione biologica (derivante da questa biomassa) e dei nutrienti.

L’ecologia del paesaggio si occupa pertanto della struttura del paesaggio e dei flussi energetici fra i suoi vari ecosistemi o, come si specificherà in seguito, tra i vari biotopi componenti.

La fondazione di questa disciplina si fa risalire al biogeografo Carl Troll nel 1939 (Luftibildenplan und okologische bodenforschung in Zeitschrift d. Gesellschaft f. Erdkunde, Berlin).

Dopo Troll la definizione più pertinente sembra quella di Vittorio Ingegnoli (1987) di “sistema di ecosistemi” che colloca il paesaggio, come si è già detto, in una determinata gerarchia rispetto al semplice sistema dandogli così un carattere diverso rispetto questo ultimo. Si fa presente che un insieme di cellule non fa una cellula più grossa ma un tessuto, quindi un insieme di ecosistemi non produce un ecosistema più grosso ma un paesaggio.

A questa definizione, poiché il paesaggio è sempre e comunque un’espressione visibile, si può dare un’ulteriore e più completa definizione dicendo che il paesaggio è ESPRESSIONE VISILE DI UN SISTEMA AMBIENTALE. Riservandoci di dare la definizione di sistema ambientale in seguito, diciamo che questa definizione sembra molto pertinente in quanto mantiene insieme il concetto di gerarchia con quello di struttura e funzionamento del paesaggio. Quindi sottende, oltre che lo specifico campo di indagine, anche, indirettamente, i modelli d’analisi.

I campi d’applicazione di questa disciplina sono: 1. la conservazione della natura: la ricerca e la conservazione dei paesaggi naturali e seminaturali

adatti a contenere aree protette o riserve integrali non possono più fare a meno di questa disciplina. Per esempio la constatazione che varie popolazioni di animali hanno una distribuzione spaziale che utilizza anche aree antropizzate e che molti tipi di ecomosaico aumentano la loro diversità biologica in presenza di determinati disturbi,può far comprendere quali possono essere i contributi della disciplina;

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2. la progettazione e il recupero ambientale: mentre il campo precedente riguarda soprattutto i naturalisti, questo campo interessa ingegneri e architetti essendo collegato, per esempio, con le procedure di V.I.A. (Valutazione di Impatto Ambientale).In tal senso, anche le operazioni di ingegneria naturalistica, se non inquadrate in una prospettiva di ecologia del paesaggio, possono divenire fine a se stesse;

3. la pianificazione del territorio: è il campo più interessante per la disciplina perché introduce le proprie metodologie di analisi di progetto nel campo della gestione territoriale permettendo di superare il dualismo uomo-natura pensando, finalmente, ad una possibile co-evoluzione.

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CAP. 5 – RAPPORTO TRA PAESAGGIO ED INFORMAZIONE 1 IL PAESAGGIO COME SISTEMA COMPLESSO ADATTATIVO

Il paesaggio è un sistema complesso adattativo (sistema aperto formato da numerosi elementi che interagiscono in modo non lineare e costituiscono un’entità unica capace di evolversi e adattarsi all’ambiente).

L’autorigenerazione del paesaggio è legata alla struttura gerarchica (ad esempio animali e vegetali si autorganizzano attraverso le reti alimentari).

Quando il sistema supera una soglia critica di complessità emergono nuove proprietà che diventano dominanti per il comportamento del sistema e formano gli elementi di una nuova struttura, portando ad un nuovo livello gerarchico. In questo nuovo sistema perdono di valore i singoli elementi in quanto sono sostituiti dalla relazione tra gli elementi stessi. Il nuovo sistema è diventato più semplice perché vengono incorporati in un’unica struttura tutte le strutture del livello inferiore. Emergono quindi proprietà olistiche. Il processo si ripete.

Non bisogna confondere un sistema complicato con uno complesso. Un sistema complicato è prevedibile se si conoscono tutti gli elementi, un sistema complesso non lo è mai in quanto il suo sviluppo non è lineare. 2 COMPLESSITÀ, INFORMAZIONE E STATI ENTROPICI DEI SITEMI ECOLOGICI

La complessità è una proprietà dei sistemi (ecologici) ed esprime l’organizzazione delle parti e le loro relazioni attraverso meccanismi di feedback. Iterazioni e interazioni sono due dei meccanismi tipici dei sistemi complessi.

La teoria dell’informazione consente di misurare il grado di conoscenza (indeterminatezza) di un sistema complesso caratterizzato dal fluire di energia, materiali ed organismi.

Un sistema aumenta la propria complessità con l’aggiunta di nuovi elementi (specie, processi, ambienti) che a loro volta interagendo creano nuove connessioni.

L’entropia e la neg-entropia sono rispettivamente la quantità di energia spesa (aumento di disordine nel sistema) e di energia spendibile (aumento di ordine) in un sistema.

I sistemi (ecologici) sono sistemi lontani dall’equilibrio nei quali cicli autocatalitici mantengono e creano complessità.

L’ecologia del paesaggio si occupa di flusso di energia e di materia fra sistemi complessi. La misura degli stati energetici e della complessità non è semplice e non si può arrivare ad una

conoscenza esatta (deterministica) ma solo probabilistica. È di ausilio la teoria dell’informazione, essa misura il cambiamento di probabilità assegnato ad un

evento. La teoria dei grafi consente di valutare la connettività tra i sistemi ecologici.

3 CHE COS’È L’INFORMAZIONE Il termine può avere due significati: • Informazione intesa come acquisto di conoscenza • Informazione intesa come il dare forma (alla materia). In questa sede assumiamo: • Informazione come il contenuto di un messaggio capace di produrre un’azione • Comunicazione come scambio e circolazione dell’informazione Caratteristiche fondamentali dell’informazione sono: • L’informazione in una via di trasmissione si degrada in modo irreversibile (come energia). • Per trasmettere informazione bisogna spendere energia.

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• Un evento produce informazione quando cambia l’ordine e la struttura di un sistema. La misura della quantità di informazione di un messaggio serve a migliorare la qualità della comunicazione. 4 COME SI MISURA

L’unità di misura è il bit (binary digits) e corrisponde al logaritmo della probabilità. La conoscenza di un sistema implica di poter ridurre il numero delle risposte possibili. Se il

numero si riduce ad 1, l’informazione è totale. Quindi l’informazione totale è quella che conduce ad una sola risposta possibile.

Si può anche dire che l’informazione I è funzione del rapporto tra Po (numero delle risposte possibili prima di un messaggio) e Pi (numero delle risposte possibili dopo un messaggio)

I = Po Pi

Volendo estrarre, per esempio, una carta prestabilita in un mazzo di 32 carte le probabilità (numero dei casi favorevoli su quelli possibili è 1/32).

Se si estrae una carta, la misura dell’informazione acquistata può essere: • Carta giusta 32/1 informazione totale • Carta sbagliata 1/32 informazione parziale (31 sono le risposte restanti) L’informazione si misura come differenza tra due incertezze (per convenzione) Si usa il codice binario 0-1 (per convenzione) Per il caso “carta giusta” si ha: I= lg232 - lg2 1= 5 - 0 = 5 bits

Ricordiamo che un filo telefonico può trasportare un max di 1200 bits/sec e che una pagina stampata contiene 24000 bits.

In ecologia la teoria dell’informazione può essere usata per la misura dell’eterogeneità attraverso la seguente formula: H = lgS F∑(S-F)! 5 INFORMAZIONE ED ENTROPIA Si è visto che nel caso precedente la probabilità era 1/32 e l’informazione totale era quindi = 32/1. Per tanto possiamo dire che: • l’informazione è l’universo delle probabilità • l’informazione è l’inverso dell’entropia, essendo probabilità ed entropia collegate (II° principio termodinamica). L’informazione può essere quindi definita come neg-entropia. Si può esprimere l’informazione in cal. (unità di misura termodinamica) di conseguenza per

ottenere qualsiasi informazione bisogna degradare una quantità finita di energia, produrre cioè entropia.

Nei sistemi naturali (per es. catene trofiche) l’energia impiegata, per un certo periodo, ha caratteri di neg-entropia, così il sistema importa neg-entropia (informazione) ed esporta entropia.

Se l’informazione eccede l’energia dissipata il sistema aumenta la complessità. Nei paesaggi lo scambio di informazione (energia nutriente) tra le varie patches in un mosaico

ambientale provoca un aumento di complessità del sistema stesso aumenta la stabilità a causa della ridondanza

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6 PAESAGGIO/ INFORMAZIONE/ SOSTENIBILITÀ Ricordiamo che: • l’ecologia del paesaggio studia i rapporti tra gli ecosistemi spazialmente dislocati; • al concetto funzionale di ecosistema è stato sostituito da quello spaziale di ecotopo; • i rapporti sono dati diffusi di informazione (energia – materia) tra i vari biotopi. • la circolazione dell’energia (materiali, nutrienti, ecc) attraverso il paesaggio è regolata da molti

fattori; • l’eterogeneità sopra il livello del suolo e sotto il livello del suolo interagiscono; • l’energia passa da un patch all’altra in funzione dello stato fisico, del mezzo di trasporto (acqua,

vento, animali) ed in funzione dei caratteri strutturali del paesaggio; risente, quindi, delle barriere naturali ed antropiche

Il flusso di informazione è condizionato dal pattern paesistico (insieme visivo) delle caratteristiche

strutturali. Per esempio osservando una patch i fattori condizionanti sono: • dimensioni, forma, lunghezza dei bordi, tipo di perimetro ecc • distanza dalle altre macchia • contrasto • permeabilità del confine, ecc. L’ecologia del paesaggio tende a progettare paesaggi (organizzazioni) con elevata stabilità dinamica (omeostasi). La finalità è infatti la sostenibilità ambientale (ecologica).

INFORMAZIONE

INFORMAZIONE

BIOTOPO A BIOTOPO B

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CAP. 6 – L’ECOLOGIA DEL PAESAGGIO 6.A. - LA STRUTTURA 1. STRUTTURA DEI PAESAGGI

L’Ecologia del Paesaggio studia la relazione tra ecosistemi distinti; ovvero la distribuzione e i flussi di energia - materia e specie - in relazione a dimensione, forma, numero, tipo e configurazioni dei vari ecosistemi spazialmente distribuiti.

La struttura del paesaggio è definita dalle caratteristiche spaziali, forma, dimensione, numero ecc., dei biotopi che formano il pattern paesistico.

La struttura, in ecologia del paesaggio, è fondamentale in quanto, nei presupposti stessi della disciplina, condiziona i rapporti energetici tra i diversi ecosistemi e quindi il funzionamento del paesaggio. La sua conoscenza analitica diventa pertanto preliminarmente fondamentale a qualsiasi valutazione del paesaggio.

Si definisce come “trasformazione del paesaggio” l’alterazione della struttura del mosaico paesistico che automaticamente produrrà una trasformazione anche del funzionamento.

L’ecologia del paesaggio studia la relazione tra Ecosistemi distinti; ovvero la distribuzione e i flussi di energia-materia e specie in relazione a dimensione, forma, numero, tipo e configurazioni dei vari ecosistemi spazialmente distribuiti.

Chorologic: horizontal heterogeneity (da Zonnevell)

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2. ETEROGENEITÀ L’eterogeneità è una caratteristica comune a tutti i paesaggi. È il presupposto per la diversità e

quindi per la stabilità, oltre che essere alla base di ogni processo. L’eterogeneità esprime il numero delle componenti che formano un determinato mosaico

paesistico. La diversità esprime il numero delle componenti diverse sostenute dall’energia naturale. Ogni elemento del mosaico paesistico è distinguibile dall’altro per struttura e funzione e gode di

attributi diversi: • Ecosistemici (propri dell’ecosistema, catene biotiche, flussi energetici ecc.) • Paesistici (forma, dimensione, tipo biotico, grado di metastabilità, appartenenza ad uno specifico apparato, grado di naturalità, grado di connettività, ecc.)

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3. DALL’ECOSISTEMA ALL’ECOTOPO Il concetto di ecosistema viene ripreso dall’ecologia del paesaggio: esso viene considerato

nella sua localizzazione spaziale e chiamato ecotopo. Il noto modello funzionale dell’ecosistema viene trasformato nel modello di ecotopo: dove la composizione locale (fisica, chimica, morfologica, etc.) cambia, inizierà un altro ecotopo, definendo così un confine. Come si rileva una diversità di specie per l’ecosistema, così si rileverà una diversità di ecotopi nel paesaggio (A, da Haber, 1990; B, da Nakagoshi, 1992).

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I tre ecotopi, bosco di conifere (A), colture (B) e foresta (C) corrispondono più o meno bene con i territori di certi uccelli (Regolo, Cincia con il ciuffo) ma questi qui sono più sovente tributari di un insieme di ecotopi (Rapaci) o, talvolta, sono legati a delle situazioni ecologiche particolari come i margini, o il limitare di un bosco.

Tipi di ecotopi che si possono incontrare in un paesaggio rurale e che determinano la sua

infrastruttura ecologica nota attraverso le possibilità di legame (corridoi) e di rifugio per la specie della vita selvatica.

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I vari ecotopi del paesaggio ai fini della naturalità possono essere distinti in: • ecotopi di origine artificiale gestiti artificialmente • ecotopi di origine artificiale gestiti naturalmente • ecotopi di origine naturale gestiti naturalmente • ecotopi di origine naturale gestiti artificialmente

Natura/cultura. Ogni tipo di paesaggio inteso come sistema di ecosistemi può essere sostenuto da energia naturale e/o energia culturale (per esempio la foresta amazzonica e le metropoli). La prima è costituita dall’energia solare, la seconda è definibile come “energia in scatola” (De Rosnay, 1978). I paesaggi in cui le due forme di energia concorrono sono predominanti. La curva 1 indica la suddivisione dei due tipi di paesaggio nell’era pretecnologica, la curva 2 quelli nell’era postecnologica. l’area della “tutela” investe quei paesaggi in cui l’apporto dell’energia culturale è quasi inesistente, l’area della “gestione” quei paesaggi ove questo apporto esiste, almeno in qualche misura. L’ecologia del paesaggio tende a non far comprimere verso sinistra la curva 2 sotto la spinta crescente dell’antropizzazione, ma al contrario a spingerla verso destra.

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4. IL MODELLO DESCRITTIVO DI FORMANN

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(A) Mosaico ambientale composto da una matrice con intersperse patches di forma, dimensioni, e attributi differenti. (B) Dal mosaico sono state tolte le patches ed è rimasta la sola matrice. 4.1. MATRICI Definizione: Elemento più continuo e più connesso di un determinato paesaggio. La matrice potrà essere: • continua • discontinua • a rete Esistono diversi criteri per individuarla: 1. come la maggior parte di un’area determinata. 2. è la porzione più connessa del paesaggio. 3. gioca il ruolo principale nel paesaggio.

Proprietà fondamentali:

• connettività: grado di connessione delle singole parti di una matrice; • porosità: è la misura delle macchie a prescindere dalla loro dimensione.

Sono due tipi di misure che hanno forti implicazioni sulla struttura ed il funzionamento del paesaggio.

Struttura:

Come identificare la struttura di una matrice? Quando ti trovi nel bel mezzo di niente, probabilmente ti trovi in una matrice. Essa ricopre un area abbastanza estesa, ha un alto grado di connessioni e controlla il paesaggio e le dinamiche territoriali. La matrice racchiude e influenza nello stesso modo, tanto le macchie quanto i corridoi, spesso la matrice di un paesaggio é ovvia, la maggior parte di una zona può essere una foresta, un area residenziale, un campo coltivato, una palude o ancora una zona di serre; ma in alcune aree é possibile che più tipologie si equivalgano diventando così difficile stabilire quale sia la matrice. Michel Godron ne ha descritto i tre primi

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attributi: l'estensione, la connettività e l’importanza funzionale. Questi sono i parametri che possono venire utilizzati, essenzialmente, per identificare una matrice.

Considerare la totalità della zona é il primo criterio ed il più facile da attuare. Se un elemento tipo occupa più della metà della superficie totale o é molto più presente sul territorio rispetto al secondo elemento-tipo per estensione, questo verrà considerato la matrice della zona.

Nel caso in cui i due maggiori elementi tipo siano simili per estensione ecco che l'elemento utile a definire la matrice diventa il grado di connettività. Come nel caso della rete, la connettività di una matrice, varia da 0.0 a 1.0 e potrebbe venire facilmente misurata come l'inverso della proporzione del numero dei collegamenti che bisognerebbe aggiungere per ottenere un sistema completamente connesso. Se la connettività del più esteso elemento-tipo risulta essere enormemente più elevata del secondo, il primo deve così essere identificato come matrice (vedi indice di controllo).

Nel caso insolito in cui non si sia ancora riusciti a definire la matrice, interviene il terzo parametro: il controllo della funzionalità. Sebbene sia difficile da misurare direttamente, rappresenta l'attributo più importante. L'estensione e la connessione sono in realtà sue misure secondarie o suoi surrogati. Il controllo della funzione é la ragione per cui si é soliti identificare una matrice. Se il clima, il regime di disordine naturale o le attività umane cambiassero decisamente quali sarebbero gli elementi tipo che influenzerebbero maggiormente il futuro paesaggio?

Forma:

Raramente la matrice si presenta come un’area ininterrotta che presenta altri elementi-tipo solo nella sua periferia, come può essere ad esempio il caso di una foresta con insediamenti sui bordi o di un pianoro elevato e secco con ai lati dei declivi umidi. Solitamente la matrice é attraversata da corridoi o perforata da macchie, una matrice suddivisa presenta delle sezioni che vengono separate da tanti o pochi elementi filtro di uguale ampiezza, come ad esempio siepi, strade o altre reti.

Nel caso di una matrice porosa o perforata, con macchie sparpagliate lungo tutta l'area, l'isolamento di matapopolazioni é decisamente inferiore di quello prodotto da una matrice suddivisa. La proporzione fra parte interna e periferia di una matrice é grandemente influenzata dalla sua forma; se una matrice omogenea viene progressivamente divisa da corridoi, il numero di habitat interni aumenta enormemente e la quantità di habitat di periferia ancora di più.

Se la matrice omogenea venisse progressivamente perforata da piccole macchie, sparirebbe totalmente ogni sviluppo interno ed aumenterebbero molto lentamente le aree ecotonali. Il limite apparente si ha quando l'interno della matrice si é spinto a causa della perforazione più in là che nel precedente caso (40% macchie, 60% matrice).

In entrambi i casi comunque grosse zone di riserva naturale scompaiono con l'inizio di questi processi e in più le reti create dall'uomo tendono ad essere molto più regolari, simmetriche e chiaramente divise rispetto alle macchie, con le loro variazioni nella dimensione, nella forma e nel grado di aggregazione. Da tutto ciò si capisce come una matrice suddivisa tenda ad essere meno variabile e probabilmente meno ricca di fauna rispetto ad una matrice “porosa”.

Le tecniche per la misurazione di una matrice sono suggerite negli indici di controllo. Le sezioni di una matrice vengono misurate allo stesso modo delle macchie. La porosità di una

matrice potrebbe venire classificata raggruppando forma e dimensione delle macchie. Ad esempio, il numero di macchie grandi medie e piccole di una certa forma all'interno di una matrice, potrebbe servire per paragonarla con un'altra matrice. La porosità é di considerevole interesse per quello che riguarda il movimento del vento, dell'acqua e degli animali all'interno di una matrice.

Funzionalità: Resistenza ed Eterogeneità

La resistenza del paesaggio é stata descritta come l'effetto di caratteristiche strutturali di un paesaggio considerando la media del flusso di energia, specie e nutrienti. Questo poiché i confini che separano gli elementi spaziali sono luoghi dove generalmente i flussi accelerano o rallentano.

E’ stato suggerito come la frequenza di attraversamento del confine, vale a dire il numero di confini per ogni unità, o per unità di lunghezza di una strada, sia una misura comune per la resistenza. Partendo dal presupposto certo che un erbivoro rallenta sempre, facendo molta attenzione durante l'attraversamento di un confine con un nuovo tipo di ecosistema, ci aspetteremo quindi che per attraversare un mosaico l'animale scelga la via più lunga ma che presenta meno confini da attraversare. Una misura generale, alternativa per la misurazione della resistenza, potrebbe semplicemente essere la relativa similitudine fra il tipo di matrice e l'habitat migliore per un tipo di animale. O la superficie potrebbe venire suddivisa in habitat più e meno adatti in modo tale che la dimensione di un habitat meno adatto lungo una strada sia indice della misura della resistenza.

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La percentuale di acqua, di zone costruite, la percentuale di zone boschive o la densità delle siepi, sono stati calcolati, come componenti della resistenza, riguardo zone rurali agricole, zone per lo sviluppo urbano e sono ricche di risorse idriche. In più la presenza di un fiume o di un canale e/o quella di una strada a quattro corsie é stata considerata come una barriera.

In tutte le aree del paesaggio la resistenza ai movimenti della fauna é minore quanto più é alta la percentuale di foresta questa é invece molto forte quando la percentuale di foresta scende sotto il 25%. Nelle zone costruite ad esempio la presenza delle farfalle é molto bassa al 5% di boschi. La presenza di strade ampie e di fiumi o canali rappresenta una seria barriera al movimento per grandi animali mentre é di poca inibizione per il movimento degli uccelli. In tutte le zone i piccoli animali sono a metà nei valori di risposta e di resistenza.

Questi sono principi che possono costituire oggetto di misura per la resistenza del paesaggio, quando corridoi e macchie sono chiaramente evidenti. Ma il concetto di resistenza si applica ugualmente bene ad una matrice anche senza che ci sia una distinzione fra campo e corridoio. La questione riguarda quindi la scala e l'eterogeneità; nulla é omogeneo, una matrice relativamente omogenea é eterogenea e variegata ad una certa scala laddove sono evidenti delle micro macchie e dei micro corridoi.

L’eterogeneità di una determinata scala, é importante se il numero dei processi o della distribuzione degli oggetti varia in rapporto con essa. Quindi, la resistenza di una matrice varia per la maggior parte delle specie, e può venire misurata indicando la probabilità, il tipo e le rotta seguita per attraversarla.

La forma di una matrice, in breve, trae origine dalla posizione che essa assume in relazione alle macchie e ai corridoi. Ma i tre tipi di elementi spaziali non riproducono un mosaico statico, tipo quello sul pavimento di un bellissimo bagno romano: in ogni momento si instaura una competizione fra gli elementi spaziali caratterizzata da invasioni e ritirate. Tutto ciò produce elementi tipo molto diversi che possono variare nel tempo.

4.2. MACCHIE La macchia (patch) è una porzione non lineare di superficie territoriale distinguibile dalla matrice.

Le patches possono avere diversa origini: • disturbo; • reliquato; • risorsa ambientale; • antropizzazione; • colonizzazione; • evento transitorio.

La forma dei vari elementi che compongono il mosaico paesistico, quindi anche delle macchie, varia in funzione del tipo di ecosistema presente o del tipo di uso che se ne fa.

Alcune risposte emergono dallo studio di un’area eterogenea di origine glaciale di 23 kmq che si trova vicino a Roznan in Polonia, dove tutte le patches (escludendo poche zone costruite) sono state misurate e comparate. I terreni spaziano da pianure (con inclinazioni che vanno da 0 a 7°) a pendii (7° - >15°); il suolo da permeabile (povero e fertile) a torboso; gli utilizzi della vegetazione e del terreno vanno invece da spazi aperti di terreno bagnato e agricolo fino ai boschi. Per ogni patch sono stati misurati area, perimetro, assi lunghi e assi corti ed inoltre molti indici di misure sono stati calcolati (le misurazioni delle forme sono esposte più avanti in questo capitolo).

Le pianure hanno le patches dalla forma più compatta (facendo una media di tutti i tipi di esse), le vallate sono una via di mezzo e i pendii hanno le patches più allungate (fig. 6.11a) Le patches nelle pianure hanno i bordi più semplici e quelli nei pendii più contorti. La varietà di forma da patch a patch è minore nelle pianure e maggiore nei pendii. Sono anche presenti differenze di scala superiore all’interno di queste aree topografiche. I bacini con un drenaggio bloccato hanno una presenza maggiore di patches compatte. All’interno delle valli le zone più alte, non irrigate hanno invece una maggior presenza di patches allungate che non le zone di fondo che sono più irrigate. Sui pendii le patches orientate in salita o in discesa sono le più allungate, mentre quelle che si trovano in mezzo al pendio o su pendii moderati lo sono meno.

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6.11 CARATTERISTICHE DELLE FORME DELLE PATCHES IN RELAZIONE ALLA TOPOGRAFIA E ALL’ATTIVITÀ UMANA

Caratteristiche delle forme delle patches in relazione alla (a) topografia e (b) attività umana. Ogni curva è su di un grafico separato, con l’asse verticale che va dal basso verso l’alto. Sono segnalati i valori medi per ogni tipo di patches presente. Gli studi sono basati su Pietrzak (1989).

La conformazione delle patches si relaziona anche con l’intensità delle attività umane, in maniera molto interessante. Nell’area polacca analizzata le patches più naturali, (cioè quelle con il più basso grado di modifiche dovute all’uomo) sono una via di mezzo per la loro estensione, i loro bordi contorti e la varietà di forma (fig. 6.11b). Un moderato incremento delle attività umane corrisponde ad un massimo livello di allungamento, complessità dei bordi e varietà delle patches.

I diagrammi in figura suggeriscono che, i valori più bassi relativi alla conformazione, rappresentino l’equilibrio sia per le patches più naturali che per quelle maggiormente influenzate dall’uomo. Sia nelle aree naturali che in quelle agricole, le forme più compatte rappresentano il risultato di processi diversi durati per lunghi periodi. Al contrario i valori più alti, relativi alla conformazione per le patches con un grado di disturbo umano intermedio, risultano dalla mancanza di un equilibrio; qui l’utilizzo del suolo ha continuato a cambiare nel tempo (in aggiunta all’effetto dei corsi d’acqua e dei pendii). L’alta diversità di ecosistemi corrispondenti al punto di medio disturbo umano, con questo tipo di interpretazione, risulta consistente (fig. 6.11).

La tabella ci permette di allargare lo sguardo sulle patches di ogni tipo di paesaggio, dal deserto alla foresta e da quello di tipo agricolo a quello di tipo urbano. Ma l’infinito numero di conformazioni possibili è riducibile ad un limitato numero di forme comuni. Tre sono le variabili che permettono appunto di differenziare le forme: 1) Andamento dei bordi (forme naturali piuttosto che umane, curvilinee o ameboidi, piuttosto che geometriche);

Differenziare le patches naturali da quelle create dall’uomo è normalmente semplice, a causa delle forme distintive dei bordi (fig. 6.12a e b). In maniera molto evidente, i bordi delle patches naturali sono curvi, mentre quelle create dall’uomo contengono una o più linee rette (benché linee diritte nel terreno naturale esistano, come ad esempio alcune faglie geologiche, sentieri franati o tracciati dei vertebrati). I fattori che producono in misura più consistente schemi curvi di paesaggio

Pianure Valli Pendii

Topografia

Bassa Media Alta

Intensità dell’attività umana

Estensione dellapatch

Convoluzionedella patch

Variazione dellaforma da unapatch all’altra

Diversitàdell’ecosistema etipi di utilizzo delterreno

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sono le maggiori azioni del vento e dell’acqua ed il flusso glaciale. Tradizionalmente gli uomini erano soliti creare schemi curvilinei; le moderne tecnologie producono occasionalmente questi tipi di forme, come arando lungo le curve di livello, irrigando con una struttura a perno centrale. Ma la maggior parte delle patches create dall’uomo hanno la predominanza di linee rette, che possono essere ad esempio dovute al tracciato eseguito da chi ara, ai canali di scolo, alle strade ed ai percorsi ferroviari. Indubbiamente ciò che indica chiaramente l’attività umana sono gli angoli a 90°. 2) Allungamento (forme compatte piuttosto che allungate);

L’allungamento della patch è misurato attraverso il rapporto lunghezza - larghezza (L:W) (fig. 6.12), che rappresentano le dimensioni del rettangolo minimo che contiene e racchiude la patch presa in esame. L’estensione risulta da un processo unidirezionale; se uno dei maggiori processi di controllo della forma, come il serpeggiare di un corso d’acqua o il percorso di un trattore su di un terreno pianeggiante non è strettamente unidirezionale, o se molti di questi processi hanno il sopravvento da direzioni differenti, le patches tendono ad essere compatte. Forti movimenti glaciali o forti movimenti di correnti d’aria producono patches estese.

6.12 FORME COMUNI DI PATCH NATURALI OD ANTROPICHE

La fig. illustra i tipi comuni di forme naturali od antropiche di patch in tutti i paesaggi. Fatta eccezione per la zona più bassa a destra di entrambi i grafici, esistono forme intermedie che riempiono tutte le combinazioni di forme estese e convolute. Molte forme necessitano di speciali commenti o enfasi.

3) Convoluzione (forme arrotondate piuttosto che contorte, numero di lobi presenti); La convoluzione delle patches è illimitata in varietà. Nonostante ciò una semplice misura della

complessità è data dal contare il numero dei lobi di maggiore entità presenti (fig. 6.12). La convoluzione risulta probabilmente dall’eterogeneità spaziale o temporale del/i processo/i di controllo. In questo modo una patch dai tanti lobi può essere il risultato della velocità del vento e dei cambiamenti della sua direzione durante un incendio esteso (n. 13 della fig. 6.12), o dall’aver lasciato alberi sull’area di confine fra fattorie con differenti utilizzi del terreno (n. 24 della fig. 6.12). Un processo omogeneo o che si manifesti in modo regolare produce generalmente una patch arrotondata o senza lobi, come un villaggio circolare intorno ad una riserva d’acqua o ad un esteso lago glaciale.

Convoluzione (numero di lobi)

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Origini delle varie forme: Forze fondamentali e processi energetici sono alla base della formazione delle varie forme di

paesaggio. L’entropia porta a forme casuali caratterizzate da forme contorte e perimetri irregolari, mentre movimenti e correnti dovuti al vento, all’acqua, ai ghiacci, ai trasporti o all’attività dell’aratro, tendono ad essere unidirezionali e perciò a produrre forme allungate. Un nucleo, come ad esempio un arboscello o un insediamento isolato, tende inizialmente a formare una patch circolare intorno a sé, mentre forze direzionali portano la patch ad allungarsi gradualmente.

Una forma a punta che si fraziona tende a formarsi quando un lobo si espande in un ambiente circostante che oppone resistenza; si manifesta, allora, una tipica asimmetria (anisotropia). Qualche volta si manifestano forme ramificate simili a se stesse. La netta conseguenza di queste forze e questi modelli è di produrre forme allungate, contorte e con bordi irregolari. Di conseguenza dove questi processi sono attivi è necessario un grande input di energia per mantenere forme regolari (per esempio prive di lobi e lisce).

L’acqua serpeggiante attraverso ad un terreno relativamente piano, produce patches dai bordi sinuosi. I bacini con una rete di drenaggio tendono ad avere forme che sono una via di mezzo fra un ovale ed un triangolo allungato.

I limiti delle forme delle patches create dall’uomo sono ugualmente evidenti. Le strade ferrate e le linee di massima percorrenza sono relativamente diritte e lunghe, portando ad un’impronta formata da una maglia grossolana nella quale predominano le patches allungate. Le reti di strade impongono una impronta che è rettilinea e qualche volta a griglia come nelle pianure. Queste reti in aree dai rilievi topografici sono meno rettilinee e sono più variabili nella dimensione della maglia. Le patches quindi sono più rettangolari nelle zone pianeggianti che non collinari. Le patches quadrate sono poco comuni, a meno che non si siano formate da poco (ad esempio un nuovo campo coltivato in una zona), o che siano parte di una griglia (come in una città ad esempio).

Naturalmente nessuna patch è da sola. Ogni confine di una di esse è un’immagine specchiata dell’ecosistema del confine adiacente. Una patch incastrata fra altre è circondata da un singolo ecosistema o da matrici di esso. Se una patch si espande, essa lo fa usualmente in proporzioni differenti lungo i suoi bordi. Così, un’insenatura verrà riempita trasformando l’intero confine in liscio; oppure un lobo si estenderà nella matrice circostante trasformando il bordo in uno più complesso. Viceversa, quando la matrice si espande, la patch potrebbe perdere un lobo o essere intaccata. In effetti, la forma risulta dall’equilibrio fra forze interne alla patch ed esterne ad essa presenti nella matrice adiacente.

Il mondo è composto, in realtà da patches dentro ad altre patches secondo la scala spaziale analizzata.

Attributi delle varie forme:

La forma sembra avere una certa importanza dal punto di vista ecologico, specialmente nell’influenzare i movimenti ed i flussi. Le funzioni ecologiche delle patches sono condizionate da quatto principali attributi, facili da misurare: (a) lunghezza, (b) complessità, (c) struttura, (d) perimetro.

Il rapporto tra forma e funzione è sommariamente così riassumibile: 1) Le forme compatte sono determinanti nel conservare le risorse. Esse proteggono le risorse

interne dagli effetti dannosi di ciò che le circonda. In questo tipo di forme i gruppi militari minimizzano la porzione di perimetro esposto al nemico, così come le lepri artiche (Lepus arcticus) dalle orecchie corte minimizzano l’esposizione al freddo ed al vento circostanti.

2) Le forme contorte sono determinanti nell’aumentare le interazioni con ciò che sta intorno. Un lungo confine, comune a due zone, porta ad una probabilità più grande di movimento per unità d’area attraverso al confine, sia in una direzione che in tutte e due. Una foresta con tanti rami d’albero ha un considerevole movimento di animali selvatici sia entranti che uscenti, ed una costruzione con molte ramificazioni ha un grande scambio di energia con ciò che la circonda.

3) Le forme a rete o a labirinto tendono ad avere un sistema di canali per il trasporto. Una rete di strade, un sistema di correnti o uno telefonico trasmettono oggetti o informazioni da una parte della rete ad una differente.

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Tabella 1. Vantaggi e svantaggi ecologici di varie forme di patches. Le caratteristiche elencate sotto i commenti sono considerate minori.

Vantaggi Svantaggi Commenti Area interna maggiore per la ricchezza di specie quindi popolazioni più numerose

Bassa interazione con l’intorno

(Diamond 1975, Wilcove et al. 1986, Temple 1986)

- Piccolo nocciolo interno Poca interazione con l’intorno

(Game 1980). Zona centrale leggermente<(a). Lieve dispersione ad imbuto più effetto barriera.

- Poca interazione con l’intorno. I bordi retti possono incrementare l’erosione negli elementi adiacenti.

Zona centrale lievemente minore che in (a). Interazione con la matrice >(a) + <(f)

E’ la migliore per le specie che vivono ai bordi e per essere usata dagli animali della matrice.

- Zona centrale lievemente minore che in (a). Buona interazione con la matrice adiacente. (Forman + Moore 1992)

Ha la più alta variazione genetica Ha la migliore distribuzione del rischio contro i disturbi.

Ha il nocciolo più piccolo. Area interna più piccola

-

Imbuti di dispersione verso la matrice. Può accrescere la ricolonizzazione delle altre patches. Aumento dell’impulso a “barricarsi”. Aumenta la ricolonizzazione di queste patches a seguito di una estinzione locale.

- Zona interna <(a). Effetto barriera + dispersione di imbuti leggermente <(g). L’effetto barriera potrebbe portare all’estinzione di specie esotiche o infestanti. Adattabile al sistema dendritico delle correnti d’acqua. (Ambuel + Temple 1983, Peterken et al. 1992)

Imbuti di dispersione verso la matrice. Aumento dell’impulso a “barricarsi”. Alcune variazioni genetiche. Buona distribuzione del rischio contro i disturbi.

Piccolo nocciolo. Zona interna piccola.

L’effetto di circondare come una barriera potrebbe cacciare le specie infestanti od esotiche.

Imbuti di dispersione verso la matrice.. Aumento dell’impulso a “barricarsi”. Alcune interazioni con la matrice adiacente. Forma irregolare come quelle naturali nelle quali si evolvono molte specie.

- Zona interna leggermente <(a). Effetto di circondare come una barriera leggermente <(g). Questo effetto potrebbe cacciare le specie esotiche o infestanti.

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Conseguenze ecologiche delle dimensioni delle patches: Che cosa è ecologicamente meglio, una patch di grandi o di piccole dimensioni (large or small,

‘LOS’)? Alternativamente, che cosa è meglio, una sola grande patch o tante piccole (single large or several small, ‘SLOSS’)? Qual è il legame tra la variabile, come l’erosione o il numero di specie, e la misura della patch?

Nel caso del LOS l’asse orizzontale rappresenta l’area di una patch; mentre nel caso dello SLOSS l’asse è il numero (progressivamente più piccolo) delle patches, mantenendo l’area totale costante. Qui ci soffermiamo sulla dimensione delle patches da una prospettiva ecologica, ma questa è importante anche nella sfera umana, dal punto di vista del rendimento del raccolto, dei costi di gestione di grandi perimetri, dello sviluppo edilizio e delle dimensioni delle città. Il confronto dal punto di vista ecologico tra una patch di dimensioni ampie ed una piccola non è semplice. Il tipo di habitat o di ambiente deve essere lo stesso, altrimenti le dimensioni vengono confuse con il tipo di habitat, la diversità degli habitat o tutti e due.

L’eterogeneità dell’ambiente in molti paesaggi è tale che, a caso, una piccola patch è probabile che sia compresa interamente all’interno di un tipo di habitat, invece una grossa patch è possibile che includa diversi habitats. Similmente le patches fortemente separate sono normalmente presenti in aree con abbondanza di insiemi di specie differenti.

Lo SLOSS ha generato un dibattito animato. Alcuni ritengono che una singola larga patch sia meglio per poter proteggere più specie. Un esperimento con le mosche nelle bottiglie conferma la tesi secondo la quale sia meglio una singola larga patch; ed un esperimento con alcune piante in un prato soggetto ad un disturbo ha dimostrato invece come sia meglio l’ipotesi di tante piccole patches. Alcuni studi si focalizzano sul tipo di habitat, o sulle differenze della diversità, o su vari problemi di campionatura, ed altri si focalizzano invece sullo studio delle aree – per –sé.

Molti dei maggiori vantaggi delle grandi patches sono conosciuti. Se ne conoscono alcuni anche per le patches di medie dimensioni e pochi per quelle di piccole. Gli svantaggi vengono invece maggiormente descritti per le piccole patches. E’ interessante notare che i valori nella tabella vanno al di là delle semplici domande sul LOS o SLOSS, infatti i vantaggi non danno importanza a quante piccole patches siano presenti, uno, dieci o mille.

Vantaggi supplementari possono essere messi in evidenza in aree specifiche. Ad esempio, delle patches di vegetazione naturale di grandi dimensioni, che si trovino in paesaggi suburbani, potrebbero avere un limitato numero di specie al loro interno; inoltre questi spesso giocano un ruolo determinante nel miglioramento del microclima, così che le aree adiacenti sottovento possano essere più fresche e più umide. Esse fungono anche da spugne idrologiche, assorbendo le piogge e riducendo quindi il pericolo di inondazioni. Un paesaggio senza larghe patches è privato del suo contenuto fino alle ossa, mentre uno costituito solo da grandi patches perde pochi vantaggi. In poche parole le piccole patches portano a benefici differenti rispetto a quelli portati dalle grandi, e potrebbero essere pensate come complementari ad esse, ma non come sostitutive.

Potremmo quindi ipotizzare che un paesaggio in equilibrio ecologico sia costituito da large patches supportate da small patches sparpagliate per tutta la matrice.

Non ha importanza quale sia la destinazione d’uso del terreno, quasi tutti i paesaggi avranno delle piccole patches, solamente che le grandi patches possono facilmente scomparire, trasformandosi in piccole patches davanti ai nostri occhi. Mantenere i benefici delle larghe patches di vegetazione naturale, per la società, è possibile solo con una attenta pianificazione.

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Tabella 2. Avvertenze ecologiche progettuali per le grandi e per le piccole patches

GRANDI PATCHES

Si devono garantire: 1) La protezione della qualità dell’acqua per i bacini acquiferi e per i laghi. 2) Le connessioni della rete dei corsi di ordine piccolo. Per gli spostamenti via terra e quelli dei

pesci. 3) L’habitat di sostentamento delle popolazioni di specie all’interno della patch. 4) La protezione del cuore dell’habitat per la fuga di una larga gamma di vertebrati del luogo. 5) Rintraccio delle specie disperse nel contesto. 6) La prossimità di microhabitat per specie multiabitative. 7) Regimi di natura disturbata. Molte specie si evolvono con e necessitano di disturbi. 8) La lotta contro l’estinzione durante i cambiamenti ambientali.

PICCOLE PATCHES

Si devono qui garantire: 1) La conoscenza dei fondamenti dell’habitat e del percorso per le specie disperse ed anche quelli

per la ricolonizzazione dopo l’estinzione interna di specie locali. 2) Grandi densità di specie e popolazioni di vaste dimensioni per le specie ai margini. 3) Eterogeneità del contesto, che faccia decrescere il pericolo di scorrimento ed erosione, e che

preservi le specie migratorie dai predatori. 4) L’habitat per le specie che vivano in piccole patches limitanti. Sono conosciuti alcuni esempi

occasionali di specie che non resistono in patches più larghe. 5) La protezione di piccoli habitat sparpagliati e specie rare.

Vantaggi e benefici: grandi patches, grandi vantaggi, piccole patches, piccoli vantaggi supplementari Gli effetti della dimensione delle patches sulla biodiversita’:

La diversità biologica o biodiversità si riferisce alla varietà di forme di vita, specialmente al numero di specie, ma include anche il numero di tipi di ecosistema e la diversità genetica fra le specie stesse. Le curve specie - area

I supermercati vendono più tipi di cibi che non i piccoli negozi. Le aree più grosse hanno un maggior numero di specie che non quelle più piccole. Queste considerazioni sono banali ma l’andamento della curva che mette in luce il rapporto che sussiste fra il numero delle specie e l’area, la curva specie - area, è esplicativa. Per molti gruppi di specie in diversi habitats, la curva inizialmente si impenna notevolmente e poi quasi di colpo tende a stabilizzarsi e a rimanere con una lieve inclinazione, quasi impercettibile (fig. 6.13a). La zona in cui la linea passa ad essere da bruscamente a lievemente inclinata viene chiamata minimum area point (punto di area minima).

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6.13. CURVE SPECIE-AREA

Curve specie-area ed il nocciolo della teoria delle isole biogeografiche. Il numero di specie di nove isole di un arcipelago è confrontato con coordinate: (a) lineari e (b)log-log. (c) Il grado di colonizzazione e di estinzione è dato per isole vicine o lontane da una zona che funga da serbatoio di specie, e per piccole o grandi isole. Il numero equilibrato di specie è indicato sull’asse orizzontale, e corrisponde ai punti dove le curve della colonizzazione si incrociano con quelle dell’estinzione.

Le curve specie - area erano tradizionalmente basate su campionamenti all’interno di una

comunità (vedi Hopkins 1955, e Greig - Smith 1983 per i principi della metodologia applicata). Gli scopi erano di determinare la grandezza minima dell’area per un adeguato protocollo di campionamento, e di scoprire gli aspetti ed i principi caratteristici che governano le comunità bioetiche. Il minimum area point è stato considerato un indice di quanto grande debba essere una comunità per poter esprimere il suo carattere strutturale essenziale, o per poter essere rappresentativo di un tipo di comunità. Sono stati usati diversi metodi per determinare il minimum area point delle varie curve. Per ragioni complesse le curve per alcune foreste pluviali tropicali e per alcune comunità di tipo mediterraneo non mostrano chiaramente i minimum area points.

Nella ricerca di leggi sulle comunità molte equazioni sono state adattate alle curve specie - area Il numero di specie è stato tracciato in relazione al logaritmo dell’area, e suggerisce una distribuzione o relazione esponenziale o logaritmico - normale. Usando un grafico log - log, una tecnica che spesso sistema grandi sparpagliamenti di punti, è stata suggerita una relazione funzionale (fig. 6.13b). In aggiunta al minimum area point, sono state proposte altre tre caratteristiche delle curve come conformazioni base delle comunità: (1) l’inclinazione dell’intera curva; (2) l’inclinazione dell’ultima porzione di curva; (3) il punto in cui la linea, se proiettata, incrocerebbe l’asse delle ordinate. Tuttavia tenendo in conto gli adeguati campionamenti, questi sono fondamentalmente il risultato di gruppi totali di specie e della loro regolarità o aggregazione all’interno della comunità stessa. La minimum area point è utile ma rimane un enigma. Le curve specie - area, basate su campionamenti terrestri, possono essere applicate eventualmente a isole nel mare. Due nuovi grandi fattori entrano in gioco. Le isole sono spesso isolate da grandi distese di acqua salata ed inospitale; ed esse sono inoltre ecosistemi o patches interi, i cui confini, colpiti da forti influenze marine, differiscono marcatamente dai terreni interni.

La teoria dell’isola biogeografica:

Due giovani studiosi e osservatori percettivi della natura hanno approfondito con fatica la materia. Uno dei due aveva studiato matematica come seconda “lingua”, e incideva linee sulla sua lavagna per tracciare grafici. L’altro aveva sempre visto il mondo attraverso il filtro di una foresta pluviale tropicale, tant’è che era convinto che le formiche fossero le campionesse di peso massimo del mondo.

Loga

ritm

o de

l num

ero

di sp

ecie

Area dei campioni analizzati Logaritmo dell’area dei campioni analizzati

Numero di specie su di un’isola

Num

ero

di sp

ecie

Insieme di specie

Colonizzazione

Estinzione

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Robert MacArthur e Edward Wilson (1967) hanno osservato che negli arcipelaghi del Pacifico o di altre isole (1) le grandi isole avevano più specie di quelle piccole, e (2) le isole vicine al continente hanno un maggiore numero di specie di quelle più isolate. Essi hanno sviluppato una teoria che spiega queste osservazioni in termini di colonizzazione (immigrazione) ed estinzione. Il numero di specie su di un’isola rappresenta l’equilibrio tra l’entità della colonizzazione e quella dell’estinzione (fig. 6.13c). Le isole vicine alla terraferma hanno una consistenza maggiore di colonizzazione rispetto alle isole più distanti (la terraferma funge da risorsa di specie, una grande zona dalla quale normalmente gli oggetti si disperdono). L’entità della colonizzazione è più alta sulle isole più grandi che non su quelle più piccole, a causa del più grande obbiettivo per i potenziali colonizzatori. All’opposto l’estinzione è più ampia sulle isole più piccole che non sulle grosse, dove le dimensioni delle popolazioni di specie sono più grandi. Species turnover (le specie subiscono un capovolgimento), la consistenza della colonizzazione e dell’estensione è osservabile su di un’isola. Nuove giovani isole non hanno una ricchezza di specie, che però va gradualmente aumentando fino a che i processi di colonizzazione e di estinzione raggiungono un numero equilibrato. L’area delle isole, il grado di isolamento e la loro età sono, nell’ordine, i maggiori elementi di controllo sulla colonizzazione e l’estinzione, e quindi sul numero di specie. Questo processo viene chiamato la ‘Teoria sull’equilibrio dell’isola biogeografica’ ed è stata un passo molto importante per l’ecologia. Essa conteneva un’accuratezza matematica e grafica e forniva una semplice spiegazione meccanica dei tipi di ricchezza di specie su di un arcipelago. I suoi pronostici erano di modesta entità, ed i primi dati empirici diedero supporto a molti aspetti apparenti.

Emersero concetti addizionali sulla teoria dell’isola. Stepping stones (pietre del cammino), l’intervento di habitats confortevoli può mitigare l’effetto dell’isolamento. Le isole che fungono da ponti continentali, quelle cioè che si sono recentemente connesse al continente, contengono un minor numero di specie che la terraferma, ma un numero maggiore rispetto alle isole più anziane. Una isola - ponte potrebbe essere satura di specie (potrebbe averne una quantità maggiore rispetto al numero di equilibrio). Seguendo la formazione di un’isola, il periodo di estinzione fino al raggiungimento del potenziale equilibrio, viene considerato come un relaxation period (periodo di rilassamento). Questo a sua volta fa parte di un adjustment period (periodo di riequilibrio) caratterizzato da un ricircolo delle specie di grande entità. Durante l’adjustment period una nuova isola o una nuova patch attrae specie dai territori limitrofi, perde specie al proprio interno (relaxation period) e viene colonizzato dalle nuove specie.

I grafici specie - area per le isole sono spesso stati tracciati in forma logaritmica, qualche volta è stato notato un raddoppiamento del numero di specie quando l’area aumentava di dieci volte.

Critiche e dati empirici sono nati presto in disaccordo con la teoria. Alcune sono scaturite per l’aver comparato le isole aventi differenti livelli di habitat fra loro (così come una piccola pianura con una grande isola montuosa), ed alcune critiche riflettono invece problemi nella metodologia e nella interpretazione dei dati. Altre critiche ancora risultano dai tentativi di applicare la teoria alle patches di un mosaico territoriale. Per esempio la teoria dell’isola è stata chiamata in causa per spiegare la ricchezza di esempi presenti sulle penisole, per giustificare l’intensificazione del controllo da parte dell’uomo e per progettare le riserve naturali.

Tuttavia tutte le lacune identificate nella teoria e la totale differenza di distribuzione delle patches nel mosaico del paesaggio, rendono problematici questi tipi di applicazione della teoria (vedi box 2.2). Poche persone oggi userebbero la teoria dell’isola biogeografica come modello primario di studio, di pianificazione o di amministrazione del mosaico del territorio.

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Tabella 3. Progettazione del paesaggio secondo la teoria dell’isola biogeografica

Caratteristiche del mosaico Un mosaico è la caratteristica spaziale di centro di un paesaggio. Esso è fortemente eterogeneo, con gli habitats disposti per tipi e per idoneità. Nonostante l’isolamento sia il maggiore problema per alcune specie chiave, molte specie possono attraversare il mosaico, almeno in piccola percentuale. Così per la ricchezza delle specie, l’isolamento, una caratteristica primaria della biogeografia dell’isola, è generalmente una delle variabili minori della terra ferma. I diversi habitats in un mosaico sono risorse per differenti gruppi di specie. In una patch le risorse delle specie, invece di essere fortemente unidirezionali, sono diffuse e multidirezionali. Gli elementi di un paesaggio adiacente sono spesso le risorse maggiori delle specie. Le specie si sono evolute in maniera tale da potersi muovere in un ambiente eterogeneo. Caratteristiche delle patches Dal momento che molte patches hanno al loro interno diversità di habitats, gli effetti dell’area - per – sé presenti sono spesso difficili da mettere in luce, e colpiscono una minoranza di specie. Un disturbo all’interno di una patch è la maggiore causa determinante (e potrebbe persino provocare un incremento o un decremento) del numero di specie. Per il mantenimento delle specie è meglio la minima area dinamica piuttosto che il minimum area point. Le origini delle patches sono diverse e la loro persistenza varia moltissimo. Una successione naturale di eventi influenza maggiormente la quantità di specie di quanto lo possa fare il fenomeno dei ponti continentali. Il relaxation period è solo una porzione dell’adjustment period delle specie dinamiche che segue la formazione della patch. L’entità degli effetti delle dimensioni delle isole sulla consistenza della colonizzazione è limitata. L’abilità dei primi colonizzatori di respingere gli ultimi arrivati potrebbe essere più importante dell’effetto delle dimensioni di cui sopra. Più che predisporre il controllo primario sul numero di specie tramite l’entità dell’immigrazione e dell’estinzione, gli esempi specie - area sembrano più direttamente essere spiegati dall’importanza degli effetti dei bordi e dalla consistenza del rapporto tra interno e contorno, presente anche sull’isola. Alcune estinzioni connesse all’area di quelle proposte possono essere causate piuttosto dai processi di questi bordi. La forma delle patches varia in misura molto maggiore sulla terra e garantisce più enfasi che l’area delle patches stesse. Come misurare la forma: Allungamento

L’allungamento di una patch può essere convenientemente descritto dal rapporto fra lunghezza e larghezza. Queste sono le dimensioni del più stretto (invece che del più lungo) rettangolo che inscrive o racchiude una patch. Convoluzione

La convoluzione di una patch è descritta dal numero di lobi maggiori presenti in essa. Una sporgenza o un lobo deve essere proporzionato in relazione alla dimensione della patch. Per identificare in maniera oggettiva i lobi, può essere utile, a livello operativo, considerare che il lobo sia più lungo del raggio del cerchio più largo che sia inscrivibile nella patch. Per esempio, una patch dalla forma a croce con sporgenze, ognuna di 1/3 della lunghezza della patch stessa, ha 4 lobi; ma se le sporgenze sono solo 1/5 della lunghezza della patch, essa non ha lobi. La zona interna

L’area interna di una patch è la sua area totale meno quella influenzata dal bordo. Questo richiede la misurazione dell’area totale della patch, e spesso può essere usata per i calcoli anche la larghezza media del bordo in paesaggi particolari. Tuttavia, la variazione nella larghezza del bordo, è significante per alcuni studi e applicazioni. Come notato prima, la zona del nocciolo è misurata come la più larga circonferenza che sia inscrivibile nella zona interna della patch.

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Il perimetro La lunghezza del perimetro totale di una patch è misurata tenendo conto della scala appropriata

al tipo di studio o all’applicazione da effettuare. Inoltre è probabile che sia utile per l’interpretazione ecologica la conoscenza della percentuale di perimetro diritto, concavo, convesso o irregolare, permeabile o impermeabile.

Queste misurazioni sono state scelte per essere semplici, ampiamente applicabili nei paesaggi e direttamente correlate agli effetti presentati nella sezione precedente. Una volta capito di più sugli effetti ecologici delle varie forme si possono effettuare altre misure più approfondite: per esempio l’irregolarità del perimetro, ecc. Metodi aggiuntivi:

Nessuna misurazione o indice presi da soli possono differenziare tutte le forme esistenti perfettamente. In altre parole, un particolare indice numerico può essere il risultato di molte forme, e non è possibile ricostruire una forma da questo metodo di misurazione preso da solo. Per questo motivo è utile scegliere le componenti della forma che hanno un maggiore interesse ecologico, e selezionare un indice che differenzierà le forme per ogni componente. Ogni singola componente della forma può essere collegata in una equazione lineare, anche se ciò renderà meno evidenti le informazioni separate che sono potenzialmente utili nella comprensione delle funzioni ecologiche della zona misurata.

Un indice della patch che sia consigliabile deve: 1) essere semplice da calcolare, 2) poter funzionare per tutto il dominio di interesse (dai granelli di sabbia, alle città o alle patches

del paesaggio), 3) permettere di differenziare quantitativamente e senza dubbi le varie forme 4) permettere di disegnare una forma basandosi sull’indice numerico stesso.

Esistono miriadi di indici della forma, perché essi sono importanti in molte discipline ed in molti campi. L’aver focalizzato questa discussione intorno a 3 fenomeni, allungamento, convoluzione ed irregolarità, riflette il desiderio, per le misurazioni ecologicamente utili in questo momento iniziale dell’ecologia del paesaggio, di identificare un metodo universale della forma, più che di tentare a caso. 4.3. CORRIDOI

I Corridoi sono macchie di forma allungata. La natura crea i corridoi sotto forma di corsi d'acqua, di crinali e di sentieri per gli animali. Gli

uomini costruiscono le strade, le linee energetiche, i fossati, e le stradine percorribili a piedi. Quali sono le differenze fra le due tipologie ? Quella creata dalla natura é curvilinea fintanto che gli uomini non la raddrizzano; é continua fino a che gli uomini non vi sovrappongono una griglia e non creano degli spazi aperti. I corridoi umani generalmente sono ravvicinati e costosi da mantenere.

I corridoi permeano il paesaggio come strisce di territorio che si discostano dal terreno circostante. In primo luogo i corridoi provvedono alla protezione della biodiversità, comprendendo spesso gli habitat delle specie rare e in pericolo, di quelle selvatiche e di quelle reinserite.

Il corridoio, svolge cinque grandi funzioni per il paesaggio: la funzione di habitat, quella di conduzione, di filtro, di risorsa e di foiba.

La funzione di habitat, bisogna capirla bene, anche se é poco documentata in molte zone. Nei corridoi predominano alcune specie generalistiche che tollerano la confusione, che qui si nascondono o ancora possono essere presenti alcune specie dell'interno, nella parte centrale di alcuni corridoi.

Un corridoio agisce come un conduttore quando gli oggetti si muovono al suo interno. Un corridoio fa da filtro quando impedisce agli oggetti che si trovano su lati opposti di

attraversarlo. I flussi di conduzione possono essere sia all'interno che lungo il corridoio. Per quanto riguarda i movimenti sia lungo che attraverso, il corridoio agisce come filtro differenziale, cioè, varia il tipo movimento sia per quanto riguarda il tipo di oggetto, sia per quello che riguarda invece il tempo. La funzione di conduzione viene studiata molto nei corridoi dei corsi d'acqua e delle strade, mentre la funzione di filtro nelle barriere frangivento. Il movimento della fauna lungo i corridoi, viene

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sempre più esaminato nei termini di diminuire le uccisioni lungo le strade e gli effetti della frammentazione.

La funzione di risorsa e di foiba vengono espresse concettualmente, ma le prove empiriche non le hanno ancora documentate a pieno, così il loro intervento sui flussi é poco conosciuto. Come una fonte di effetti sulle macchie vicine, il corridoio può, ad esempio, dare asilo agli erbivori che si alimentano nei pascoli, ai predatori che controllano le malattie nei campi, agli alberi che spargono le sementi, ai cacciatori che cacciano nelle matrici. Come foiba per i flussi provenienti dalle aree vicine, i corridoi possono, ad esempio, accumulare i sedimenti trasportati dal vento e dalla neve, i minerali nutritivi e gli animali per la matrice.

Larghezza:

La larghezza di un corridoio viene solitamente misurata come media e come variazione. Viene conteggiato il numero di spazi aperti e di zone fitte per ogni unità di lunghezza del corridoio, in aggiunta si calcola la larghezza delle entità interne, comprendendo i canali, le strade, le linee ferroviarie, e i muri. Poiché la sezione longitudinale di un corridoio viene spesso cambiata dal vento o dagli uomini, in alcuni casi si é soliti determinare la larghezza del corridoio a diverse quote rispetto al terreno. La differenziazione tra corridoi a fascia (larghi abbastanza da contenere un ambiente interno differenziato rispetto a quello dei margini) e corridoi lineari enfatizza l'effetto della larghezza sull'habitat e quindi sulle specie. Le specie dell'interno, sono quelle stesse che si trovano nell’ambiente interno dei corridoi a fascia. L'effetto della larghezza del corridoio sulla funzione del condotto é importante per il movimento della fauna all'interno delle riserve naturali, anche se sono pochi i dati empirici disponibili a tale riguardo. Larry Harris e il suo staff ritengono che la larghezza del corridoio sia appropriata per tre obbiettivi diversi:

" Quando si fosse in grado di studiare il movimento di un singolo animale, quando si fosse riusciti a sapere di più sulle sue abitudini, e quando si fosse considerato un periodo di settimane o mesi, allora al larghezza del corridoio potrebbe venire misurata in decine di metri..."

“ Quando si fosse considerato il movimento di un'intera specie, quando si fosse saputo di più sulla loro biologia, e quando si fosse contemplato il funzionamento del corridoio in termini di anni, allora la larghezza del corridoio potrebbe venire misurata in centinaia di metri...”

“Quando si fosse considerato il movimento di un intero gruppo di specie, quando si fosse riusciti a sapere un poco circa la loro biologia e quando si fosse considerato un periodo di tempo di una decade allora la larghezza ideale del corridoio potrebbe essere misurata in chilometri...”

In breve, corridoi più larghi probabilmente migliorano tutte e cinque le funzioni, habitat, condotto, filtro, fonte e foiba.

Connettività:

Nella matematica delle scuola elementare un sistema si dice connesso o sconnesso a seconda che tutti gli elementi che lo compongono siano collegati insieme o no. Questo concetto qualitativo viene misurato quantitativamente come misura della diminuzione di connettività. La connettività varia da 0.0 a 1.0, ed é inversamente proporzionale al numero di collegamenti che si dovrebbero aggiungere per ottenere un sistema connesso. Oltre al numero degli spazi, sono elementi ecologicamente importanti la diminuzione dell'aggregazione e la lunghezza di ciascuno spazio aperto. Spazi aperti collegati insieme indicano una serie di 'guadi' all'interno di un sistema di corridoi. La terra utilizzata in e attorno i campi aperti, é di particolare importanza per i movimenti sia lungo che attraverso i corridoi. L'habitat, il condotto, e la funzione di diffusore, sono tutti elementi che vengono migliorati dalla connettività, visto che la fauna si muove lungo un corridoio più velocemente. Anche la funzione di filtro e di ricettacolo aumentano grazie alla connettività, poiché gli oggetti che si muovono attraverso un corridoio collegato vengono assorbiti o respinti.

Quando un corridoio dritto si rompe sono possibili dei miglioramenti tecnici, sottopassaggi e tunnel. Andrew Bennet (1990) propone di mantenere una striscia di rete fra delle macchie estese, che sia composta da due o tre corridoi paralleli contenenti delle connessioni che fossero più saldamente collegate alle macchie in modo da comportarsi come pietre per guadare. Il concetto di

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connettività focalizzato su di una struttura é stato largamente utilizzato in Geografia e nella Teoria dei Trasporti e molto più recentemente nell'Ecologia del Paesaggio.

Gli studi svolti da Gray Merriam e dal suo staff, sottolineano come il concetto di 'connettività comportamentale o funzionale sia importante anche per capire i flussi all'interno di un paesaggio o di una regione. Questo si riferisce a come siano collegati i diversi elementi spaziali utilizzati nel movimento di un animale, ad esempio un vertebrato può approvigionarsi di cibo partendo dal bosco verso le siepi, il campo di fagioli, lo stagno, e poi ancora verso le siepi e il bosco rimanendo all'interno del suo territorio. La sopravvivenza può dipendere dal fatto che si usino tutti questi ecosistemi e se ne permettano altri all'interno del mosaico. Quindi, la connettività funzionale o di comportamento del territorio, per questo vertebrato dipende da come sono collegati i diversi elementi e dal modo in cui vengono percepiti dall'animale. 4.4. RETI Lo sviluppo e la struttura di una rete:

I corridoi di un determinato tipo si intersecano venendo così a formare una rete. Le strade, i corsi d'acqua, i sentieri e le siepi formano una rete. In un certo senso si possono considerare elementi della rete anche gli impianti di risalita, i percorsi da Golf, le linee elettriche quelle del gas o gli oleodotti, i canali, le linee di difesa, i sentieri degli animali e la linea ferroviaria. Le reti differiscono l'una dall'altra, a seconda dell'uso finale, per la dimensione della maglia e per la sua rettilinearietà. Possono disegnare il paesaggio e intervenire in tutti quei processi ecologici che lo interessano. Possono sovrapporsi diversi tipi di rete e modellarsi condizionandosi reciprocamente. Sorprendentemente esistono pochi corridoi che abbiano doppi o molteplici scopi, questo perché gli “oggetti” che si muovono al loro interno sono spesso incompatibili: cavalli, biciclette, veicoli e treni si esprimono al meglio ognuno nella propria rete. Il risultato di tutto ciò é che i corridoi, in molti territori, ricoprono una percentuale inaspettatamente vasta del totale della regione stessa.

Le reti sono ugualmente familiari anche in altre discipline, basti pensare ai fasci di nervi e ai vasi sanguigni nei vertebrati. Lo xilema e il floema nelle piante, i ponti radio nelle telecomunicazioni e i fili metallici in un computer mostrano diverse caratteristiche simili a quelle che si sviluppano sulla superficie terrestre.

Come si forma e si modifica:

Nel più largo senso possibile é l'energia che forma e modifica i collegamenti. L'energia dell'acqua che fuoriesce della terra crea un sistema dendritico, sotto forma di corrente che si scava canali via via più larghi e con maggior quantità d’acqua. Un gregge di mammiferi in un habitat poco favorevole tende a muoversi compatto lungo un tragitto largo e rettilineo, mentre in un habitat migliore il gregge tende a disperdersi.

Gli studiosi hanno sviluppato un’equazione fra la velocità del flusso e capacità, che serve a descrivere, ad esempio, il moto nelle tubature o lungo le strade. Queste osservazioni sono basate sulla relazione fra la resistenza del condotto e la viscosità del materiale o dell'oggetto che vi si muove.

I nodi rivestono un ruolo ugualmente importante nel processo di formazione di una rete; possono infatti rappresentare la possibilità che un oggetto venga espulso all’esterno o attirato verso l'interno a seconda del loro comportamento. Anche i modelli dendrici derivano da flussi, e anche loro possono essere convergenti e divergenti, tuttavia questi modelli ramificati enfatizzano il fatto che l'eterogeneità in una matrice prenda anche la forma di una rete. La biforcazione o lo sdoppiamento di un corridoio sono collocati di solito in corrispondenza del punto in cui la matrice é ostruita o cambia in qualche modo. Reti rettilinee o irregolari solitamente si hanno qualora le forze orizzontali siano deboli o vengano bilanciate, quando cioè non ci siano direzioni obbligate.

Allo stesso modo un maggior numero di strade permette di evitare il disordine, i predatori, e i cacciatori. Infatti, come per la circolazione sanguigna nei vertebrati, un sistema di strade assicura la stabile raccolta del “cibo” o la migrazione delle specie animali.

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Nella teoria dei trasporti si riconosce un processo di sviluppo ideale del trasporto. Un primo caso é caratterizzato da un disordinato gruppo di piccoli nodi, come potrebbe essere un piccolo porto lungo la costa. Un secondo caso é rappresentato dall'espansione di qualche nodo che andrà a connettersi con altri piccoli nodi nell'interno; il passo successivo é quello di collegare direttamente fra di loro tutti i nuclei maggiori, in modo tale da assicurare anche certi canali preferenziali di emergenza. Questa sequenza enfatizza l'importanza dei nodi come controllori, ribadendo la necessità che siano individuati chiaramente e altrettanto chiaramente collegati.

Riferimenti tipici alla teoria dei trasporti sono ormai sempre più presenti nell'ecologia delle reti. I nodi più grandi, specialmente quelli alla periferia di una regione, sono "Gateway: cancelli". Le "trunk lines: linee principali" sono le vie più importanti che collegano i cancelli, le "feeder lines" sono le piccole strade secondarie che convergono verso i cancelli. Le "bridge lines" infine sono le vie che collegano i cancelli di territori adiacenti.

La rete dei collegamenti é dunque dinamica, può crescere o diminuire in ogni istante, e le stesse strade secondarie possono apparire o, così come sono venute, sparire senza lasciare traccia.

La struttura e la forma dei collegamenti:

Le reti sono di solito costituite da nodi e corridoi sovrapposti ad una matrice. I nodi sono collocati alle intersezioni dei corridoi, o sono collegati mediante un corridoio ad una direttrice fra due nodi. Detto ciò cominceremmo col trattare gli attributi strutturali dei corridoi e dei nodi, per poi gradualmente arrivare a parlare degli attributi di una rete intera.

I collegamenti, sono corridoi che connettono due nodi; la loro larghezza e la loro traiettoria più o meno curvilinea, sono direttamente dipendenti dalla struttura della rete. La distribuzione spaziale di collegamenti ampi o stretti, rettilinei o contorti é importante tanto quanto la loro misurazione. L'espansione e l'espandibilità dei collegamenti é un attributo in più per la rete esattamente come accade nel caso delle vene che così permettono un maggiore flusso di sangue o di acqua nel caso dei fiumi.

I nodi, sono semplicemente il luogo dove si sovrappongono, dove si intersecano i corridoi. I nodi aggregati, sono macchie (più larghe di un corridoio), situate da entrambi i lati o fra le

intersezioni. Questi nodi aggregati, variano per dimensione e per distribuzione e in una rete, la distribuzione dei nodi dovrebbe essere regolare e uniforme. I boschi, i paesi, possono essere esempi tipici di quei nodi che maggiormente influenzano le reti.

La densità dei collegamenti, cioè il numero dei corridoi aggregati a ciascun nodo, é una delle caratteristiche che determina l'importanza di un particolare nodo. Nella teoria dei trasporti, l'indice ß (beta), esprime la percentuale di collegamenti per nodo presenti in una rete completa o in parte di essa.

Gli Angoli di intersezione, l’angolo formato da corridoi adiacenti di uno stesso nodo, sono altrettanto importanti perché definiscono la direzione del movimento. Reti rettilinee hanno in media angoli di intersezione di 90°. Le reti dendritiche ramificate, hanno comunemente angoli di 45° questo a causa dell'angolo di incidenza del flusso dell'acqua.

Le gerarchie:

Un importante attributo in una gerarchia delle reti é da ricercare nell'esistenza di diversi tipi di collegamenti a seconda del livello che si esamina. Quindi per capire le caratteristiche di un collegamento é necessario esaminare prima di tutto il tipo superiore, quindi quello inferiore, e poi le differenze riscontrabili allo stesso livello.

Riassumendo, i sistemi dendritici sono, di norma, gerarchici mentre le reti rettilinee, no. Il sistema gerarchico é applicabile anche ai nodi, sulla base delle diverse dimensioni di un bosco

o sul diverso numero di abitanti di una città. In questo caso il modello a cascata é spesso usato per valutare il tipo di interazione fra nodi, indicando come risultato che la quantità di movimento fra i nodi dipende in primo luogo dalla lunghezza del trasferimento e in secondo luogo dalla dimensione del nodo stesso.

In una rete rettilinea, la matrice, é suddivisa in molteplici sezioni la cui forma o dimensione dipende dalla rete stessa.

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Un gran numero di attributi strutturali e funzionali descrivono la rete come una totalità. La densità dei corridoi, il numero di corridoi presenti in una determinata area, viene solitamente misurata con la lunghezza totale dei corridoi per ogni unità. E’ stato dimostrato come un'alta densità di strade (misurata in km/km2 o m/m2 ), inibisca la presenza di molte specie animali tipiche dei paesaggi forestali. Quindi, la densità di stradini, propria di alcuni territori, potrebbe essere considerata un indice tipico di habitat inadatto alle specie che amano nascondersi.

Nei sistemi ramificati, la densità di drenaggio, la lunghezza totale dei rami in ogni unità, ricopre all'incirca il medesimo ruolo. Reti idrografiche poco ramificate si trovano di solito in un suolo grossolano e permeabile (sabbia); al contrario reti idrografiche molto ramificate sono tipiche di superfici dove l'acqua scivola via, di rocce impervie e di terreni impermeabili (argilla).

La distanza tra gli affluenti lungo i rami e il fiume stesso é misurabile attraverso un modello ramificato in una rete.

La geometria dei frattali potrebbe essere un’alternativa per la misura della densità dei corridoi. In questo caso la dimensione della frazione varierà da 1.0, per un singolo corridoio rettilineo, fino a 2.0 nell'ipotetico caso che l'intera superficie sia ricoperta da corridoi.

La connettività della rete, é simile a quella dei nodi; e varia da 0.0 a 1.0 ed é inversamente proporzionale al numero di collegamenti che si devono aggiungere per ottenere un sistema connesso. Per capirci, un collegamento diviso in due collegamenti separati, é più collegato dello stesso diviso in quattro. Prima che dalla rappresentazione grafica, la connettività viene indicata dal parametro gamma, che rappresenta il rapporto fra il numero di collegamenti riscontrati, in una rete, e il massimo possibile.

La circolarità della rete, si misura mediante l'indice alfa, che rappresenta il rapporto fra il numero di circuiti riscontrati e il massimo possibile.

La circolazione provvede a fornire percorsi opzionali per gli organismi in modo tale che evitino la confusione, i predatori, il cacciatore.

La complessità della rete, potrebbe essere considerata come risultante dalla combinazione di connettività e circolarità, oltre che, forse, con i collegamenti per i nodi.

La struttura della connettività é stata per lungo tempo importante, sotto il profilo economico e dei trasporti, per determinare ad esempio, la via più corta che unisce una serie di città, la meglio e la peggio collegata, il miglior posto per inserire una diramazione, ed inoltre per risolvere i problemi nell'ottimizzare tempi e distanze della famiglia del commesso viaggiatore.

Tutte queste considerazioni sarebbero importanti per capire l'ecologia delle reti, ma allo stato attuale sono solamente teorie. Esistono molte prove circa il movimento degli animali, qualcuna riguardo l'esistenza di tipi di piante negli stessi corridoi; ma veramente pochi, sono i riscontri empirici per ciò che concerne i movimenti lungo le reti.

Le reti virtuali ecologiche:

In realtà la considerazione che i vari elementi del mosaico ambientale costituiscono un sistema obbliga a pensare che i vari elementi in qualche modo possano interagire tra di loro, quindi costituire elementi di una rete.

Il modello del grafo ecologico, che verrà illustrato al capitolo 6d, parte da queste considerazioni (vedi anche P. Fabbri, Paesaggio, Pianificazione, Sostenibilità, 2003)

Ruoli funzionali di una rete:

In un labirinto accade che la possibilità di raggiungere la camera più interna dipenda dalla scelta della strada meno comoda, e successivamente dalla fortuna o dalla forza di superare gli errori che ci portano a raggiungere strade chiuse. Il labirinto é un rete progettata con confusione, un buon labirinto ha innumerevoli corridoi contorti, nascosti, ciechi che frustrano e deliziano.

Le funzioni svolte dalle reti terrestri sono molto dirette. Possiamo riconoscerne tre: fornire un habitat, un passaggio di flussi e movimenti lungo i corridoi, una barriera contro i flussi nelle matrici chiuse o nelle macchie.

Habitat: i corridoi sono habitat per le specie tipiche delle siepi. Comunque, una rete riveste ruoli di habitat diversi. Visto che l'unione e la prossimità di due corridoi secondo un angolo acuto, é

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preferita, i corridoi possono così servire come habitat per alcune specie tipiche delle siepi anche in assenza di una maglia. Questo sembra essere il caso dei canguri che utilizzano le strisce di strada nel Ovest dell'Australia.

La collocazione di un corridoio all'interno di una rete di solito é determinante per discriminare quali specie possano esistervi. Così in Bretagna e in Francia, la popolazione di Coleotteri predatori é diversa all'interno delle diverse parti di una rete di siepi. Alcune specie si trovano nelle vicinanze della periferia, alcune al centro, e altre ancora nei larghi corridoi all'interno della rete. La probabilità di trovare un coleottero o una pianta delle foreste in un filare di siepi é tanto più alta se le specie in questione si può trovare in altre siepi dei paraggi.

Flussi lungo i collegamenti:

La quantità di flusso lungo un singolo corridoio, é basata su di un’equazione che deriva dalla fisica, in cui il flusso é l'inverso del prodotto della resistenza del corridoio per la viscosità del materiale o dell'oggetto che si muove. In un corridoio in ambito paesaggistico, "la resistenza o la qualità", sono identificabili nell'eterogeneità dell'habitat e nel grado di disordine dell'ambiente lungo il corridoio. Ma la resistenza di una rete é data dalla somma degli effetti generati dalla presenza di un nodo più il numero di percorsi possibili offerti dai circuiti. Effettivamente la funzione di un nodo é quella di punto di controllo, basti pensare al luogo dove si appostano predatori e cacciatori, dove con i semafori si riducono gli incidenti gravi, dove la zonizzazione riduce lo spreco di terreno.

Gli animali solitamente imparano più di un solo percorso possibile nei pressi di un nodo, un solo passaggio in una rete prevede la possibilità di due strade alternative, due passaggi quattro, Più passaggi innumerevoli strade alternative in questo modo possono evitare gli ostacoli, i predatori, i cacciatori.

Le barriere:

Uno studio svolto in Danimarca indica che, paragonata con un campo aperto la rete dei campi chiusi da siepi, può ridurre la velocità del vento e l'erosione del terreno del 15 %. Questo porta numerosi effetti sulle caratteristiche del suolo e delle acque: l'erosione del suolo e l'evaporazione-traspirazione vengono così ridotte, l'energia dei flussi risulta così ridotta. Il flusso lungo i rami tende a ridursi nelle stagioni fredde e ricche di precipitazioni per aumentare invece nelle stagioni calde e secche. Oltre tutto, la variabilità del tempo lungo il corso dell'anno é maggiore nelle macchie aperte anche se la variabilità spaziale da luogo a luogo é maggiore nei paesaggi a campi chiusi.

Un unico corridoio che le specie di una matrice devono attraversare può ridurre la loro velocità di movimento, ancora ci si può aspettare che una serie di corridoi in una rete possa ridurre di molto il movimento delle specie della matrice, in entrambi i casi questo avviene perché aumentano le linee che devono essere attraversate, questo aspetto della resistenza del paesaggio ovviamente dipende dalla vastità della maglia.

Un risultato ecologicamente importante di questa barriera é da ricercare nell'isolamento delle sub popolazioni all'interno delle sezioni in cui viene divisa la matrice. La riproduzione é maggiore all'interno delle siepi piuttosto che tra le sotto popolazioni, così l'isolamento causa un progressivo impoverimento delle caratteristiche genetiche della popolazione della matrice.

Le reti nella pratica:

Le misure della connettività (alfa, beta, gamma) valutano effettivamente le condizioni di un particolare habitat o di una porzione di paesaggio. Si può stabilire che già la connettività di un paesaggio costituisce una precondizione territoriale, e che la stabilità dell'intero paesaggio, può dipendere da essa.

In uno dei pochi studi condotti sul lungo periodo riguardo l'ecologia del paesaggio, Gray Merriam e il suo staff, hanno studiato il comportamento di piccoli animali nelle siepi e nelle cataste di legname del paesaggio agricolo del sud dell'Ontario.

Utilizzando misure sul campo ed esperimenti con i comuni topi bianchi da laboratorio, hanno osservato che la popolazione si estingue in circa il 2-5 % delle cataste ogni anno. E che comunque

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la ripopolazione avviene regolarmente partendo dalle aie delle fattorie o da altre cataste mediante i passaggi lungo le siepi.

Da tutto ciò si capisce come il modello di equilibrio-isola-biogeografia fosse di poco interesse, e perché sia stato progressivamente sviluppato quello maglia-corridoio-matrice, basato su di una combinazione di misure empiriche, esperimenti e modelli matematici.

Quest'ultimo sembra che provveda a far capire in profondità la dinamica della fauna e del paesaggio nella sua totalità. Esperimenti con la neve o con barriere di sabbia, corridoi mascherati, e l'osservazione di siepi allo stato naturale hanno indicato che il movimento é maggiore quando la vegetazione ricopre interamente il terreno. La misura del movimento lungo le siepi ha confermato che la qualità del corridoio era molto importante per permettere il movimento. Gli animali si muovono meglio lungo siepi profonde continuamente ricoperte da alberi. I buchi nelle coperture di alberi, e una minore larghezza, limitano il movimento. I tracciati radio dimostrano che i topi inseriti in un contesto non familiare, si dirigono quasi sempre verso le siepi, preferendo i corridoi larghi e quelli alberati. La serie di tane dei topi residenti nelle siepi é circa dieci volte più lunga di quella riferita alla stessa specie nelle cataste di legno.

Un modello matematico era stato creato per simulare i movimenti fra quattro macchie. Il modello predisse che la crescita della popolazione sarebbe stata più bassa e che sarebbe stata più alta la probabilità di estinzione nelle macchie isolate piuttosto che in quelle collegate da corridoi. I dati raccolti hanno confermato questa previsione, ecco quindi che si sono esaminati gli effetti di modifiche alle macchie e ai corridoi di cinque macchie modello. Questa osservazione ha sottolineato come la crescita e la sopravvivenza in una macchia dipenda dall'esistenza di collegamenti con altre macchie, e come aumenti proporzionalmente alla dimensione della figura geometrica all'interno della quale é contenuta.

Così, le popolazioni di un campo inscritto all'interno di un pentagono, dovrebbero resistere meglio di altre inscritte in una disposizione a triangolo o rettilinea.

I modelli circa la persistenza e la dimensione della popolazione sono stati quindi modificati in modo da includere corridoi di alta e di bassa qualità. Ciò ha permesso numerose osservazioni. Le reti costituite solo da corridoi di alta qualità sono migliori di quelle formate da entrambi. Mantenendo poi costante la qualità dei corridoi si é osservato come sia meglio che più macchie vengano collegate fra di loro. Le macchie isolate e collegate con i corridoi di qualità peggiore, hanno le più alte probabilità di estinguersi. E aggiungendo un campo extra con corridoi di bassa qualità gli effetti sono una diminuzione della popolazione totale.

5. ECOTONI Caratteri strutturali dei paesaggi: gli ecotoni

Gli ecotoni sono aree di confine o di transizione tra due o più tipologie di ambienti. Esistono a tutte le scale (ecotoni di bioma, di mosaico ambientale, di patches, di popolamenti ed individuali) e svolgono molteplici funzioni ecosistemiche e paesistiche.

Sono creati e mantenuti da processi spontanei ma anche dall’uomo. I loro caratteri strutturali sono:

dimensione, forma, dimensione frattale, eterogeneità interna; densità: dell’ecotono, divérsità delle patches e contrasto strutturale.

Appaiono dove è attivo un gradiente ambientale che può operare per gradualità, per salti. Sono controllati da fattori endogeni e fattori esogeni. Le proprietà emergenti sono

rappresentate soprattutto dalla elevata diversità biologica che si incontra. La percezione di un ecotono è specie-specifica. Le specie possono considerare un ecotono

come una barriera, un habitat, oppure non percepirlo come discontinuità ambientale. La complessità ambientale favorisce gli ecotoni che a loro volta contribuiscono al mantenimento

della diversità biologica.

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I bordi delle macchie o dei corridoi possono esibire un’infinita varietà. Così come i lobi maggiori descrivono la convoluzione delle patches i piccoli lobi possono descrivere l’irregolarità del perimetro.

E’ probabile che tutti gli effetti ecologici descritti nelle sezioni precedenti, siano applicabili anche a qualsiasi scala, anche se possono portare conseguenze diverse alle diverse scale. Per esempio, lo sviluppo asessuato delle piante, la turbolenza del vento o un albero caduto, possono essere più importanti dei bulldozer, dei trattori agricoli o della pendenza delle montagne. In più anche questi processi di ampia scala producono degli effetti complessi nella forma del contorno nella piccola scala. Rilievi microtopografici, minuscoli turbini nel soffio del vento e sottili variazioni nell’intensità del fuoco sono di portata universale. Per collegare la forma del perimetro con la funzione ecologica della patch alla scala minima, bisogna esaminare la lunghezza totale del perimetro, più la proporzione di cui è composto lo spessore, lievi rientranze, lievi sporgenze e contorni irregolari.

Anche se l’area della patch viene spesso enfatizzata nell’ecologia del paesaggio, molte caratteristiche ecologiche si correlano meglio con la lunghezza del perimetro e quindi dell’ecotone. Le popolazioni delle specie che vivono sui bordi, l’accensione di un incendio, la probabilità di abbattimento di alberi da parte del vento e altri fattori sono considerati nel cap. 3. In un determinato tipo di studi la lunghezza del perimetro dei boschi suburbani è considerata migliore fattore indicatore di ricchezza di uccelli che non l’area, probabilmente in parte perché relativamente poche specie sono presenti nella zona interna. Inoltre una piccola densità di mammiferi (pika, Ochotona) sui pendii rocciosi dei monti dell’Idaho (USA) è correlata alla lunghezza del perimetro. La forma convoluta dell’habitat dona beneficio a questi animali che trovano le risorse nella matrice adiacente, questa è una bella descrizione del principio di forma e funzione.

Gli ecotoni si formano nella dialettica tra due processi: Processi centripeti (autopoietici) e processi centrifughi (generano cambiamenti) • Le dinamiche di una patch possono essere assimilate ad una spirale che tende a concentrare al

suo interno biomassa ed energia richiamata da macchie confinanti. • Questa dinamica entra in competizione con la dinamiche esterne. L’ecotone rappresenta l’area di tensione.

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6. MOSAICO PAESISTICO E SISTEMA AMBIENTALE Il mosaico paesistico è formato dalle diverse componenti del paesaggio (macchie, matrici, corridoi,

reti) considerate nelle loro componenti spaziali e strutturali. Le stesse componenti considerate nel loro aspetto funzionale, e quindi nella loro reciproca

interdipendenza, formano ciò che è chiamato Sistema Ambientale. Questa interdipendenza è costituita dai flussi di energia (specie e nutrienti).

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Combinazione di unità paesistiche, differenti per struttura e funzioni, caratterizzate da gradi diversi di connessione e correlate da scambi di energia

Per definire un mosaico paesistico è necessario individuare spazialmente le diverse componenti o patches. Infatti ognuna di esse ha una propria dinamica interna diversa dalle altre e proprie caratteristiche funzionali oltre che strutturali.

Il confine di delimitazione può essere netto o sfumato, ma questa caratteristica dipende spesso dalla scala di osservazione. Il confine non è quasi mai una linea è piuttosto un’area chiamata ecotone. Queste aree di configurazione tra ambienti diversi, strutturalmente e funzionalmente sono aree in cui i flussi di energia, materia, organismi, sono molto elevati, perché sono anelli di coniugazione tra nicchie ecologiche diverse. Dal punto di vista della classificazione energetica vale quanto detto per i biotopi. Possiamo quindi distinguere: • ecotoni creati e mantenuti da processi naturali • ecotoni creati dall’uomo e mantenuti dai processi naturali • ecotoni creati e mantenuti dall’uomo • ecotoni creati da processi naturali e mantenuti dall’uomo. Le caratteristiche principali degli ecotoni sono: • dimensione; • forma; • diversità interna; • contrasto tra le macchie confinanti. E si possono dividere in: • intrinseche

• biomassa vegetale (quantità, qualità, grado di evoluzione) • eterogeneità e diversità • rapporto quantitativo tra macchie e matrice • caratteristiche della dislocazione delle macchie • caratteristiche spaziali delle macchie • Sviluppo dell’area ecotonale • …………….

• istrinseche • tipologia e permeabilità delle barriere naturali ed antropiche • ……………

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6.B. - IL FUNZIONAMENTO

Si intende per funzionamento il modo in cui il paesaggio, inteso come espressione sensibile di un sistema ambientale, svolge le sue funzioni; cioè regola i flussi di specie e nutrienti, restandone contemporaneamente determinato. Il funzionamento del paesaggio è condizionato dai principi della conservazione, del cambiamento e della stabilità. 1 CONSERVAZIONE /CAMBIAMENTO / STABILITÀ

Tutto tende a cambiare (le cose animate e quelle inanimate). Questo processo è caratterizzato dalla scala temporale.

Al cambiamento si oppongono alcune forze. (attrazione molecolare, gravità, omeostasia, ecc.). Lo stato di un corpo (vivente o inanimato) rappresenta sempre un punto di equilibrio tra le forze che spingono al cambiamento e quelle che si oppongono.

Il processo di cambiamento ed il processo di stabilità sono molto diversi nei sistemi biotici ed in quelli abiotici.

Possono registrarsi diverse funzioni di stato: • Stato statico • Stato stazionario • Omeostasi

6.16 DIVERSITÀ TRA STATO STAZIONARIO ED OMEOSTASIA STATO STAZIONARIO ENERGIA IN ENTRATA

OMEOSTASIA ENERGIA IN ENTRATA (NEG-ENTROPIA)

PRODUZIONE DI ENTROPIA (METABOLISMO)

LIVELLO CRESCENTE DELL’ORGANIZZAZIONE

ENERGIA IN USCITA

PRODUZIONE DI ENTROPIA (PER ATTRITO)

ENERGIA IN USCITA

LIVELLO COSTANTE DELL’ORGANIZZAZIONE

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Si definisce omeostasi il processo capace di mantenere uno stato stazionario in un sistema biologico.

Si definisce metastabilità la condizione specifica di un sistema, di precaria stazionarietà, passibile di evolvere verso uno stato più organizzato o di degradare. La resilienza e la resistenza sono due tipi diversi di metastabilità. Diversità tra uno stato stazionario ed omeostasia. 2 METASTABILITÀ Stabilità:

Ricordiamo che la stabilità è la capacità di un ecosistema di mantenere invariata la sua funzione nel tempo. Distinguiamo tra: Stabilità statica = quella di un ecosistema indisturbato Stabilità dinamica = quella di un ecosistema sotto l’effetto di un disturbo

La stabilità è funzione di: - diversità di specie; - molteplicità dei processi bio-demografici; - molteplicità dei processi bio-geo-chimici; un importante e riconosciuto elemento di stabilità (della struttura e del funzionamento) di un ecosistema è dato dal numero degli anelli delle catene e delle reti alimentari dello stesso. Stabilità / Metastabilità:

Si può introdurre a questo punto il concetto di metastabilità ricordando che: • Ogni sistema ambientale ha un evoluzione temporale. • L’evoluzione si sviluppa attraverso la “successione ecologica” • Ogni successione tende a raggiungere una stabilità (climax) • La stabilità non significa staticità • La stabilità coincide con “l’omeostasi” • Un sistema ecologico rimane immutato se è sottoposto a disturbi controllati • Se il disturbo non può venire controllato, il sistema si trasforma superando una soglia critica, si

avrà un nuovo stato stazionario. Possiamo definire come metastabile un sistema quando oscilla intorno ad un attrattore (biotico,

climatico, chimico, ecc.). Definiamo ancora come: • Resilienza (capacità di recupero) la capacità di un sistema di tornare all’equilibrio iniziale dopo un disturbo.

• Resistenza la capacità di resistere ad un disturbo, mantenendo inalterato il proprio stato di equilibrio. A bassa metastabilità (resilienza) corrisponde un’alta capacità di recupero e viceversa. È necessario sottolineare che la massima stabilità di un sistema ambientale si ottiene quando il

sistema stesso è formato da elementi di diversa metastabilità (il sistema è in grado di resistere maggiormente ai disturbi).

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Modello di stabilità detto delle “montagne russe”. Mostra i differenti livelli di stabilità cui si possono trovare i sistemi ambientali identificati con lettere. a – stabile. b, c, d, e – metastabile. f, g – instabile. La maggiore metastabilità non dipende solo dall’energia potenziale, ma anche dalle soglie di instabilità o stazionarietà (da V. Ingegnoli, Fondamenti di ecologia del paesaggio, pag. 38, ridisegnato).

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(V. Ingegnoli, Fondamenti di ecologia del paesaggio, pag 119)

Se infatti confrontiamo due paesaggi con livelli di metastabilità simili (vedi fig. 6.18) notiamo che, nel caso intervenga un disturbo molto forte, c’è il pericolo che si crei un area isolata da entrambi gli ecotipi di partenza. Se invece confrontiamo due paesaggi con differenti livelli di metastabilità, l’elemento più metastabile è in grado di colonizzare e ripopolare l’area in cui è avvenuto il disturbo. In quest’ultimo caso si può concludere che, quando gli elementi del paesaggio hanno differenti livelli di metastabilità, il paesaggio stesso sarà favorito nel raggiungimento di uno stato biologico stazionario, cioè una condizione di omeostasi. La capacità che un sistema ha di mantenersi in un determinato equilibrio biologico è espressa dalla biopotenzialità.

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3. SCALA SPAZIO-TEMPORALE

Livelli gerarchici dei sistemi ecologici. Considerando un livello di interesse, il livello superiore costituisce i vincoli e le condizioni che ne giustificano l’esistenza. Il livello inferiore rappresenta l’insieme degli elementi che lo compongono o, meglio, dei processi che lo generano. La velocità dei processi è inversamente proporzionale alla scala (da V. Ingegnoli, Fondamenti di ecologia del paesaggio, pag 33, ridiseganto).

4. CONCETTO DI DIVERSITÀ Esistono vari modi per definire la diversità: Diversità = numero di specie presenti in una comunità ecosistemica Diversità specifica = numero di specie in una regione Diversità genetica = all’interno di una stessa specie Diversità ecologica = all’interno di un paesaggio Componenti importanti della diversità sono: Ricchezza o densità = numero di individui / specie Omogeneità = uniforme distribuzione, numero di individui per specie È bene notare che la diversità non è sinonimo di eterogeneità La biodiversità diminuisce rapidamente dopo gli anni ’50. Le principali cause sono: • Meccanizzazione agricola

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• Pesticidi • Fertilizzanti (variazione struttura del suolo) • Distruzione di habitat (foreste, savane, zone umide) • Insularizzazione del paesaggio • Frammentazione che produce il 95% delle perdite

A proposito della classificazione suddetta è necessario ricordare che la divisione tra "naturale" e "artificiale" o, come si dice oggi, "culturale" non è tanto data dall'origine dei vari ecosistemi quanto dal loro tipo di gestione (Vedi capitolo II punto 1.2.) Stabilità/ diversità: Se la stabilità è assunta come fine la biodiversità è un mezzo

Relazione generale fra il numero di specie (S) e il numero di individui per specie (N/S). La maggior parte delle comunità naturali contengono poche specie con un gran numero di individui (specie dominati) e molte specie rappresentate da pochi individui (specie rare). La severità dei fattori fisici, l’inquinamento e altri stress tendono a far appiattire la curva. Come mostra la linea tratteggiata.

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Le illustrazioni seguenti (6.21, 6,22) mostrano come ad una semplificazione del paesaggio (diminuzione di diversità paesistica) corrisponda una diminuzione della diversità di specie.

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5. PRINCIPI FONDATIVI Principio di relazione tra struttura e funzione

Ciascun ecosistema, alla scala di un determinato paesaggio, può essere riconosciuto come macchia, come corridoio, come matrice; animali, piante, biomasse, energia, acqua, nutrimenti sono distribuiti in modo eterogeneo tra questi elementi di paesaggio, che a loro volta variano in dimensione, forma, numero, tipo e configurazione. Determinare queste distribuzioni spaziali implica la comprensione della struttura del paesaggio, mentre determinare e prevedere i flussi di energia o interazioni tra elementi del paesaggio implica la comprensione della funzione del paesaggio. Principio flusso-energia

L’energia fluisce attraverso i confini dei vari elementi di paesaggio in funzione anche dell’eterogeneità spaziale.

Cioè, un paesaggio a mosaico eterogeneo è dotato di un elevato flusso energetico per il grande sviluppo delle zone ecotonali di margine (elevato rapporto perimetro/area di queste ultime). Principio flusso-specie

La distribuzione delle varie specie e la struttura del paesaggio sono collegate in un ciclo a retroazione. Alterazioni naturali o umane, che creano nuovi elementi di paesaggio, provocano la diminuzione delle specie più sensibili, favorendo, per contro, nelle aree alterate, la diffusione di specie meno sensibili. Allo stesso tempo, la riproduzione e distribuzione di specie può eliminare, cambiare o creare interi elementi di paesaggio.

L’eterogeneità, cioè la differenza tra luoghi, è una delle cause fondamentali sia dei movimenti delle specie che degli altri flussi energetici.

L’espansione e la contrazione delle specie tra gli elementi del paesaggio, non solo controlla l’eterogeneità del paesaggio, ma ne è anche controllata. Principio di diversità biotica

Nelle macchie molto larghe risulta un elevato grado di eterogeneità (dovuto ad alterazioni naturali, attività umane, o eterogeneità ambientale); questo implica la presenza di poche specie che si adattano all’ambiente interno della macchia. Questo tipo di paesaggio contiene invece una larga quantità di habitat-bordo con altrettante specie-bordo, e favorisce la funzione di animali che utilizzano più di un ecosistema in stretta vicinanza per nutrirsi e riprodursi. Principi di ridistribuzione degli elementi nutrienti

Elementi nutrienti minerali possono essere ridistribuiti da un ecosistema a un altro all’interno del paesaggio, da vento, acqua o da animali.

In genere, una alterazione pronunciata interrompe la conservazione o, i meccanismi regolatori, che trattengono elementi nutritivi minerali in un ecosistema. Ciò facilita il loro spostamento verso altri ecosistemi.

Il ritmo di ridistribuzione di elementi nutritivi minerali tra gli elementi del paesaggio, aumenta con l’intensità della alterazione in quegli elementi di paesaggio. Principio di cambiamento del paesaggio

Alterazioni moderate normalmente causano un maggiore numero di macchie o corridoi nel paesaggio. Alterazioni gravi possono eliminare molte macchie e corridoi.

Se indisturbata, la struttura orizzontale del paesaggio tende progressivamente alla omogeneità; alterazioni moderate aumentano rapidamente l’eterogeneità, alterazioni importanti possono aumentare o diminuire l’eterogeneità. Principio di stabilità del paesaggio

La stabilità si riferisce alla resistenza opposta dal paesaggio alla alterazione. Ciascun elemento di paesaggio ha un suo grado di stabilità e così la stabilità generale dei paesaggio riflette la stabilità di ciascun elemento.

Quando in un elemento di paesaggio non è presente alcuna biomassa che catturi energia raggiante, per esempio una strada o una duna di nuda sabbia, il sistema è biologicamente costante, ma può prontamente cambiare alcune sue caratteristiche fisiche (ad esempio temperatura o irradiazione di calore).

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6C - INDICI DI CONTROLLO

L’adozione degli “indici di controllo” ecologici come standard ambientali consente di: • misurare il livello di organizzazione del sistema ambientale nel suo trend evolutivo; • verificare e quantificare il disturbo indotto dalle previsioni di nuove antropizzazioni; • fissare “programmaticamente” il miglioramento del sistema ambientale.

Gli indici di controllo fondamentali hanno come soggetto i sistemi vegetali per i seguenti motivi: • i sistemi vegetali sono gli unici elementi capaci di fissare l’energia solare; • le piante possono essere assunte quali indicatori sintetici di una serie di condizioni naturali; • i sistemi naturali possono fare a meno di quelli antropici – non viceversa. 1. INDICI DI CONTROLLO STRUTTURALI 1.1. RELATIVI ALL’ASPETTO DELLE MACCHIE

Misure basate sulle lunghezze degli assi principali:

FORMA F = L W

ALLUNGAMENTO F = W L

Misure basate sull’area:

CIRCOLARITÀ C = A AC

Misure basate sul perimetro:

FATTORE DI FORMA SF = pc P

CONDIZIONE DEL PERIMETRO P = pp P A = area macchia Ac = area del cerchio inscritto nella macchia L = lunghezza asse maggiore W = lunghezza asse perpendicolare asse maggiore P = perimetro macchia Pc = perimetro del cerchio avente la stessa area Pp = perimetro permeabile

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1.2. RELATIVI AL “MOSAICO PAESISTICO”

Diversità In Ecologia questo indice esprime la ricchezza in termini di specie di una biocenosi o di una data

area. In Ecologia del Paesaggio, in particolare, indica la diversità dei tipi di elementi paesistici che formano un ecotessuto.

L’importanza della diversità è evidente: - è stato ormai provato, anche sperimentalmente, che ad una maggiore differenziazione degli elementi naturali di un territorio corrisponde, statisticamente, anche una maggiore varietà di specie che vivono tale ambito. In altre parole, ad un elevato numero di ecotopi corrispondono caratteristiche ambientali diversificate, e quindi un elevato numero di specie che qui trovano le condizioni ideali per il loro sviluppo (nicchie ecologiche);

- la ricchezza di specie differenti nelle comunità determina un aumento del numero degli anelli della catena alimentare, una maggiore stabilità probabilistica delle biocenosi, un più efficiente flusso dell’energia e ciclo della materia, cui corrisponde in sintesi una più alta stabilità della struttura e del funzionamento degli ecosistemi;

- le specie rappresentano i principali vettori attraverso cui avvengono gli scambi di energia e di materia. E’ per tale motivo che salvaguardare e garantire un maggior grado di diversità significa elevare la possibilità di evoluzione ambientale del paesaggio; Strettamente connesso al discorso della diversità è quello degli eventuali disturbi che si

possono verificare sul territorio. Un disturbo di una certa entità che si manifesta in un paesaggio con basso indice di diversità, costituito da pochi elementi o al limite da uno solo, può generare alterazioni talmente elevate da portarlo al collasso. Lo stesso disturbo in un paesaggio diversificato, con elevato indice di diversità, è statisticamente irrilevante. Infatti non tutti i suoi elementi reagiscono allo stesso modo di fronte ad una medesima perturbazione; per cui si ha probabilità tendente a zero che si verifichi il collasso e nel contempo un’elevata probabilità di sopravvivenza del sistema ambientale nel suo complesso.

La diversità garantisce, quindi, un maggiore equilibrio metastabile, e non è per nulla paradossale che proprio grazie ai continui disturbi si garantisca la diversità. Per il calcolo dell’eterogeneità si utilizza la formula della diversità biologica:

s DIVERSITÀ BIOLOGICA H = - Σ1

(Pk) ln (Pk)

dove: - Pk rappresenta l’importanza dell’elemento k all’interno dell’ecomosaico, ossia la sua percentuale relativa in termini di superficie

- s corrisponde al numero dei tipi di elementi del paesaggio osservati. Definito un ambito territoriale da s tipi di elementi del paesaggio, si ha la massima diversità teorica (Hmax) quando tutti questi elementi sono presenti con la stessa importanza relativa (stessa percentuale) nell’ecomosaico; tale valore è espresso dalla relazione :

Hmax = ln (s)

In termini operativi può essere molto utile porre a confronto la diversità reale con quella massima teorica, che come detto rappresenta l’equitabilità, intesa come possibilità che gli elementi del paesaggio si presentino nella stessa quantità. In particolare se il rapporto H/ Hmax tende ad 1 allora la diversità reale tende a coincidere con quella teorica, e l’ecotessuto indagato sarà caratterizzato da una serie di elementi con peso relativo molto simile.

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Viceversa quando tale rapporto tende a 0 il paesaggio sarà dominato da un solo elemento, particolarmente esteso e connesso, che si configura come matrice.

RICCHEZZA RELATIVA R = s *100% S max

POROSITÀ AREALE PA = A m 1-ρ a

AT m

s = numero di tipi di MACCHIE S max = numero massimo di tipi di MACCHIE possibili A m = superficie media MACCHIE interne AT m = superficie totale MACCHIE interne

Connessione PERCOLAZIONE

La teoria della percolazione fu originariamente sviluppata per descrivere le proprietà fisiche dei gels, dei polimeri e delle sostanze vetrose e costituisce tuttora la base per lo studio del flusso dei liquidi attraverso materiali aggregati.

Oggi è anche utilizzata nell’ambito dell’Ecologia del Paesaggio, come base teorica per creare modelli neutri in grado di descrivere e spiegare i differenti patterns che si possono osservare, alle diverse scale, in un mosaico ambientale.

Data una matrice formata da m×m celle, secondo il modello della percolazione, si definisce p la probabilità che le celle di detta matrice risultino occupate da un determinato elemento (per esempio da vegetazione o da animali). Quando p raggiunge un valore critico, detto pc, le celle occupate formano un cluster1 percolante, cioè si estendono da un lato all’altro del grigliato.

La teoria della percolazione è utilizzata in Ecologia del Paesaggio per spiegare e comprendere la possibilità di spostamento di una specie o di un organismo su un territorio e, più in generale, descrive il livello di connessione di tale territorio.

Possiamo infatti considerare un mosaico ambientale come una sorta di matrice naturale finita, al cui interno gli elementi biotici (comunità, popolazioni, organismi) si spostano, alla ricerca delle risorse loro necessarie. Saranno quindi assimilabili a liquidi. Dove tali spostamenti si estendono da un lato all’altro della matrice (ecotessuto) si può parlare di percolazione.

Anche in questo contesto, si può quindi individuare la soglia critica di riferimento pc, al di sotto della quale il territorio, o gli elementi biotici, non percolano.

Il valore di pc è stato calcolato sperimentalmente in:

pc = 0,5928

L’entità del fenomeno percolante è valutabile in percentuale rispetto all’intero insieme, ed il valore critico pc corrisponde circa al 60% dell’intera matrice.

Quando si ha un valore di probabilità p basso, ossia p < pc, si possono osservare clusters di piccole dimensioni e isolati. All’aumentare di p aumentano le dimensioni medie dei clusters, sino a quando p supera la soglia pc, e clusters adiacenti si fondono dando origine ad un unico grande cluster che si sviluppa da un lato all’altro della matrice.

Quindi per valori di p ≥ pc si ha percolazione, cioè vi è un’elevata probabilità che gli organismi o le specie si spostino lungo tutto il mosaico ambientale, occupando la maggior parte delle celle della matrice.

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La formazione dei cluster, il loro numero e forma, cambia quindi in funzione di p ed il cambiamento sarà più veloce man mano che ci si avvicina alla soglia critica.

Lacune interne ai clusters, isolate ed estranee al processo di percolazione, sono frequenti per alti valori di p, ma il loro numero si riduce rapidamente al decrescere delle dimensioni dei clusters in seguito alla riduzione del valore p. Le lacune si aprono diventando allora margini esterni ai clusters stessi. Le relazioni tra il numero di margini interni (lacune) ed esterni dei clusters risultanti possono essere usate per valutare il grado di frammentazione di un territorio.

Nell’analisi del paesaggio possiamo considerare i clusters come macchie di habitat di una determinata specie, allora p rappresenterà l’idoneità di quel determinato ambiente (la matrice) per tale specie, cioè la probabilità che un individuo avrà di incontrare la risorsa di cui ha bisogno.

Quando p è elevato (clusters percolanti) la specie avrà a disposizione un vasto territorio. Detto altrimenti: una specie che necessita di ambienti forestali per il reperimento delle risorse vitali e per lo spostamento sarà facilitata nel momento in cui le zone boscate saranno sufficientemente estese da soddisfare i suoi bisogni. Questa condizione si verifica quando l’estensione della macchia-bosco raggiunge la soglia ottimale del 59,28% dell’intero mosaico.

Per valori di p inferiori alla soglia critica, la specie considerata avrà notevoli difficoltà di spostamento e di reperimento di risorse (acqua e cibo) tali da incidere sulla sua soppravvivenza.

Generalizzando, a seconda del livello occupato nella catena alimentare, ogni specie ha un raggio di spostamento differente. Ad esempio, un animale ai vertici della catena alimentare (predatore) è in grado di cercare la risorsa cibo su vaste aree, per cui può trovarla anche se dispersa in un mosaico (valori di p bassi), al contrario un animale con raggio di spostamento di poche celle, deve vivere in ambienti con maggiori probabilità di trovare le risorse (alti valori di p).

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6.23 APPLICAZIONE DELLA PERCOLAZIONE SU UN ECOTESSUTO AL 1995

113

6.24 APPLICAZIONE DELLA PERCOLAZIONE SU UN ECOTESSUTO AL 1965

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Probability of finding a percolating patch on a finite (100 x 100) map with þ cells occupied by the resource of interest and at various levels of contagion. Contagion Q11 is defined as the probability that adjacent cells are occupied. The dashed line represents Q11 = pC = 0,5928. Figure a considers 0,8 < Q11 <0,99 and figure b shows values of 0,48 < Q11 <0,7.

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CONNETTIVITÀ

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CIRCUITRAZIONE

L = numero di legami V= numero di nodi

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2. INDICI DI CONTROLLO FUNZIONALI

Biopotenzialitá

La biopotenzialità è una funzione di stato che esprime una grandezza capace di misurare le capacità metaboliche di un territorio correlate alle capacità di autoequilibrio. Si esprime in Kcal /mq * anno. Si ricorda che: Produttività primaria lorda [kcal. m² a¹] Respirazione [kcal. m² a¹] Produttività netta [kcal. m² a¹] Mentre: il rapporto =1 coincide con l’evoluzione massima del sistema. Si possono quindi definire: GRADO DI STABILITÁ RELATIVO può essere espresso da: a1*(R/PG)i/(R/PG)max

questo rapporto tende all’unità con l’evolversi dell’ ecosistema.

GRADO DI ORGANIZZAZIONE RELATIVO Nelle trasformazioni naturali l’entropia aumenta sino ad un valore massimo, per ogni stadio considerato (vedi grafico). Raggiunto tale livello si trova in equilibrio termo-dinamico Quindi il rapporto tra la variazione di entropia ∆S rispetto a S (Entropia totale del sistema) cioè il rapporto ∆S/S diminuisce tendendo all’equilibrio.

∆S

R PG

∆S1

∆S2

∆S3

s

t

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Il rapporto minimo ∆S/S è quindi indicativo dello stadio evolutivo massimo considerato bi =(∆S/S) i/(∆S/S) min Rappresenta il grado di organizzazione relativo assumendo: ∆i = ai + bi

2 Btc = ∆i Ri [kcal. m² a¹] = Biopotenzialità territoriale B = Bo * 2000 Kcal

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6D - LE DINAMICHE

Costituiscono le dinamiche del paesaggio tutti quei meccanismi che regolano la circolazione dell’energia (specie e nutrienti) determinando uno specifico sistema ambientale. 1. MODELLI DI FLUSSO Ricordiamo anche che il flusso dell’energia in linea generale è regolato dal seguente schema:

2. LA RISORSA ENERGETICA PRIMARIA Il flusso di informazione (energia) attinge dalla risorsa energetica primaria che è composta da materiale organico direttamente derivato dagli elementi autotrofi.

6.28 RISORSA ENERGETICA PRIMARIA

Componente di un modello universale di flusso I = Input o energia ingerita; B = Biomassa E = Energia escreta NU = Energia non usata G = Accrescimento S = Energia immagazzinata A = Energia assimilata; P = Produzione R = Respirazione

Risorsa energetica primaria

(piante verdi)

Catene alimentari Agenti di prelievo

Erbivori Granivori

Estrazione attiva e micorrize

Materia organica particolata

Materia organica disciolta

Insetti

TESSUTI MORTI

TESSUTI VIVI

SEMI

SISTEMA VASCOLARE

ESSUDATI

FIORI (NETTARE)

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3. ANALISI DEL FLUSSO TRA GLI ELEMENTI DEL PAESAGGIO Ricordiamo che: • l’ecologia del paesaggio studia i rapporti tra gli ecosistemi spazialmente dislocati; • il concetto funzionale di ecosistema è stato sostituito da quello spaziale di ecotopo; • i rapporti sono dati diffusi di informazione (energia – materia) tra i vari biotopi.

• la circolazione dell’energia (materiali, nutrienti, ecc) attraverso il paesaggio è regolata da molti fattori;

• l’eterogeneità sopra il livello del suolo e sotto il livello del suolo interagiscono; • l’energia passa da un patch all’altra, o da un gruppo di patches ad un altro gruppo (unità di

paesaggio) in funzione dello stato fisico, del mezzo di trasporto (acqua, vento, animali) ed in funzione dei caratteri strutturali del paesaggio; risente, quindi, delle barriere naturali antropiche. La disposizione di queste barriere e le loro caratteristiche serviranno per delimitare le unità di paesaggio nel successivo modello del grafo ecologico (vedi punti successivi).

Quindi il flusso di informazione è condizionato dal pattern paesistico (insieme visivo) delle

caratteristiche strutturali. Per esempio osservando una patch i fattori condizionanti sono: • Dimensioni, forma, lunghezza dei bordi, tipo di perimetro ecc • Distanza dalle altre macchia • Contrasto • Permeabilità del confine ecc

INFORMAZIONE

INFORMAZIONE

UNITÀ DI PAESAGGIO A

UNITÀ DI PAESAGGIO B

BARRIERE

BARRIERE

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4. IL GRAFO PER LA VALUTAZIONE ECOLOGICA DEL PAESAGGIO Il processo di quantificazione, dopo quello di catalogazione, è caratteristica necessaria di ogni

disciplina scientifica. A tal fine l’Ecologia del Paesaggio si serve di modelli, che pur senza la pretesa di avere una

valenza universale, riescono a simulare il funzionamento di un sistema ambientale quantificandone i processi. Uno dei modelli più efficaci parte dalla definizione del sistema ambientale come: “combinazione di unità paesistiche differenti per struttura e funzioni, caratterizzate da gradi diversi di connessione e correlate da scambi di energia, con processi evolutivi più o meno veloci”. Di conseguenza, il modello suddetto può essere efficacemente rappresentato da un grafo consistente in una serie di nodi (punti vertici), in una serie di legami (archi, linee) ed una serie di regole che indica quale legame collega quale coppia di nodi.

In questo modello i nodi possono rappresentare le varie unità o sottounità di paesaggio e gli archi la connessione attraverso cui avvengono gli scambi di energia (sulla delimitazione delle unità e sul significato di connessione torneremo in seguito).I grafi possono essere orientati o no, pesati o no. Pesare il grafo significa quantificare tanto il valore dei nodi quanto quelli degli archi.

Il modello di rappresentazione e d’analisi usato è utile se vengono soddisfatti alcuni principi generali dell’Ecologia del Paesaggio, ossia: • che la struttura del paesaggio sia formata da unità che, pur formate a loro volta da elementi diversi, possono essere isolate dal contesto;

• che sia possibile analizzare e quantificare i flussi energetici che scorrono tra queste unità a qualsiasi scala spazio-temporale. Per l’analisi e la valutazione di un sistema ambientale ecologico bisogna prendere in esame quei

biotopi di tipo naturale o semi-naturale, alimentati cioè in tutto o in parte da energia di primo livello. La possibilità di scambio energetico tra loro sarebbe totale se non esistessero all’interno dell’organizzazione paesistica una serie di barriere (morfologiche e antropiche) che diminuiscono o eliminano del tutto questa possibilità. Si può quindi immaginare che biotopi diversi si aggreghino in mancanza di ostacoli significativi, in unità di paesaggi delimitate dalle barriere suddette. Dette unità ed i relativi interscambi energetici che avvengono, sia pur in forma più limitata, formano quindi una rete che si sovrappone, anzi si sottopone, alla rete antropica fisicamente formata da strade, insediamenti, canali, ecc.

Così che quest’ultima può rappresentare, insieme ad alcuni elementi morfologici naturali, una sorta di rete che sconnette e taglia i flussi naturali funzionando da barriera più o meno permeabile, secondo le varie tipologie di struttura antropica che fungono da barriera, del mezzo di trasporto (venti, animali, ecc.) e di tipo di risorsa energetica trasportata.

Si ricorda a questo proposito, che il passaggio di energia formato da materiale organico e inorganico tra un elemento e l’altro del paesaggio, avviene attraverso le catene alimentari ed i processi climatici e metereologici. Sembra pleonastico aggiungere che le varie unità di paesaggio interagiscono aggregandosi, in scala sempre maggiore, sino a raggiungere ciò che viene chiamato bioma e, alla scala ultima, biosfera.

4.1 MODELLO INTERPRETATIVO DEL SISTEMA AMBIENTALE: IL GRAFO ECOLOGICO Base del modello descrittivo usato sono i biotopi, definiti secondo criteri di uso del suolo, che

si associano spazialmente in maniera facilmente descrivibile (sensu Forman) in matrici, macchie e corridoi. Possono essere di tipo naturale o artificiale e la loro distribuzione è legata al tipo di energia che li sostiene, energia solare di primo livello o succedanea di secondo livello (sensu Odum, Fabbri).L’Ecologia del Paesaggio ha permesso di capire che le caratteristiche funzionali e spaziali dei singoli biotopi, la loro reciproca dislocazione, quindi la posizione di un biotopo rispetto all’altro e la loro configurazione in reti, non solo fornisce informazioni diverse rispetto a quello che può fornire lo studio di un singolo ecosistema, ma anche che queste informazioni sono assolutamente necessarie per comprendere il funzionamento del paesaggio come organizzazione.

122

L’altro aspetto fondamentale è costituito dalle funzioni che i singoli biotopi svolgono all’interno dell’organizzazione ai fini della stabilità ambientale; stabilità legata anche alla possibilità di flussi energetici naturali e/o naturaliformi, tra i biotopi stessi.

Infatti, come già detto, si può immaginare il paesaggio nella sua globalità, come formato da due sistemi di reti distinte, antropica e naturale, attraverso cui scorrono i rispettivi flussi energetici.

6.29 MATRICE PER LA VALUTAZIONE DELLA PERMEABILITÀ SPECIFICA (PS) DEI VARI TIPI DI BARRIERA IN RELAZIONE AL TIPO DI ENERGIA E AL MEZZO DI TRASPORTO

(*) E’ ottenuta rapportando i valori dei totali precedenti con quelli di un’ipotetica barriera inesistente (permeabilità assoluta)

che darebbe nella stessa matrice un valore di 190. (**) Naturalmente si tiene conto del fiume come barriera da superare (cioè in senso trasversale al flusso di energia) e non come

mezzo di trasporto (flusso nella stessa direzione del fiume). (***) In questa tipologia bisogna tener conto della presenza di strade, il cui effetto deve essere sommato a quello del tessuto edificato

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La prima (rete antropica) è formata da: - insediamenti antropici di diversa estensione, che possono essere assunti come i nodi della rete antropica; - strade di diverso tipo e canali artificiali, che possono essere considerati come gli elementi di collegamento materiale più significativi ai fini del modello della stessa rete;

La seconda (rete naturale) è formata da: -macchie, aree boscate, zone umide, prati stabili, campi coltivati, ecc. che si possono considerare come aggregati in nodi; -corridoi, fiumi, canali con vegetazione di sponda, che possono essere considerati allo stesso tempo barriere permeabili, ma anche elementi di collegamento tra più nodi.

Nella situazione attuale dei nostri paesaggi, le due reti si sovrappongono e fatalmente la rete antropica taglia e sconnette la rete naturale.

Quindi la prima rete, quella formata da insediamenti e strade, oltre che dal sistema dei crinali, perfettamente connessa, può essere assimilata ad una matrice paesistica che isola porzioni di paesaggio agrario, interpretabili come unità di paesaggio, ognuna formata da tessere (singoli biotopi) diverse, naturali e seminaturali, dotate di specifiche caratteristiche.

Mentre all’interno di queste particolari Unità di Paesaggio la circolazione della materia e dell’energia non è ostacolata dalla presenza di barriere significative, ma è solo condizionata da alcuni tipi di parametri strutturali (cfr. valore dei nodi seguente) la circolazione tra le varie Unità è condizionata dall’effetto barriera posta dalla matrice antropica o da caratteristiche morfologiche.

Queste macro-macchie sono state chiamate Unità di Paesaggio. Sappiamo che sul modo di definire le Unità di Paesaggio si sono “accapigliati”, e si accapigliano

tutt’ora, molti addetti ai lavori e quindi molti di essi manifesteranno la loro perplessità sull’uso del termine in queste condizioni.

Rispondo solo e semplicemente che proprio questa lunga disputa porta alla conclusione dell’impossibilità di definire Unità di Paesaggio univoche e omnicomprensive in quanto il parametro “unità” può variare a secondo dei casi e delle finalità. Il parametro geo-morfologico non coincide se non casualmente con quello vegetazionale o tanto meno scenico-percettivo e così via.

Nel caso presente l’unitarietà ci sembra fornita proprio dalle considerazioni su espresse e dalla considerazione dell’esistenza di una organizzazione data proprio dalla libera circolazione di energia e materia all’interno della stessa unità.

Pertanto quindi le varie unità formate, si ripete, da tessere di vario tipo (vigneti, frutteti, seminativi, macchie boscate, ecc.), sono delimitate da confini di differente permeabilità. Si va dalla permeabilità assoluta (ecotoni boschivi), a livelli di permeabilità via, via decrescenti (crinali e strade asfaltate).

Ai fini della costruzione del grafo di valutazione, di cui si dirà in seguito, bisogna tenere anche presente che le unità possono gravare su “barriere” corridoio del tutto particolari, formate dagli impluvi (fiumi, rii) vegetati, che costituiscono le connessioni ambientali primarie del territorio è possono pertanto essere considerate la struttura portante dell’intero sistema ambientale ecologico dell’area di studio. 4.2 INDIVIDUAZIONE DELLE UNITÀ DI PAESAGGIO (UP.)

Possono essere definite, oltre che su basi morfologiche, in quanto i crinali dividono i flussi del trasporto dovuti all’acqua, anche attraverso barriere antropiche, strade e tessuti insediati. Le barriere antropiche e le loro varie tipologie, possono essere rilevate dalla C.T.R. 1:10.000, mentre per i crinali è necessario procedere alla compilazione di uno specifico elaborato: la carta della “morfologia di sintesi”.

Questa carta ha la funzione di sintetizzare graficamente gli elementi strutturali principali e le forme dominanti del territorio, permettendone così una lettura più rapida ed immediata. In particolare facilita l’individuazione dei principali bacini o ambiti percettivi, intesi come porzioni di

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paesaggio che, pur con caratteristiche diverse e conformazione particolare, possiedono un elevato valore d’insieme che li distingue dal resto.

Con l’analisi della morfologia di sintesi è così possibile fissare, secondo una logica paesistica, gli ambiti di studio del territorio indagato, prescindendo così da delimitazioni di tipo amministrativo che inevitabilmente non coincidono con unità paesistiche (determinate su considerazioni normalmente d’ordine morfologico, ecologico, visuale, ecc.). Devono essere considerati quindi soprattutto i confini naturali di tipo morfologico (crinali, corsi d’acqua, ecc.), che si sommano ai limiti antropici (vie di comunicazione, canali, ecc.). 4.3 PROCESSO DI VALUTAZIONE

Conseguentemente ai concetti sopra espressi, il postulato di partenza esprime che il valore complessivo del sistema ambientale sia dato da: - lo specifico livello di metastabilità dei diversi settori espresso in Kcal m-2 a-1. Rappresenta anche

la componente statica del sistema, ovvero le risorse allocate all’interno dei settori; - la connettività, ossia la possibilità-probabilità che ognuno di essi scambi energia (materia) con

altri settori tenendo conto del tipo di confine tra i settori stessi. Rappresenta la parte dinamica del sistema, cioè il flusso energetico scambiato tra i settori.

In conseguenza a questo postulato è possibile costruire il modello di seguito illustrato. Valore dei nodi VUP Ognuno dei settori è caratterizzato da: un valore di Btc (biopotenzialità territoriale) espresso in Kcal m-2 a –1 , dato come media ponderale del valore ottenuto dalle superfici delle singole tessere dell’Ecotessuto (diversi usi del suolo) per il loro specifico indice di Btc, calcolato secondo la tabella di pag. 119.

Questo valore riassume le caratteristiche funzionali. E’ comunque necessario precisare che questo valore, poiché le unità sono formate da più tipi di

biotopi, non può essere ottenuto come media tra i loro diversi valori, ma deve tener conto, attraverso un parametro K, della struttura in cui i biotopi stessi si organizzano all’interno delle varie unità. Nel caso specifico si è tenuto conto della diversità paesistica e dello sviluppo degli ecotoni interni che costituisce, a buona ragione, fattore predisponente degli interscambi energetici nelle diverse unità.

Per cui il valore di metastabilità delle varie unità di paesaggio [Kcal m2 a-1] è espresso da: MS=BTC (1+K) per K=(H/Hmax+Ae/At)0.5 In cui: H = indice di diversità (cfr. Shannon) Hmx = diversità massima Ae = area ecotonale interna At = area totale dell’unità di paesaggio MS esprime il valore medio di metastabilità delle singole Unità, mentre MST [Kcal a-1] esprime il valore assoluto delle stesse unità. I termini componenti questa formula necessitano di un breve commento. - La metastabilità L’interpretazione gerarchica dei sistemi biologici indica che le intereazioni tra le componenti di livello inferiore sono controllate da interazioni più lente a livello superiore. Ne consegue che un sistema d’ecosistemi (paesaggio) tende ad avere una maggiore omeostasi (maggiore capacità di incorporare disturbi) rispetto ai singoli ecosistemi componenti. Da qui la necessità di mantenere

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almeno specifici livelli di metastabilità nei paesaggi, in quanto l’organizzazione dei sistemi biologici può migliorare accrescendo la loro metastabilità.

6.30 IL MODELLO PER LA COSTRUZIONE DEL GRAFO.

Deve essere però precisato che la massima metastabilità di un sistema d’ecosistemi non corrisponde alla somma delle massime metastabilità delle sue componenti. Ciò significa che in un paesaggio, o sistema ambientale, in cui ogni ecosistema sia vicino alla fase climax, non si raggiunge la massima stabilità. - La diversità paesistica.

In Ecologia questo indice esprime la ricchezza di specie in una biocenosi; nell’Ecologia del Paesaggio può essere usata per indicare la diversità delle varie tessere in un’ecomosaico.

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L’importanza della diversità è evidente. E’ stato ormai sufficientemente sperimentato che ad una maggior differenziazione degli elementi

naturali, e/o naturaliformi, di un paesaggio corrisponde, statisticamente, anche una maggiore varietà di specie che vivono nell’ecomosaico. In altre parole, ad un elevato numero di biotopi corrispondono caratteristiche ambientali diversificate e quindi una maggiore possibilità che specie diverse trovino le condizioni ideali per il loro sviluppo (nicchie ecologiche).

Le specie costituiscono i principali vettori attraverso cui avvengono gli scambi di energia e di materia; aumentando quindi la diversità si accresce il dinamismo paesistico e quindi l’evoluzione ambientale.

Esiste una relazione tra diversità e controllo dei disturbi esterni. Un disturbo di una certa entità che si manifesti in un paesaggio con basso indice di diversità, costituito cioè da pochi elementi tendenzialmente uguali, può generare alterazioni tali da portarlo oltre la soglia della sua metastabilità. Lo stesso disturbo in un paesaggio diversificato può invece divenire insignificante poiché non tutti gli elementi, essendo diversi, reagiranno allo stesso modo. Così si abbassa la probabilità di collasso e si alza al contempo la probabilità di sopravvivenza del sistema.

Ad una ricchezza d’elementi del paesaggio corrisponde una ricchezza di specie. Questa ricchezza in una comunità determina un aumento degli anelli della catena alimentare, quindi una maggiore stabilità, probabilistica, delle biocenosi, un più efficiente flusso d’energie e ciclo della materia, cui corrispondono in sintesi, un più elevato grado di stabilità della struttura e del funzionamento ecosistemico. - Lo sviluppo delle aree ecotonali dei singoli biotopi. L’energia fluisce tra un biotopo e l’altro (all’interno di un’unità di paesaggio) attraverso i margini dei biotopi stessi; sembra pertanto intuitivo che lo sviluppo di questi ecotoni favorisca gli scambi energetici. Nel caso specifico si è considerata una fascia ecotonale larga un metro. Valore dei legami F E’ espresso dalla seguente formula: MSTi + MSTj l Fij = --------------- . ---------- . p 2 Li + Lj Questo esprime l’entità [ Kcal a-1] del legame che collega il nodo i con il nodo j, dove: p = coefficiente di permeabilità della barriera che separa le diverse unità e che ha i seguenti valori: fiumi = 1 crinali deboli = 0.85 strade secondarie = 0.7 strade principali = 0.4 canali = 0.4 superstrade = 0.2 autostrade = 0.10 tessuti insediativi = 0 l = perimetro di contatto tra le unità Li + Lj = somma dei perimetri delle due unità Il fenomeno espresso da questa formula ricorda, latu sensu, quello della diffusione. La legge di Fick, come si sa, esprime il flusso del soluto in funzione della differenza di concentrazione quindi secondo un gradiente; il flusso è quindi direzionale. Nel caso presente il flusso scorre, per esperienza, nei due sensi e quindi può essere a buona ragione ritenuto proporzionale alla media delle concentrazioni, ovvero al contenuto energetico nei due nodi.

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La non direzionalità del flusso è giustificata dall’ipotesi, molto verosimile, che esiste la possibilità che l’energia si diffonda in ogni direzione e che quindi la parte che interessa nel modello usato sia quella che passa attraverso il perimetro di contatto tra i due settori adiacenti. Connettività della rete C Lg Lg La formula C = --------- = ------------ Lgmx 3(V-2) esprime la connettività di una rete misurando il rapporto tra il numero di legami realmente esistenti, Lg, e quello massimo possibile (Lgmx = 3V-2). Valore ponderato dei legami Fp Tenendo conto che non tutti i legami sono della stessa entità, è necessario, per poter applicare correttamente la formula della connettività, ponderare il valore dei singoli legami rispetto ad un unico valore di riferimento e, nel caso specifico, al legame di valore trovato nella rete(Fmx). Fi La formula Fpi = ----------- Fmx esprime questo valore. Connettività pesata Cp Fp1 + Fp2+…+Fpn La formula Cp = --------------------------------------------

Lgmx esprime in modo omogeneo il valore di connettività della rete. Valore complessivo di ogni singola unità di paesaggio VUP E’ chiaro infine che il valore di ogni singola unità, tenendo conto di tutte le affermazioni fatte in premessa è espresso tanto dal valore di metastabilità dell’unità stessa ( risorse allocate ) quanto dalla possibilità di scambio con le unità limitrofe. Questo valore è espresso dalla formula VUPi = MSTi . (∑n

i Fpi1+Fpi2 +...+Fpin) .log n Per n > 1 Valore Complessivo del Sistema Ambientale VSA Puo’ essere espresso dalla formula VSA=MS(1+Cp) Questa tiene conto tanto del valore medio di metastabilita’ quanto della connettivita’ e ,quindi,delle due caratteristiche che fondamentalmente definiscono un sistema ambientale: - essere formato da unità paesistiche diverse per struttura e funzione(questo può essere

rappresentato dalla metastabilita’) - essere,queste unità, correlate da scambi di energia favoriti,in misura diversa,da gradi diversi di

connessione(questo può essere rappresentato dalla connettività).

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4.4 RISULTATI DELLA VALUTAZIONE I risultati della valutazione consentono di ottenere dati riepilogativi sul funzionamento del sistema: BTC MEDIA TERR. BTC [kcal*mq/anno] METAST. MEDIA TERR. MST [kcal*mq/anno] CONNETTIVITA’ C Indice adimensionale CONNETTIVITA’PESATA Cp indice adimensionale VALORE COMPL. SIST. AMB. VSA [kcal*mq/anno] Questi parametri possono essere confrontati con parametri analoghi calcolati sullo stesso sistema ambientale modificato, a seguito ad esempio degli indirizzi di un Piano, in modo da individuarne il trend evolutivo. Le indicazioni derivanti dal Grafo Questo elaborato può fornire indicazioni molto puntuali ed operative per un modello di pianificazione territoriale di tipo ecologicamente sostenibile: - indica quali sono le parti del territorio (unità di paesaggio) di maggior valore ecologico e quindi

meritevoli di maggiore attenzione, in quanto, attraverso esse si sostiene maggiormente il sistema ambientale;

- indica quali sono le connessioni più importanti, e quindi da salvaguardare, espresse dal flusso energetico più consistente dei legami (per es. non costruendo strade o altre barriere che possono eliminarli o comunque comprometterli);

- indica quali sono le parti del territorio sulle quali conviene puntare per migliorare il sistema (per es. nodi con alto numero di legami caratterizzati, però, da flussi deboli);

- indica quelle parti del territorio caratterizzate da modesti contenuti energetici dove l’eventuale trasformazione da seminaturale ad artificiale provoca scarsi danni dal punto di vista ecologico.

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6.31 IL GRAFO ECOLOGICO

130

PARTE II: FUNZIONAMENTO DEI PRINCIPALI ECOSISTEMI CAP. 1 - IL FIUME E IL SUO BACINO 1.1. IL BACINO IDROGRAFICO • Definizioni

Si intende per bacino idrografico relativo a una sezione di un corso d'acqua (sezione di chiusura) la porzione di territorio che raccoglie tutte le acque che defluiscono attraverso la sezione stessa.

Riferendosi alla raccolta delle acque di precipitazione si parla di bacino imbrifero. La delimitazione del bacino é semplice quando ci si riferisce al solo scorrimento superficiale,

in quanto si tratta di individuare in base al rilievo del terreno lo spartiacque topografico o superficiale (la linea più elevata che separa il bacino imbrifero dai bacini contermini). Risulta invece notevolmente più difficoltoso delimitare la porzione del territorio che concorre alla formazione dei deflussi totali comprendendo i contributi sotterranei o profondi: infatti lo spartiacque freatico o sotterraneo scolante verso la sezione di chiusura del bacino generalmente non coincide con quello topografico e può essere determinato solo tramite indagini idrogeologiche.

L'insieme delle linee di impluvio e dei corsi d'acqua presenti all'interno di un bacino costituiscono il reticolo idrografico.

Le acque di precipitazione, dopo un percorso più o meno lungo di ruscellamento diffuso, confluiscono in linee di impluvio e si organizzano in sistemi idrografici di drenaggio delimitati da linee di displuvio o spartiacque. Ogni linea di impluvio confluisce in un'altra e questa in un'altra ancora e così via secondo la rete di canali che costituisce appunto il reticolo idrografico.

• Caratteristiche generali Il bacino idrografico é non solo l'unità geografica fondamentale alla quale far riferimento nello

studio dei fenomeni fluviali e dei processi geomorfologici ad essi legati, ma anche, come si vedrà, l'unità fondamentale per lo studio di molti processi ecosistemici.

Il ciclo idrologico (ciclo di trasformazioni dell'acqua) analizza il primo tipo di questi processi, al fine di ottenere la determinazione di elementi essenziali per il dimensionamento corretto delle opere idrauliche e degli interventi di sistemazione dei bacini idrografici. Ad esempio, può interessare la stima o del volume d'acqua che defluisce attraverso una sezione di un corso d'acqua in un dato periodo di tempo, della portata di piena che si può o verificare con un determinato tempo di ritorno, della quantità di materiale solido eroso dalla superficie del bacino trasportato dall'acqua e sedimentatosi lungo l'alveo, etc. La determinazione di tali grandezze é oggetto di analisi ed elaborazioni di tipo deterministico o statistico.

Alla base dello studio del ciclo idrologico, vi é la cosiddetta equazione del bilancio idrologico che lega fra loro i volumi d'acqua entranti ed uscenti dal bacino idrografico in un intervallo di tempo prescelto:

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P-Q-F-E-= Vs+Vp. P-(Q+F+E-= Vs+Vp. P = Afflusso meteorico Q = Deflusso superficiale F = Deflusso sotterraneo E = Evotraspirazione Vs = Volume idrico invasato superficiale Vp = Volume idrico invasato sotterraneo. Nell'impostazione del bilancio idrologico solitamente ci si limita, per semplicità, a individuare

il bacino idrografico in base allo spartiacque topografico, tranne in casi particolari (per es. bacini di natura carsica).

Le componenti principali che caratterizzano un bacino sono: - Morfologia: rilievo, pendenze, sviluppo del reticolo idrografico, etc. - Litologia: formazioni geologiche, presenza di faglie, strati fratturati, etc. - Pedologia: tessitura, profondità del suolo, velocità d'infiltrazione, volume superficiale

gravitazionale e capillare, etc. - Acquiferi sotterranei.: sorgenti ed emergenze, scambi con altri bacini, etc. - Uso del suolo: pratiche colturali e conservative, rimboschimenti, grado di copertura, etc. - Erodibilità: natura e produzione dei sedimenti, capacità di trasporto, zone di erosione e

di sedimentazione. - Clima: temperatura, evapotraspirazione, precipitazioni, etc. Il comportamento idrologico di un bacino dipende naturalmente dalle precipitazioni che si

verificano su di esso (e quindi indirettamente dalla sua posizione, quota ed esposizione), dalla loro intercettazione e dal successivo smaltimento (e quindi dalla permeabilità determinata dalla tessitura e dalla profondità del suolo, dal tipo di copertura, dalla pendenza etc.), dall'irradiazione solare e dall'orientazione rispetto ai venti, etc. Generalmente a quote maggiori corrispondono maggiori precipitazioni, che possono assumere il carattere nevoso.

La determinazione dell'afflusso meteorico ad un bacino idrografico richiede il calcolo dell'altezza media di pioggia caduta sul bacino medesimo, avendo a disposizione solitamente valori puntuali misurati con strumenti detti pluviometri o pluviografi. Della disuniformità; di distribuzione delle stazioni di misura può essere tenuto conto con metodi empirici come quello dei topoieti (di Thiessen) con cui si determina la pioggia media pesando le singole misure con pesi a proporzionali alle aree di ciascun apparecchio misuratore. Con il tracciamento delle isoiete (linee ad ugual altezza di precipitazione) possono essere considerati, nella stima della pioggia media, fattori quali l'orografia, la direzione dei venti, etc. Per ottenere stime distribuite sul bacino, si può operare con procedimenti di regressione statistica rispetto a posizione, quota ed esposizione dei valori di pioggia. Oltre al valore della precipitazione ragguagliato sul bacino, é importante la conoscenza dell'intensità e della frequenza degli eventi di pioggia.

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1.2. IL CORSO D'ACQUA • Generalità

I corpi idrici all'interno di un bacino possono essere: Torrenti = sono corsi d'acqua a regime variabile, stagionale, con portate direttamente

legate alla quantità di precipitazioni. Fiume = sono alimentati da una sorgente ed hanno quindi un regime relativamente più

costante seppur sempre legato alla piovosità stagionale. Sorgenti = sono di due tipi: il primo alimenta direttamente un fiume, il secondo è costituito

da un "fontanile" o risorgiva. Il primo tipo è quindi legato alla rete idrica superficiale, il secondo a quella

sotterranea. Inoltre, fanno parte dei corpi idrici di un bacino eventuali laghi, foci, stagni e tutte le zone

umide in genere. Il deflusso superficiale è costituito da quella parte della precipitazione che scorre sulla

superficie del terreno, raccogliendosi poi nella rete idrografica. Esso contribuisce al deflusso in piena; nei periodi di magra, invece, si ha un regime di 'esaurimento' e il deflusso è dovuto quasi esclusivamente alle risorgenti di falda.

Durante una piena il deflusso superficiale dipende quasi esclusivamente dall'intensità di precipitazione, dalla capacità di infiltrazione e dai caratteri morfologici del bacino imbrifero. Solitamente a quote elevate si associano anche acclività accentuate. A parità di altre condizioni, in bacini con pendenze maggiori l'acqua scorre più rapidamente, si infiltra nel terreno con minore facilità e provoca quindi nei corsi d'acqua piene più notevoli ed improvvise. Se sono presenti nel bacino laghi e/o campi di inondazione (casse di espansione) tali piene risultano di intensità ridotta e prolungate nel tempo.

Già da quanto in precedenza accennato, si comprende l'importanza di un'analisi geomorfica quantitativa che consente di individuare e di descrivere i parametri determinanti le dinamiche che si verificano in un bacino. Nel seguito si indicano alcune caratteristiche fondamentali, rimandando alla bibliografia per maggiori dettagli.

La superficie di drenaggio é misurata tramite l'area della proiezione orizzontale del bacino delimitato dallo spartiacque topografico. Il perimetro é la lunghezza del contorno del bacino. La lunghezza del bacino si assume in genere uguale alla lunghezza del corso d'acqua principale, a partire dalla sezione di chiusura del bacino e fino allo spartiacque.

Per caratterizzare la forma dei bacini idrografici sono stati proposti vari parametri, normalmente legati fra loro, fra cui si possono ricordare i fattori di forma, il rapporto di circolarità ed il rapporto di allungamento.

L'andamento altimetrico di un bacino é descritto dalla curva ipsografica, che si ottiene riportando in un diagramma cartesiano i punti le cui ordinate e ascisse rappresentano rispettivamente la quota e la superficie totale delle porzioni di bacino che si trovano a quote superiori a questa, essa si presenta solitamente più ripida nella parte montana e può indicare lo stato dell'evoluzione morfologica di un bacino.

Un parametro che sintetizza la risposta idrologica di un bacino agli eventi di precipitazione é il tempo di corrivazione (tempo richiesto ad una goccia d'acqua per giungere dal punto più distante alla sezione di chiusura del bacino).

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Esso é dipendente da lunghezza, area, quota e pendenza media e uso del suolo. Risulta minore in bacini di ridotte dimensioni e a carattere montano.

Anche lo sviluppo e l'organizzazione del reticolo idrografico possono essere analizzati facendo ricorso alla determinazione di parametri quantitativi che rispondono a leggi morfometriche (Horton, 1945). I vari rami fluviali possono essere 'ordinati' secondo un ordine gerarchico convenzionale (gerarchizzazione), in modo da sintetizzare le caratteristiche del reticolo idrografico di cui fanno parte. E' importante sottolineare che questo tipo di analisi dipende dal dettaglio e dalla scala di riferimento topografico utilizzato per determinarli.

Questi parametri relativi al reticolo idrografico descrivono in certo qual modo l'interazione fra caratteristiche climatiche e geomorfologiche di un bacino idrografico.

Ad esempio, la densità di drenaggio, data dal rapporto tra la somma delle lunghezze delle linee di impluvio di un sistema idrografico e la superficie di drenaggio di un bacino, assume valori più elevati nei territori 'impermeabili', dove il reticolo idrografico si presenta più sviluppato a causa dell'azione erosiva dei deflussi superficiali che incidono e modellano la superficie. I fattori principali che controllano la densità di drenaggio sono il tipo litologico, la permeabilità locale, la presenza e il tipo di copertura vegetale.

All'interno di un bacino idrografico si verificano i fenomeni di erosione, trasporto e

sedimentazione che ne determinano in modo sostanziale l'evoluzione. I meccanismi che governano i fenomeni erosivi, possono essere di tipo diverso:

- Azioni naturali: azione chimica, azione meccanica (temperatura, ghiacciai, valanghe, acqua, etc;).

- Azioni antropiche: diboscamento, pascolo irrazionale, dissodamenti, realizzazione di opere, attività estrattive in alveo, etc.

Esistono equazioni empiriche di carattere generale per la previsione dell'erosione a scala di bacino, come ad esempio la USLE (Universal Soil Loss Equation) di Wischmeier e Smith e le sue versioni modificate, che tengono contro proprio di tali fattori. I corsi d'acqua, si è visto, trasportano i volumi liquidi e solidi generati o immessi nel bacino

imbrifero di appartenenza. La variazione id questi volumi, nello spazio e nel tempo, dipendono dalle caratteristiche climatiche, geomorfologiche e di uso del suolo del bacino stesso che, attraverso i processi idrologici e erosivi, producono un determinato regime di deflussi sui vari corsi d'acqua che afferiscono al reticolo idrografico.

La dinamica di un corso d'acqua naturale è strettamente dipendente dai vari processi che si svolgono nel bacino idrografico di appartenenza. Il corso d'acqua deve essere pertanto considerato non come un'entità fisica a sè stante, bensì parte di un complesso sistema che schematicamente, secondo la rappresentazione proposta da Shumm, può essere suddiviso in tre zone:

1º Tratto: Corrisponde alla parte iniziale del fiume a quote più elevate. Se, come spesso

accade in alta montagna, il tratto di bacino attraversato è privo di vegetazione arborea o arbustiva, si ha corrispondenza quasi diretta tra precipitazioni e regime del torrente o del fiume.

La velocità dell'acqua è molto elevata, con conseguente elevato valore dell'ossigeno disciolto.

Ciò permette, per es., la presenza della trota, che quindi può essere considerata un bio-indicatore.

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Pertanto questo tratto può anche essere definito come "biotopo-zona superiore della trota".

2º Tratto: Avvicinandosi al livello base dell'erosione la velocità diminuisce ed è quindi minore la

presenza di ossigeno. Trasporto ed accumulo tendono ad equilibrarsi. 3º Tratto: I fenomeni di accumulo prevalgono su quelli di trasporto. La velocità di scorrimento è

molto bassa, l'ossigenazione è scarsa.

Mentre nel tratto montano le sponde possono essere ricoperte da vegetazione arborea composta principalmente da sorbo, betulla, e nel tratto intermedio la vegetazione è composta da salici e alneti, specie che possono sviluppare le radici in acqua, nel tratto di pianura le sponde, in molti casi, sono state cementificate nel tentativo di opporsi agli effetti del meandreggiaamento.

E' così scompare la vegetazione ripariale sostituita da campi di mais o pioppeti che si spingono sia sul bordo dell'acqua, con danni ecologici e paesistici notevoli sui quali si tornerà in seguito.

Riepilogando si può dire che la vegetazione che prospetta su un corso d'acqua è, di massima, anch'essa suddivisibile in tre tronchi principali secondo il seguente schema:

Vegetazione riparia Vegetazione acquatica Vegetazione sommersa

1º tratto

Alnus - iugana. Salice purpurea

Careo, erioforum

fitoplantonice

2º tratto

popoulus, salix, fraxinus, alnus plutinose

ninfea, potamogeton, Ty-pha, Sagittarie, Phrapinates

miriofillum

3º tratto

tamerix Phragruetes, Saliconia

Tale suddivisione non va ovviamente interpretata in senso rigoroso, poichè in realtà i vari processi sopra descritti si verificano in ogni parte del reticolo idrografico; essa ha valore puramente indicativo, riferendosi a quelle zone ove un determinato processo (di alimentazione, di trasporto o di deposito) risulta in generale prevalente rispetto agli altri.

I bacini idrografici e, conseguentemente, i corsi d'acqua, costituiscono dei sistemi fisici in continua evoluzione per effetto sia di fattori naturali sia di fattori antropici; le variazioni che tali sistemi subiscono si manifestano in modo diverso in funzione della "finestra temporale" che si adotta per osservarle: nel breve termine, fino all'ordine dell'anno, si possono evidenziare le variazioni stagionali connesse, per esempio, con le irregolarità del ciclo idrologico; nel lungo termine, cioè sulla scala geologica dell'ordine del milione di anni, si osservano le continue evoluzioni cui è soggetto l'intero reticolo idrografico. Il sistema fluviale risulta quindi in una condizione di equilibrio dinamico, in cui l'assetto del corso d'acqua cambia continuamente nel

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tempo, anche in assenza di fattori antropici. Tuttavia, scelta un'opportuna scala intermedia dell'ordine dei 50 - 100 anni, può essere individuato un assetto mediamente stazionario che caratterizza la condizione di regime del corso d'acqua; è su questo periodo che riferiremo i concetti di seguito esposti. • Rapporto bacino-corso d'acqua

Le diverse variabili che caratterizzano la dinamica del bacino e, conseguentemente, la dinamica del corso d'acqua, possono essere generate e/o modificate da due categorie di fattori:

- fattori ambientali: (esempio: clima, vegetazione, morfologia, geologia, tettonica); - fattori antropici:

a) interventi umani a scala di bacino (uso del suolo, stabilizzazione dei pendii, rimboschimenti...)

b) interventi umani sul corso d'acqua (sistemazioni, regolarizzazioni, regimazioni, attività estrattiva...).

L'interazione tra i vari fattori sopra citati determina l'assetto del corso d'acqua in un

determinato momento che può essere definito in funzione delle caratteristiche:

- idrauliche, rappresentate da quelle variabili idonee a definire la corrente liquida quali le portate, i livelli idrici, la pendenza motrice, la velocità di deflusso;

- geometriche, quali il profilo trasversale, longitudinale e planimetrico del corso d'acqua; - sedimentologiche, quali le caratteristiche dei sedimenti, le portate solide, la capacità di

trasporto; - ecosistemiche, rappresentate dalle condizioni biologiche del corso d'acqua e dalle zone

limitrofe. Tali caratteristiche sono variabili nel tempo e nello spazio e tra di esse si possono

individuare quelle indipendenti, cioè imposte al corso d'acqua dal bacino di alimentazione (zona I), come per esempio le portate liquide e solide, e quelle dipendenti che viceversa il corso d'acqua é in grado di modificare e adattare come conseguenza del processo di "automodellamento", quali la sezione idraulica, la pendenza, la capacità di trasporto e l'assortimento granulometrico dei sedimenti.

La ricerca dei legami intercorrenti tra le variabili indipendenti e dipendenti é di fondamentale importanza per un'adeguata comprensione della dinamica dei corsi d'acqua e una loro corretta gestione e tutela.

1.3. ECOLOGIA DEL FIUME • Il fiume come insieme di caratteristiche fisiche e chimiche

Un fiume, un torrente, un ruscello (i cosiddetti "ambienti lotici") sono realtà caratterizzate dallo scorrimento dell'acqua all'interno di un solco (alveo).

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I corsi d'acqua superficiali rappresentano dunque il percorso preferenziale che le acque meteoriche, precipitate dall'atmosfera e inizialmente infiltrate nel sottosuolo, compiono per attraversare le terre emerse ed arrivare al mare (o ai bacini di raccolta interni, quali i laghi).

Dal punto di vista morfologico, il corso d'acqua é definito dalla forma e dalle dimensioni che assumono i suoi elementi fondamentali: il filone della corrente e i substrati di fondo e delle sponde.

Si è già detto che la morfologia può essere notevolmente diversificata, in dipendenza di numerosi fattori: la portata (ovvero la quantità di acqua che scorre nell'unità di tempo) in condizioni di scorri mento sia ordinario sia eccezionale (in particolare durante gli eventi di piena), la pendenza dell'alveo di scorrimento, la erodibilità dei substrati etc.

I geomorfologi riconoscono alcune tipologie fondamentali di scorri mento delle acque: il torrente ad alveo unico ed a massi sparsi dei tratti montani, dove le pendenze sono elevate e la capacità erosiva delle acque sulle sponde prevale su quella di deposito; il torrente ove si alternano in modo relativamente regolare "pozze" (tratti intermedi di acqua quasi ferma) e "raschi" (brevi rapide spumeggianti); il torrente "a rami anastomizzati", dove numerose braccia del fiume si intrecciano formando isole di piccole e grandi dimensioni, cambiando frequentemente il loro tracciato in occasione delle piene; il fiume "a meandri", dove il corso d'acqua forma una serie di anse successive più o meno pronunciate, prima o poi tagliate in occasione di piene eccezionali; il fiume nei suoi tratti terminali, più o meno rettilineo ed arginato.

Fanno parte del fiume anche unità con caratteristiche specifiche quali la sorgente e la foce (di varia forma). Anche i laghi costituiscono in genere un momento particolare del fiume, in cui riempie una conca naturale; perfino le zone umide interne costituiscono spesso una particolare manifestazione dell'evoluzione dei corsi d'acqua.

Quindi, parlando di ambiente fluviale non ci si deve limitare al corpo idrico in sé: occorre considerare anche le sponde e le fasce immediatamente circostanti, almeno quelle soggette alla sommersione durante le piene ordinarie e straordinarie. Per certi aspetti di governo del territorio occorre poi considerare l'intero bacino idrografico entro cui il corso d'acqua si sviluppa.

In ogni caso le fasce immediatamente laterali, pur essendo sistemi terrestri, fanno parte della vita del fiume che potrà sommergerle nel corso delle piene o interessarle nel corso del tempo con le sue divagazioni. Sono quindi ecotoni.

All'interno di tali fasce vi sono altri sistemi acquatici di grande importanza, legati alla vita del fiume, quali gli specchi effimeri che rimangono sulle rive dopo una piena, le lanche (specchi palustri residui di antichi bracci del fiume), i ruscelli formati dalle acque di risorgenza alla base dell'incisione provocata dal fiume rispetto alle aree circostanti etc.

Un altro aspetto di grande rilevanza nella descrizione di un fiume, soprattutto per quelle che sono le sue implicazioni ai fini della vita acquatica, é la natura chimica delle acque che vi scorrono.

Caratteristiche chimico-fisiche fondamentali delle acque di un fiume sono la temperatura, l'acidità, la conducibilità elettrica, il complesso delle sostanze disciolte (di particolare importanza ad esempio i carbonati che ne determinano la durezza).

Da questo punto di vista i particolari episodi geomorfologici legati al fiume hanno spesso particolarità più o meno marcate Si pensi ad esempio ai cunei di salinità che risalgono lungo gli estuari, o alla temperatura costante delle sorgenti (più a valle la temperatura varia in modo abbastanza marcato, in relazione alle fluttuazioni della temperatura dell'aria).

Ma un corso d'acqua non é solo un insieme di fattori fisici e chimici; in esso sono presenti organismi viventi di vario tipo: specie animali, vegeta li, microrganismi che hanno eletto le acque correnti come luogo di vita. Gli organismi viventi formano vere e proprie comunità, tipicamente quella in grado di nuotare attraverso la corrente (il necton) e quella legata ai substrati di fondo (il benthos). Le particolari caratteristiche dell'ambiente lotico non consentono in condizioni normali

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lo sviluppo vero e proprio di plancton (il complesso degli organismi sospesi nell'acqua senza mezzi propri di locomozione in grado di resistere alla corrente), presente invece nelle acque ferme.

In realtà i fattori fisici, chimici, biotici considerati nel loro insieme, costituiscono un unico sistema. In un torrente reale sono presenti contemporaneamente l'acqua che scorre, i pesci che vi nuotano, i massi affioranti, le bolle di aria che rendono l'acqua bianca, l'uomo nelle sue varie attività.

L'insieme dei fattori fisici, chimici, biotici costituisce un ambiente inscindibile, un sistema legato da relazioni interne specifiche.

• Il fiume come habitat Il fiume può essere considerato da diversi punti di vista; dal punto di vista degli organismi

che lo abitano: il fiume rappresenta un "habitat" l'insieme, cioè, di fattori biotici ed abiotici che nel loro complesso compongono le caratteristiche del luogo in cui un animale vive.

Gli habitat delle specie possono essere ampi e comprendere molti diversi tipi di ambiente, alcuni ampi e diversificati, altri con caratteristiche molto particolari. In senso generale l'habitat corrisponde ad una "nicchia spaziale" all'interno dell'ambiente.

Lo spazio di un organismo all'interno dell'ecosistema non comprende in realtà solo gli spazi fisici (ad esempio le trote nei torrenti di montagna si trovano preferenzialmente nelle buche a valle dei massi più grandi), ma anche il complesso di condizioni (fisiche, chimiche e biologiche dell'ambiente) in cui l'organismo può riprodursi. Così le trote in montagna hanno bisogno anche di determinati livelli di temperatura e di ossigenazione dell'acqua, della presenza di macrobenthòs (piccoli organismi che vivono sul fondo) che possano costituire alimento etc... La posizione di una specie all'interno dell'ambiente é così l'espressione di una serie di esigenze chimiche, fisiche, di substrato, biologiche che ne condizionano la sopravvivenza, lo sviluppo, il mantenimento, la riproduzione.

Tale complesso di spazi fisici e di condizioni fisicho-chimiche complessive esprime la "nicchia ecologica" di quella specie.

Il "sistema fiume'' (comprensivo delle sponde e delle fasce laterali) costituisce habitat preferenziale per numerose specie di uccelli, di mammiferi, di rettili, di anfibi.

L'ambiente lotico in senso più stretto (l'acqua corrente) costituisce a sua volta, l'habitat per un'ittiofauna differenziata, nonché per un complesso di invertebrati acquatici, di vegetali acquatici, di microrganismi legati ai substrati di fondo (il benthos). I1 fiume come habitat é tutt'altro che omogeneo. In termini abbastanza generali si distinguono le biocenosi che hanno bisogno di acque veloci e di substrati ghiaiosi o ciottolosi (si da loro il nome di "rhitron"), da quelle che vivono nei corsi d'acqua lenti e con substrati fini (il loro nome é "potamon").

Anche per quanto riguarda l'ittiofauna si riconoscono vere e proprie "zone" definite dalla morfometria e dalla velocità di corrente. Ad esempio si sono distinte una "zona a trote" con correnti molto rapide, da una "zona a temoli" con correnti rapide, da una "zona a barbi" con correnti moderate, da una "zona a carpe" con correnti ridotte.

• Il fiume come Ecosistema Mentre l'habitat rappresenta l'ambiente riferito ad un dato organismo (ad esempio ad una

singola specie), l'ecosistema rappresenta l'insieme degli organismi e dei fattori abiotici che sono presenti in un certo spazio fisico, nonché l'insieme delle relazioni che li legano e dei processi dinamici a cui sono soggetti.

138

Analizzare gli ecosistemi significa riconoscere e studiare le proprietà emergenti del sistema rispetto a quelle delle sue singole componenti. Una caratteristica particolarmente importante a livello di sistema é ad esempio data dalla natura dei flussi di energia e di materia che attraversano l'ambiente.

Mentre il corso d'acqua forma con le terre attraversate, per le fortissime relazioni esistenti

tra gli elementi, un macroecosistema, al suo interno appare come un mosaico di biotopi diversi: quello del letto di magra, sempre a contatto con l'acqua corrente, quello dei margini delle rive, a contatto periodico, quello delle rive, a contatto periodico ad intervalli più lunghi, quello dei terreni golenali all'interno degli argini, sommersi solo eccezionalmente.

Inoltre questa diversità ecologica, formata generalmente da "ecotoni", biotopi di transizione, consente l'insediamento di numerose popolazioni vegetali e animali di cui alcune estremamente specializzate (alcuni insetti acquatici, per es., vivono soltanto al di sotto di sassi di determinate dimensioni e soltanto in alcune specifiche condizioni di corrente.

La vegetazione gioca in questo senso un ruolo estremamente importante articolandosi in zone caratteristiche considerate rispetto alla sezione trasversale del fiume piante acquatiche, correnti sulle fascie spondali, boschi "zonali" (salici, ontani, pioppi), che occupano la fascia che va dal livello medio al livello delle piene normali, zona delle piante da legno duro (frassino, olmo, quercia, carpino) estese alla fascia delle piene eccezionali.

Questo complesso di associazioni vegetali svolge molteplici funzioni ecologiche:

a) Le piante acquatiche costituiscono la zona di frega di pesci e danno un forte contributo all'autodepurazione dell'acqua;

b) i canneti oltre che contribuire fortementte all'autodepurazione, svolgono un ruolo

importantissimo per la stabilità delle ripe; c) l'apparato radicale delle piante legnose svolge un azione meccanica di protezione

estremamente valida e diversificata a seconda delle specie salici-ontani-frassini. Infatti mentre l'ontano penetra con le radici nel suolo fornendo una sorta di cortina e il frassino, al livello estivo dell'acqua, s'infila con le radici nelle scarpate, i salici agiscono con i due effetti combinati: rafforzano le sponde con una parte dell'apparato radicale (molto sviluppato), e con altre radici fluttuanti nell'acqua trattengono il materiale sospeso aumentando di fatto la loro zona d'influenza.

Deve essere ancora aggiunto che nel periodo vegetativo la chioma degli alberi aduggia il

corso del fiume rallentando la crescita di alghe ed erbe che ostacolano il deflusso e, almeno nei corsi d'acqua minori richiedono spesso interventi di manutenzione piuttosto costosi.

Ma l'"ecosistema fiume" non è importante solo di per sè, ma anche nei riflussi di tutto

l'ambiente del bacino attraversato, in quanto costituisce il canale preferenziale di scorrimento della materia nella biosfera legata alle terre emerse.

L'ecosistema del bacino può essere considerato come costituito da un insieme di unità spazialmente definibili, con caratteristiche strutturali e funzionali specifiche, tessere a diversi ordini di grandezza di un mosaico reale fisicamente ricostruibile (ecomosaico).

I flussi di materia ed energia costituiscono di fatto scambi tra unità ecosistemiche (un bosco, un fiume, una palude) che possono essere delimitati con precisi perimetri.

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Strumento imprescindibile di ogni analisi dell'ambiente deve pertanto essere una specifica carta delle unità ecosistemiche.

Per esempio in un sistema golenale, analizzando congiuntamente gli aspetti strutturali e funzionali di tale sistema si possono riconoscere, tra le unità acquatiche golenali, numerose tipologie ecosistemiche (ad esempio diversi tipi di lanche), che hanno un ruolo differente all'interno del sistema complessivo, diversa sensibilità agli impatti di origine antropica, differenti idoneità per utilizzi da parte delle popolazioni locali etc...

Gli ecomosaici costituiscono inoltre sistemi dinamici, determinati da processi evolutivi riconoscibili a differenti scale temporali, e questo é particolarmente vero per gli ecosistemi fluviali.

Anche su archi di tempo piccoli, confrontabili con quelli della programmazione degli interventi su un dato territorio, vi possono essere sensibili trasformazioni dell'ecomosaico naturale.

L'evoluzione è dunque intrinseca al sistema (determinata dagli eventi di piena), e rapida; interessante notare come tale condizione dinamica sia stata registrata anche dagli insediamenti umani circostanti: il nome "Cambio nuovo" del vicino centro abitato traduce la conseguenza di eventi passati di una piena eccezionale.

• La valutazione ecologica del fiume L'approccio ai metodi di valutazione della qualità delle acque correnti ha subito una notevole

evoluzione negli ultimi anni. Alla mera analisi chimica di alcuni parametri e a quella microbiologica si é aggiunto, in Europa e in

Italia, I'uso di indicatori biologici. Questi hanno il vantaggio di non essere legati al momento del prelievo ma di registrare anche turbative di varia natura avvenute in tempi anteriori, di avere una vasta applicabilità, un basso costo di esercizio, di essere ripetibili e soprattutto facilmente comprensibili.

Tra i vari metodi sperimentati si é affermato l'Extended Biotic Index. Questo metodo é oggi applicato in molte regioni italiane ed europee ed ha già dato interessanti mappe di qualità delle acque correnti.

Spostando la nostra attenzione dalla singola goccia d'acqua al corso d'acqua nel suo insieme si sono sempre più evidenziate le relazioni tra le capacità autodepurative, e quindi la qualità delle acque, e l'intero ecosistema fluviale.

Per questo motivo gli operatori che utilizzavano il metodo E.B.I. rilevavano anche diversi parametri ambientali relativi alla stazione quali il tipo di substrato, la turbolenza, la velocità di corrente etc.

Alcuni ricercatori hanno voluto dare un maggior peso a questi parametri ambientali e hanno lavorato alla messa a punto di schede di rilevamento apposite.

Tra queste ci é sembrata particolarmente interessante il Riparian Channel and Environmental Inventory (R.C.E.) elaborata dal Prof. Robert Petersen dell'lstituto di Limnologia dell'Università di Lund.

Questa scheda prende in esame 16 parametri relativi all'ecosistema fluviale assegnando a ciascuno una serie di 4 diversi punteggi. Dalla somma finale si ricava la classe di appartenenza del tratto di corso d'acqua rilevato. Si può così ottenere una mappa della salute ecologica di interi corsi d'acqua da affiancare a quella dell'E.B.I.

Alcuni dei parametri presi in esame sono:

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• AMPIEZZA DELLA FASCIA VEGETAZIONALE RIPALE: questa componente dell'ecosistema fiume svolge importantissime funzioni. Si tratta di una vera e propria interfaccia attiva tra l'ambiente dell'acqua corrente e l'ambiente terrestre.

Ricordiamo alcune delle sue importanti funzioni: • OMBREGGIATURA DEL CORSO D'ACQUA: la presenza di vegetazione arborea ripale

protegge l'acqua da un eccessivo irraggiamento solare e quindi da aumenti di temperatura. Come é noto la capacità dell'acqua di trattenere ossigeno disciolto é inversamente proporzionale alla sua temperatura, e quindi un eccessivo aumento di questa può causare seri problemi di respirazione all'intera comunità vivente nel corso d'acqua. La presenza di zone d'ombra é indispensabile alla vita di molti pesci che, essendo privi di palpebre, mal sopportano condizioni di luminosità elevate. La riduzione della quantità di luce limita inoltre l'accrescimento eccessivo di piante acquatiche.

• FUNZIONE DI FILTRO BIOLOGICO: in zone agricole l'apporto al fiume di azoto e fosforo

attraverso le acque di dilavamento é molto elevato e contribuisce in materia determinante all'eutrofizzazione del corso d'acqua e del suo recettore (lago o mare). Una buona fascia ripale é in grado di trattenere ed utilizzare una grande quantità di questi sali. Recenti studi hanno stabilito che un ettaro di zona ripale trattiene 89 kg di nitrati e fosfati per ettaro l'anno se formata da pioppi, e 52 'Kg se formata da bosco umido misto.

• PROTEZIONE DELLE RIVE: le essenze arboree selezionate per vivere in questo particolare

ambiente (ontani, salici, pioppi) si sono adattate anche per resistere all'azione erosiva dell'acqua, mediante apparati radicali profondi; quindi sono in grado di opporre una buona resistenza a tale azione.

• AUMENTO DELLA VARIABILITÀ AMBIENTALE: la presenza sulle rive di radici, rami,

incavature etc., crea molti micro-ambienti e di conseguenza aumenta il numero di specie presenti con effetto equilibratore sull'intera comunità biologica.

• APPORTO DI ENERGIA: i fiumi sono ecosistemi aperti, cioè non hanno una loro produzione

primaria. I vegetali sono di solito scarsi in alveo e quindi l'apporto energetico deve venire soprattutto dall'esterno sotto forma di foglie. E' questo il primo anello della catena alimentare che avrà come effetto finale l'autodepurazione del corso d'acqua. La mancanza di vegetazione ripale e quindi delle foglie porta alla diminuzione degli organismi sminuzzatori e ad un grave squilibrio della comunità biologica.

• HABITAT PER AVIFAUNA E MAMMALOFAUNA: questa fascia rappresenta un ambiente

particolarmente ricco da un punto di vista nutrizionale per molti uccelli e mammiferi. Particolarmente in aree agricole tale zona rappresenta spesso l'unica possibilità di nidificazione. Inoltre la conformazione di queste zone facilita l'accesso al corso d'acqua anche a tutta la fauna che vi si reca solamente per bere.

Rappresentano importanti aree di sosta per gli uccelli migratori e punti di irraggiamento verso i territori circostanti per tutta l'avifauna.

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• QUALITÀ DELLA VEGETAZIONE RIPALE: la condizione ottimale é rappresentata da boschi ripali maturi, quindi zone di più recente colonizzazione con alberi pionieri, con prevalenza di cespugli e infine ripe formate solamente da erbe.

• TIPO DI USO DEL SUOLO DEL BACINO: la destinazione d'uso del territorio di un bacino

idrografico é molto importante per la qualità dei corsi d'acqua che vi scorrono. Dal territorio infatti giungono, attraverso le acque di dilavamento e di percolamento, gli apporti in sali, sostanze nutrienti o inquinanti.

La situazione ottimale é un bacino coperto da foreste, quindi boschi misti a pascoli, prati ed arativi ed infine la condizione di maggior rischio, l'arativo permanente.

Maggiore é l'impatto negativo di un territorio sul suo corso d'acqua, maggiori dovrebbero essere gli interventi volti a conservare o migliorare le capacità autodepurative del corso stesso. Spesso tuttavia avviene esattamente il contrario in quanto le zone a vocazione agricola intensiva tendono ad utilizzare tutto il terreno disponibile riducendo o eliminando le zone ripali e lo stesso alveo a discapito della integrità dell'ecosistema fluviale.

• CAPACITÀ DELL'ALVEO: la capacità dell'alveo, espressa dal rapporto ampiezza/profondità,

fornisce informazioni sulla sicurezza del corso d'acqua. Minore é questo rapporto, maggiore é la sicurezza. Questo aspetto é stato molto curato negli ultimi anni per effetto dei diversi e interventi di artificializzazione degli argini.

• STRUTTURE DI RITENZIONE: i corsi d'acqua, in particolare la zona torrentizia (rhithron),

sono ecosistemi aperti e l'ingresso di energia é rappresentato soprattutto dalle foglie che cadono dalla vegetazione ripale. Affinché queste possano essere utilizzate é necessario che non vengano portate subito via dalla corrente. Le strutture presenti in alveo (tronchi, massi etc.) in grado di trattenere questo apporto vegetale sono dette strutture di ritenzione. La loro presenza é importante perché la comunità bentonica possa avere una equilibrata struttura dal punto di vista dei ruoli trofici.

La condizione ottimale é rappresentata da strutture stabili, quindi strutture stabili ma coperte a valle da sedimento, da strutture mobili con le piene e infine da strutture sabbiose.

• STRUTTURA DEL FONDO DELL'ALVEO: il tipo di fondo é determinante per la presenza

delle diverse specie bentoniche in quanto forma i microambienti adatti alle esigenze dei vari organismi. Maggiori saranno i microambienti presenti e maggiore sarà il numero delle specie. A1 contrario la banalizzazione dell'habitat avrà come conseguenza una riduzione della varietà di organismi con ovvie alterazioni degli equilibri inter e intraspecifici.

La condizione migliore é in presenza di substrati formati da sassi di diverse dimensioni e incassati tra di loro, quindi substrati sassosi ma mobili con qualche sedimento, substrati di ghiaia e sabbia ed infine substrati uniformi e compatti di sabbia e sedimento o artificiali.

• RASCHI, POZZE E MEANDRI: in condizioni naturali un corso d'acqua tende ad alternare

tratti a scorrimento veloce e superficiale (raschi) a tratti più calmi con acque più profonde (pozze). In condizioni ambientali favorevoli si formano anche i meandri. Diverse ricerche hanno dimostrato la grande importanza della regolare successione di questi ambienti nell'assicurare agli organismi bentonici condizioni adatte ai diversi momenti del loro ciclo biologico.

La condizione ottimale si ha quando i raschi e le pozze si succedono con un intervallo pari a 5 - 7 volte la larghezza del corso d'acqua, segue la condizione in cui si succedono

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irregolarmente, quindi pozze molto lunghe separate da brevi raschi irregolari e infine l'assenza di pozze, raschi o meandri.

• DETRITO: la condizione ottimale é rappresentata da un detrito formato solamente da

materia vegetale di diverse dimensioni, quindi da flocculato organico, flocculato fine e coperto da sedimento e la condizione peggiore é la presenza di sedimenti anaerobici.

1.4. INTERVENTI ANTROPICI SUL BACINO • Il concetto di regime fluviale

Prima di passare all'analisi delle modifiche del regime dei corsi d'acqua indotte dall'attività umana, occorre precisare cosa si intende per "regime del corso d'acqua".

Le caratteristiche di un corso d'acqua, idrauliche, geometriche e sedimentologiche, variano nel tempo e nello spazio.

La modifica di uno o più fattori da' origine ad una perturbazione nell'assetto del corso d'acqua il quale tende ad assumere, nel tempo, una nuova configurazione di regime per adattarsi alle mutate condizioni al contorno.

I tempi di adattamento possono risultare in generale molto lunghi, dell'ordine anche delle diverse decine di anni, durante i quali le caratteristiche geometriche, idrauliche e morfologiche si modificano verso una nuova configurazione di regime.

Si definisce condizione di regime di un corso d'acqua la condizione per cui, ad una determinata scala temporale, le caratteristiche rimangono sostanzialmente immutate.

• Le modificazioni antropiche Conviene ancora una volta sottolineare l'importanza di considerare il bacino idrografico come

un sistema unitario e il corso d'acqua come un elemento inscindibile da tale sistema. Pertanto, ogni intervento sul bacino può avere, direttamente o indirettamente, effetti sul

regime fluviale. Possono essere: - Interventi sul bacino Tra gli interventi a scala di bacino, le variazioni dell'uso del suolo possono influire in modo

rilevante sul regime dei corsi d'acqua. Per esempio i disboscamenti inducono sia una modifica dei deflussi liquidi sia di quelli solidi favorendo in quest'ultimo caso, una maggiore attività erosiva dei versanti e quindi un incremento dei volumi solidi in arrivo ai corsi d'acqua; gli effetti si traducono in tendenze al sovralluvionamento degli alvei e maggior apporti solidi alle foci. Al contrario, un'attività di rimboschimenti produce degli effetti del tutto opposti.

Effetti analoghi possono derivare da altri tipi di interventi a scala di bacino, quali le variazioni di pratiche agricole e le sistemazioni idraulico-forestali.

I fenomeni erosivi coinvolgono anche la stessa stabilità delle sponde, degli argini e, in

generale, di tutti i manufatti presenti in alveo (pile di ponti, difese spondali). Di qui la necessità di ricorrere ad affidabili criteri di indagine che consentano la valutazione

delle conseguenze indotte da interventi umani sull'assetto del corso d'acqua, criteri che, seppur

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derivati dalle ancora limitate conoscenze sulla dinamica fluviale, rappresentano tuttavia importanti riferimenti nell'ambito delle scelte d'intervento sul reticolo idrografico.

- Interventi sul corso d'acqua Nel caso della diga, gli effetti indotti a monte della sezione dello sbarramento si manifestano

attraverso un progressivo accumulo di materiale nella zona dell'invaso, causato dalla riduzione della capacità di trasporto rispetto alla quantità di materiale in arrivo dal monte. A valle si verifica, invece, una erosione progressiva dell'alveo indotta dall'intercettazione di tutto o parte del trasporto solido originariamente disponibile, erosione che può interessare il tronco di valle anche per lunghezze considerevoli.

• Conseguenze ambientali delle opere di arginatura Si ricorda che il fiume è un ecosistema vivo, non soltanto al suo interno, ma continuamente

intereagente anche fisicamente, oltre che ecologicamente, con il territorio del bacino attraversato, soprattutto mediante il fenomeno del meandreggiamento che ne sposta di continuo il corso.

L'uomo ha, da sempre, avvertito la necessità di opporsi a questo fenomeno; non solo negli attraversamenti urbani, ma anche nell'attraversamento dei terreni agrari.

Le opere di regimentazione idraulica e di difesa spondale non sono pertanto una novità; ma tendendo a canalizzare il corso d'acqua possono generare grossi problemi. Infatti, così procedendo, si rischia, ed in alcuni casi il fenomeno si è già verificato di "uccidere" i corsi d'acqua distruggendo ecosistemi insostituibili.

Come già si verifica in altri casi si tratta di un fenomeno, che se quantitativamente contenuto e limitato ai casi strettamente necessari può risultare sostanzialmente indolore dal punto di vista ambientale, generalizzato provoca disastri di ogni genere, idraulici, ecologici, naturalistici ecc.

Purtroppo negli ultimi decenni si è proceduto su questa strada, nei corsi di ogni dimensione, canalizzando e restringendo gli alvei, estirpando la vegetazione ripariale con una serie di gravissime conseguenze ambientali.

- Tipologia delle difese spondali

Le opere di difesa possono essere raggruppate in due tipologie distinte. Della prima, costruita a diretto contatto dell'acqua fanno parte muri, mantellate, gabbionate,

scogliere e prismate. Quelle attualmente più in uso sono le "prismate"; massicciate di cubi di cemento che vengono

depositate sulle sponde degli alvei di morbida dei corsi d'acqua, dopo un processo di rimodellamento delle stesse (rettifiche e/o restringimenti).

Altra tipologia di difesa, è costituita dagli "argini". Formati generalmente da terrapieni, costruiti non a diretto contatto del corso d'acqua, ed aventi la funzione di estremo contenimento solo durante i periodi di piena eccezionale.

I due tipi di difesa quindi sono molto dissimili con conseguenze del tutto diverse sull'ambiente.

Analizziamo i problemi generati dalle difese spondali.

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Diciamo subito che in alcuni casi, prismate o scogliere (l'equivalente realizzato in massi naturali) sono necessarie e insostituibil, quando servono per proteggere manufatti (ponti, abitati, elettrodotti, strade, ferrovie ecc.) già esistenti.

In molti altri casi invece queste difese appaiono inutili in quanto i fiumi o divagano poco o nulla sul territorio, o è necessario che ciò avvenga (casse d'espansione) o erodono soltanto per interventi antropici errati.

Invece se i fiumi tendono a divagare e ad espandersi sul territorio circostante è idrologicamente, idraulicamente ed ecologicamente, nella maggioranza dei casi, necessario ed è un errore impedirlo.

Bisogna tener conto inoltre che è impossibile impedire del tutto che tendenze evolutive dei corsi d'acqua in quanto le variazioni di regime idriche di livello e di profilo del fondo, di trasporto solido, oltre che i disboscamenti e le evacuazioni, mantengono il letto del fiume in continua evoluzione, con la conseguente distruzione in molti casi delle opere di difesa già costruite.

Deve essere detto infatti che spesso l'erosione delle sponde è generata proprio dall'intervento umano: - escavazioni di sabbia e ghiaia che abbassano il letto del fiume, modificano le pendenze e quindi

la velocità dell'acqua - costruzione di prismate che fanno rimbalzare il flusso di corrente sulla sponda opposta - estensione delle coltivazioni sino ai bordi del corso d'acqua con la distruzione della fascia

boschiva ripariale.

La conseguenza è che quando si inizia a "fortificare" una sponda quasi automaticamente, in tempi più o meno lunghi, si rende necessario poco a poco cementificare tutto il fiume, procedendo così alla sua trasformazione in un vero e proprio canale.

I danni provocati dalle prismate sono riferibili agli aspetti - MORFOLOGICI - IDROLOGICI ed IDRAULICI - AGRONOMICI - NATURALISTICI-ECOLOGICI - LUDICI-RICREATIVI - ASPETTI MORFOLOGICI I danni più evidenti alla morfologia fluviale sono riferibili al restringimento degli alvei,

all'eliminazione delle casse di espansione, all'accorciamento del corso, con conseguente aumento della velocità dell'acqua, all'abbassamento dell'alveo e alla mancata riprofilatura delle sponde.

- ASPETTI IDROLOGICI-IDRAULICI In condizioni di normale naturalità, le varie ramificazioni dei corsi d'acqua, col sistema delle

lauche, degli stagni, ecc., funge da cassa di espansione per l'attenuazione e la diluizione nel tempo delle piene, e il restringimento dei periodi di magra.

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A seguito della costruzione delle difese spondali aumenta invece la velocità dell'acqua, sia nell'alveo vero e proprio che nelle goline con conseguente:

• aumento di erosione del fondo e messa in crisi di vari manufatti come ponti, dighe, ecc.; • aumento di erosione dei terreni esondati; • abbassamento delle falde freatiche e inaridimento delle risorgive; • compressione dell'onda di piena in tempi più brevi. Ciò comporta un inaridimento dei terreni limitrofi. E ciò può accadere anche in terreni

relativamente lontani dai corsi d'acqua. In molti casi spariscono le risorgive ed è necessario abbassare il livello dei pozzi. E tutto ciò perchè le prismate, o simili, compattando il terreno su cui poggiano ostacolano

gli scambi idrici tra fiume e falde ed ostacolano la risalita per capillarità. - ASPETTI AGRONOMICI I terreni vicino ai fiumi in alcune particolari situazioni possono impoverirsi di humus, a causa

della maggior erosione nei periodi di esondazione con asporto dello strato fertile più leggero. - ASPETTI NATURALISTICI ED ECOLOGICI La costruzione delle prismate produce a questo riguardo un doppio danno. Il primo di carattere generale ed esteso, attraverso la distruzione della diversità

paesaggistica prima offerta dalle divagazioni del fiume, (ramificazioni degli alvei, isole, meandri, insenature, lanche, sabbioni, spiaggie, valli, rapide, mortizze) contornate dai boschi ripariali e galenali. A questa varietà di habitat corrisponde, naturalmente, una diversità faunistica acquatica ed aerea; (gamberi, storioni, trote, aironi, lontre, volpi, tartarughe, ecc.).

La canalizzazione, dovuta alle prismate, e la conseguente banalizzazione del paesaggio distrugge tutto questo, almeno in buona parte.

La seconda di ordine più locale, conseguenza della distruzione degli "ecotoni" (biotopi di transizione) formati dalle zone di contatto tra acqua e terra, particolarmente ricchi, come tutti gli ecotoni, dal punto di vista biologico.

- ASPETTI TURISTICI E LUDICI I danni conseguenti, in questo ambito, sono un riflesso di quelli descritti sopra. L'ambiente naturale ha una forza attrattiva ben diversa da quella prodotta da un ambiente

banalmente cementificato.

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1.5. CRITERI GUIDA PER L'ASSETTO DEI CORSI D'ACQUA • Criteri generali

Da tutto ciò che è stato premesso ai punti precedenti se ne deduce facilmente che un corretto assetto del corso d'acqua passa attraverso due momenti e due scale diverse.

Il primo alla scala di bacino. Questo momento non è disgiunto da un tipo di governo del

territorio che prenda in esame tutte le componenti in gioco nel bacino considerato. Quindi necessità socio-economiche da un lato, ma dall'altro le componenti abiotiche e

biotiche che sinergicamente determinano l'equilibrato sviluppo di tutti gli ecosistemi naturali - naturaliformi - seminaturali e antropici.

Questa forma di governo del territorio passa forzatamente attraverso i piani paesistici di coordinamento territoriale perchè solo questo tipo di strumento appare in grado di considerare tutte le componenti di cui sopra.

E' difficile credere che possa esistere un corretto equilibrio ambientale di un corso d'acqua se le componenti a monte, i sistemi naturali, agrari, urbani sono in squilibrio.

Il fiume non è altro che il pettine a cui giungono tutti i nodi e quindi bisogna agire innanzitutto a scala di bacino.

Salvaguardia del patrimonio naturalistico, salvaguardia del patrimonio culturale, salvaguardia del patrimonio biologico, salvaguardia dell'assetto idrogeologico, sono punti chiave con i quali debbono confrontarsi le necessità di occupazione e trasformazione di nuovi spazi per le infrastrutture, le urbanizzazioni, le produzioni industriali e agricole dovute allo sviluppo socio-economico.

Ripetiamo Piani paesistici o Piani di bacino, se il loro contenuto fosse ampliato alle altre componenti elencate sopra, potrebbero costituire lo strumento guida da un lato per risolvere in chiave unitaria, almeno alla scala di bacino, gli ovvi conflitti tra le varie componenti in gioco e dall'altro per superare i localismi comunali espressi dagli strumenti di P.R.G.C.

Il secondo momento passa invece attraverso un corretto assetto del corso d'acqua vero e proprio e dei terreni galenali ad esso pertinenti.

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CAP. 2 - CORPI IDRICI A DEBOLE RICAMBIO 2.1. GENERALITA’

Sono costituiti dall’insieme dei corpi “lentici” cioè da laghi stagni e lanche (o mortizze); sono caratterizzati da un tempo di ricambio della loro massa d’acqua sensibilmente lungo, in alcuni casi superiore ad alcune decine d’anni. Questa caratteristica li rende molto diversi dai corsi d’acqua, fiumi, torrenti, rii, sorgenti, definibili per questo motivo corpi” lotici”.

La diversità è di tipo ecologico, idraulico ed idrologico. Tutti i corpi citati possono essere naturali o artificiali.

I laghi sono formati da masse d’acqua, dolce o salmastra, semistagnante che si raccoglie in depressioni del suolo. Sono per lo più caratterizzati da un immissario ed un emissario, ma esistono anche laghi alimentati da sorgenti sotterranee o soltanto da pioggia. Quelli superiori ai 300 ettari di superficie vengono definiti come grandi laghi.

Sono caratterizzati almeno per una parte dalla loro sezione da una profondità che non permette l’accesso della luce.

Gli stagni sono corpi d’acqua stagnante, permanente, dolce o salmastra caratterizzati da scarsa profondità e quindi raggiungibili in ogni loro parte dalla radiazione solare.

La loro superficie è in genere modesta e spesso rappresentano la penultima fase del processo di interramento naturale proprio di qualsiasi lago che, come si sa, rappresentano anche il livello base dell’erosione fluviale.

L’ultima fase di questo processo è costituito dalla torbiera. Gli stagni possono essere anche artificiali, costruiti dall’uomo, per specifici scopi: la produzione di energia elettrica, l’accumulo per l’irrigazione, o possono essere prodotti dell’attività di cava in aree di pianura.

Ecologicamente sono molto importanti paerchè rappresentano il tipo di ecotone più interessante, fase di transizione tra un ambiente terrestre ed uno acquatico.

Le mortizze, o lanche, sono stagni particolari formati dai processi dinamici della corrente fluviale. Sono cioè la conseguenza dell’abbandono di un tratto fluviale in seguito alla rettifica di un meandro, generalmente dopo un evento di piena. 2.2. CARATTERISTICHE IDROBIOLOGICHE

• La regimazione delle acque I laghi, naturali o artificiali che siano, costituiscono nella stragrande maggioranza dei casi,

una parte del reticolo fluviale superficiale in quanto hanno un immissario di alimentazione ed un emissario di scarico.

Poiché la capacità di accumulo di un invaso lacustre è molto superiore a quella dell’alveo fluviale di immissione, il lago funziona da cassa di espansione della corrente fluviale, smorzando così l’onda di piena durante gli eventi alluvionali, così come nei periodi siccitosi viene assicurato un regolare deflusso dell’emissario.

Questa caratteristica di ritenuta è fondamentale per il bilancio idrico sia qualitativo che quantitativo di tutto il sistema idrico a valle del lago, in quanto oltre che alla regolarizzazione delle portate permette lo sviluppo di biocenosi specifiche (piante acquatiche e vegetazione zonale) che arricchiscono la diversità complessiva di un determinato ambiente che si riflette nel paesaggio.

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Figura 1

• Stratificazione termica Oltre ai movimenti legati al processo immissione / emissione, l’acqua nei laghi è soggetta ad

un processo di circolazione verticale legato ai fenomeni di stratificazione termica che provocano un rimescolamento parziale in estate e in inverno, mentre l’omotermia primaverile e quella autunnale favoriscono il completo rimescolamento.

Ciò è dovuto alle caratteristiche dell’acqua che raggiunge la massima densità a 4° C circa. Nella figura allegata si rileva la variazione della temperatura in funzione della profondità nelle

varie stagioni. (figura 2)

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Figura 2

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La stratificazione estiva forma tre strati caratteristici in cui l’epilimneo (strato superficiale) ha una temperatura simile a quella atmosferica e l’ipolimneo (strato di fondo) non risentendo della temperatura dell’aria resta intorno ai 4 gradi. Lo strato intermedio (meta-limneo) o termoclimio è caratterizzato da un gradiente di 1° C per ogni metro di profondità.

Questo naturalmente vale nei nostri climi temperati, mentre nei climi freddi vi è solo la circolazione estiva e nei climi tropicali vi è solo la circolazione invernale; infatti nel primo caso la temperatura non sale mai al di sopra dei 4 gradi e nel secondo non scende mai al di sotto.

Questi fenomeni di stratificazione favoriscono l’ossigenazione dell’ipolimneo in quanto l’ossigeno atmosferico e fotosintetico è catturato solo dall’epilimneo (figura 3).

Figura 3

• Il fenomeno dell’eutrofizzazione (figura 4) E’ innescato dall’eccesso di apporto di sostanze nutrienti inorganiche (azoto, fosforo e

anidride carbonica) che alimentano il protoplasma algale favorendone la crescita e lo sviluppo. Deve essere tenuto presente che le alghe di giorno producono ossigeno che consumano di notte, inoltre la decomposizione dei tessuti morti di tipo aerobico richiede ossigeno, di conseguenza a poco a poco le acque possono diventare anossiche e quindi non più favorevoli alla vita.

Nei laghi superficiali e soprattutto negli stagni questo fenomeno è ovviamente accelerato. Al contrario il fenomeno dell’eutrofizzazione è tanto meno accentuato quanto maggiore è il volume di un lago.

Questo processo può essere combattuto sfruttando la legge di Liebig, mediante il contenimento del fosforo.

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La misura dell’inquinamento da eutrofizzazione avviene attraverso il B.O.D. (BIOLOGICAL OXIGEN DIMAND) cioè la quantità di ossigeno consumato per azione batterica da un campione di acqua contenente sostanze organiche biodegradabili. Il C.O.D. (CHEMICAL OXIGEN DIMAND) è la quantità di ossigeno consumato.

Figura 4

Figura 5

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2.3 CARATTERISTICHE PAESAGGISTICHE

Sono date da tutto quell’insieme di caratteristiche che influenzano il funzionamento ecologico, le possibilità fruitive e i valori scenici percettivi di uno qualsiasi dei corpi idrici in questione.

Possibilità fruitive e funzionamento ecologico (figura 5) sono spesso in contraddizione (figura 5). E’ compito dell’architettura del paesaggio risolvere o indicare con un’attenta progettazione i criteri necessari per individuare i casi in cui privilegiare gli uni o gli altri.

• Morfologia delle sponde Le rive lacustri rappresentano la fascia ecotonale di contatto tra un ambiente terrestre ed

uno acquatico. Come già detto per questo motivo sono ambienti tanto interessanti dal punto di vista

ecologico, quanto per lo stesso motivo fragili. (vedi L. S. n. 431/85). Una sezione caratteristica di un lago naturale mostra una riva emersa, un eulitorale (sino a

0.5 metri di profondità) ed un sublitorale definito sino alla profondità in cui può giungere la luce (circa 20 metri). Questo ultimo dato varia in funzione della torpidità determinata da particelle vive (fitaplancton), o da minerali presenti nell’acqua (figura 6).

Figura 6

Le rive naturali sono colonizzate dalla vegetazione zonale (tipo di vegetazione caratterizzata dalla forte presenza di un fattore limitante (in questo caso l’acqua).

Una sequenza tipica, dalla terra all’acqua, con cui la vegetazione naturale si dispone sulle sponde, può essere: piante di legno duro (querce), piante di legno tenero (pioppo-salice),

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canneto, piante galleggianti. Questo insieme di piante formano le macrofite cui si accoppiano piante acquatiche microscopiche (fito-plancton) (figura 7).

Figura 7

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Le piante macrofite svolgono funzioni importantissime a cui è legata in buona parte la salute di un lago; sono funzioni fisiche, chimiche e biologiche.

Le funzioni fisiche consistono soprattutto nell’azione antierosiva esercitata soprattutto dai canneti. Viene favorita la sedimentazione delle particelle fini minerali e/o organiche che possono arrivare dal dilavamento dei terreni adiacenti favorendo l’auto-depurazione attraverso l’apporto di ossigeno proprio delle canne; infine bisogna tener conto dell’apporto degli apparati radicali al consolidamento delle ripe.

Le piante galleggianti, con il fenomeno dell’ombreggiamento, limitano lo sviluppo delle piante sommerse ed evitano in estate il surriscaldamento degli strati superiori dell’acqua.

Attraverso la fotosintesi influenzano il circolo dell’ossigeno nell’acqua importantissimo sia per la catena del pascolo che per quella del detrito, in quanto la mineralizzazione dei composti organici può avvenire in fase aerobica, e quindi completa, evitando fenomeni putrefattivi.

Il materiale organico che non si deposita in acqua bassa, quindi ossigenata, e finisce nei fondali alti viene decomposto lentamente con un processo anaerobico con produzione di sostanze tossiche che certo non favoriscono la vita.

Si tenga presente che azoto e fosforo, due degli alimenti inorganici necessari alla vita delle macrofite vengono assunti direttamente dall’acqua.

Ma certamente la funzione più importante è quella di costituire la biomassa (produttori primari) base della catena trofica dei laghi nutrendo direttamente gli invertebrati i quali nutrono successivamente i vertebrati. In questo senso tenendo conto che le macrofite possono produrre da 20 a 30 t/ha e delle microfite da 1 a 3 t/ha, diventa molto importante il rapporto tra la superficie dei bassi fondali e quella totale del lago; quindi sostanzialmente:

1. il profilo delle sponde 2. la convoluzione del perimetro lacuale

2.4. TIPOLOGIA DEI DANNI AI LAGHI E AGLI STAGNI

Sono per la quasi totalità danni apportati dalle attività umane. Danni da cementificazione E’ del tutto evidente che la costruzione sul perimetro lacustre di insediamenti residenziali o

industriali, la costruzione di strade o ferrovie, distruggendo la vegetazione delle sponde rompe l’equilibrio ecologico del lago.

Danni da inquinamento Può essere di diversa natura:

1. Da scarichi di liquami urbani. Producono inquinamento batterico ed accelerano i processi di eutrofizzazione.

2. Da scarichi chimici. Come nel caso del lago di Orta in Piemonte un lago può “morire” per il continuo sversamento di una sostanza, in questo caso il cromo che ne avvelena l’acqua.

3. Da attività agricola. Alcuni prodotti usati da questa attività possono essere dei veleni per la flora e la fauna del lago, per esempio gli erbicidi ed i pesticidi, mentre altri, i concimi azotati o fosfati, aumentano il fenomeno di eutrofizzazione.

4. Da attività turistica. Anche attività apparentemente “soft” come quelle legate ai campeggi o agli impianti balneari che in genere occupano aree ben delimitate, possono provocare danni per inquinamento organico o per distruzione della vegetazione ripariale. Un’attenzione particolare merita l’attività nautica in quanto,

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necessitando di attrezzature di attracco, provoca la cementificazione delle rive oltre che un aumento del moto ondoso con un’erosione delle stesse.

5. Da attività estrattiva. Il danno risiede nella distruzione dell’equilibrio rivierasco e nell’intorbidimento delle acque legato all’attività di lavaggio degli inerti.

Deve essere ricordato che a causa del debole ricambio dell’acqua di questa tipologia di corpi idrici, e del contemporaneo notevole volume stivato, l’inquinamento raramente arriva alla fase acuta, mentre è di natura persistente in modo simmetricamente inverso a quello fluviale (corpo idrico a veloce ricambio). 2.5. PROTEZIONE DEI LAGHI E STAGNI

Si ricorda che la fascia circomlacuale per una profondità di 300 metri è protetta dalla legge 431/85 (detta Legge Galasso) che , teoricamente, porterebbe all’immodificabilità dei luoghi senza un Piano Paesistico.

In realtà questi ultimi 20 anni hanno dimostrato la inefficacia pratica di questa legge. In ogni modo qualsiasi Piano si faccia, e il riferimento corre verso il P.R.G.C. che è l’unico

vero e reale strumento di governo del territorio, almeno secondo l’esperienza attuale, è necessario in linea di principio cercare di evitare tutte le cause di danno alle rive lacustri per preservare nei limiti del possibile l’equilibrio ecologico anche in chiave economica.

Il principio generale della sostenibilità ambientale obbliga infatti allo sfruttamento di qualsiasi risorsa senza la sua distruzione.

Sembra pertanto apparentemente ovvio che l’unica possibilità passa attraverso l’attività di pianificazione all’interno della quale possono essere contemperate tanto le necessità economiche dell’attività umana quanto le necessità di salvaguardia naturale che costituisce non solo una necessità sociale ma in prospettiva anche una necessità economica (per es. il turismo trae profitto proprio dalla “bellezza” del lago).

Un discorso particolare riguarda stagni e mortizze o lanche. Ricoprono aree di modesta superficie ma rivestono una funzione importantissima di “risorsa della natura” ed in quanto tale, almeno a mio avviso, la loro protezione dovrebbe essere feroce.

Ricordo e preciso a questo proposito, un concetto già espresso. L’uomo, sino alla seconda Guerra Mondiale, almeno in Italia, occupava il territorio in modo più esteso rispetto ai nostri giorni. Quest’occupazione era però di tipo non così invasivo in quanto buona parte dell’attività agricola rientrava in cicli ecologici.

Oggi l’uomo ha abbandonato buona parte del territorio ( per es. aree pedemontane vallive) ma l’attività che svolge sulla parte occupata è molto più invasiva rispetto ad un tempo.

Il paesaggio si radicalizza in due forme diverse e decisamente competitive per cui esiste l’eventualità che le attività umane siano compensate da una natura ben naturale a scapito della stessa sopravvivenza umana.

Solo così si può innestare quella coevoluzione virtuosa che costituisce il substrato ideologico anche dell’Ecologia del Paesaggio.

In questo senso, oltre alla difesa di tutti i biotopi naturali esistenti è necessario approfittare di ogni occasione per crearne di nuovi.

I laghetti di cava ne sono un esempio. Se le loro sponde sono saggiamente disegnate i processi di naturalizzazione vengono accelerati con la conseguente creazione di una piccola

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riserva di natura e così anche un’attività apparentemente distruttiva come quella dei cavatori può avere un risvolto naturalistico (figura 8).

Figura 8 2.6. RISISTEMAZIONE DELLE SPONDE

Il territorio italiano è un territorio molto antropizzato, per cui sono pochi i laghi che sono sfuggiti a processi di denaturalizzazione conseguenti alla pressione abitativa. In genere sui grandi e medi laghi si alternano zone cementificate a zone naturali che, in genere, coincidono con coste alte e scoscese non adatte all’insediamento umano.

Sono quindi dal punto di vista ecologico rive poco attive. In molti casi, ove non insistono insediamenti residenziali, più o meno turistici, vi è la presenza di strade o, in misura minore, di linee ferrate che creano una barriera, più o meno permeabile, ai flussi ecologici di scambio tra i biotopi terrestri e quelli acquatici.

Si pone in molti casi la necessità di porre rimedio ad opere costruite in periodi in cui la sensibilità paesistico-ambientale era relativamente assente. Questi rimedi possono investire scale d’intervento diverse: essere estese a tutto il perimetro fluviale, o almeno ad una parte consistente di esso, o limitati a brevi tratti.

E’ impossibile fare una casistica completa di casi. A titolo di esempio alleghiamo alcuni suggerimenti tratti dal manuale di Architettura del Paesaggio ( Difidio, Pirola EDITORE MILANO, 1990)

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Figura 9

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Figura 10

159

Figura 11

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CAP. 3. IL BOSCO 3.1. CONCETTI ESSENZIALI SULLA VEGETAZIONE

Ager, saltus, silva: su questi tre elementi nel corso della storia si è sostanzialmente incernierato il rapporto uomo-territorio considerato nell'ecosistema derivante dall'appropriazione della natura da parte dell'uomo stesso.

Cosicché nel corso dei secoli preistorici e storici la vicenda di questa appropriazione può essere anche rappresentata dalla reci-proca incidenza, percentualmente via via diversa, dei tre elementi: campo coltivato, pascolo, bosco, che complessivamente possono essere considerati come elemento unitario all'interno di un ecosistema che comprende anche l'uomo.

Ciò implicitamente vuoi dire che tutta la diversa operatività umana lascia un segno sulla copertura del suolo e quindi anche sul manto vegetale, trasformandolo, distruggendolo, o depredandolo in modo diretto o indiretto. Dal disboscamento per recuperare il suolo ad altro uso, sino alla trasformazione indiretta attraverso le modificazioni indotte sul microclima, esiste tutta una scalarità di modificazioni, anche della vegetazione, a volte di natura permanente a volte di natura transitoria. L'ordinamento delle varie piantagioni arboree e la vegetazione, come vedremo meglio in seguito, contribuiscono a determinare e specificare il paesaggio nelle sue qualità figurali oltre ad indicarne il grado di antropizzazione.

Ma al di là di questa premessa generale, da che cosa è costituita la vegetazione? Il termine vegetazione indica l'insieme delle formazioni vegetali identificabili per la loro

struttura e fisionomia ed in questo sei viene usato preferendolo all'altro di flora in quanto esso se piuttosto per indicare le famiglie, il genere e le specie che vive in un determinato spazio.

Se diciamo cioè foresta di faggi indichiamo un certo tipo di vegetazione e non di flora in quanto non indichiamo sistematicamente tutte le altre specie anche erbacee che fanno parte dell'insieme floristico della faggeta.

• La struttura di una determinata vegetazione ne indica le caratteristiche ai fini pratici, se non scientifici: alberi di varia altezza, arbusti, essenze erbacee ecc.

• La fisionomia è invece data dal tipo di foglie portate, dal loro( aspetto stagionale e dalla forma biologica predominante (ad esempio foresta di latifoglie decidue con sottobosco arbustivo).

La distribuzione delle diverse specie vegetali che costituisco la flora di un determinato territorio non è causale ma è, o tende ad essere, organizzata in associazioni vegetali tipiche, ognuna de quali ha proprie caratteristiche floristiche, fisionomiche ed ecologiche.

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Figura 1 — Alcune specie della macchia mediterranea. Questa formazione vegetale ricopre vaste zone delle coste

mediterranee. È formata, naturalmente, da specie che ben sopportano la salsedine e le scarse precipitazioni

atmosferiche. Consolidando le dune costiere protegge indirettamente le formazioni vegetali del paesaggio

retrostante, e perciò in genere colture agrarie e boschi (vedi fig. 2). I. Ginepro. - 2. Mirto. - 3. Alaterno. - 4.

Agrifoglio. - 5. Gineprolicio. - 6. Leccio. - 7. Sughera.

La vegetazione quindi può considerarsi come un mosaico di diverse associazioni per esempio: paludi, pascoli montani, boschi, prati, ecc. Essa può essere naturale o artificiale (in questo caso l'aggettivo è adoperato nel senso di «introdotta direttamente dall'uomo), può vivere in habitat adatto o no.

L'habitat è dato dalla natura del suolo e dal clima. Il climax esprime un particolare stato di equilibrio tra vegetazione, suolo e clima; esso

perciò rappresenta il metro di paragone per l'eventuale variazione della vegetazione allo stato attuale o futuro.

Infatti indica quale sarebbe, senza interventi esterni di disturbo, la vegetazione climacica (detta anche vegetazione potenziale); cioè quella vegetazione che ricoprirebbe a parità di condizioni di suolo tutta l'area corrispondente a un certo clima.

Il climax può essere stabilito, prescindendo dalle quali suolo, attraverso le condizioni bioclimatiche definite attraverso i termoudogrammi di Bagnouls e Gaussen. Questi diagrammi sono costruiti portando sulle ascisse a sinistra la temperatura mensile a destra le precipitazioni in mm e sulle ordinate i mesi dell'anno (nella scelta della scala di rappresentazione bisogna portare un rapporto tra precipitazioni e temperatura di 2:1).

Si vengono così a determinare due linee spezzate che prendono una area detta «termoudogramma». Ad ogni «termoudogramma» caratteristico corrisponde un determinato climax.

Figura 2 — Le dune litoranee deflettono verso l'alto i venti marini, carichi di salsedine, e perciò nocivi in genere

alla vegetazione. È importante perciò il mantenimento delle macchie mediterranee che le stabilizza e le consolida. In

assenza delle dune la funzione protettrice della vegetazione può essere assunta da particolari specie, come l'acacia

australiana, particolarmente resistenti e al salmastro e alla siccità.

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Figura 3 — Alcuni termoudogrammi di città italiane di clima e sottoclima a cui corrispondono determinati climax.

A volte, piuttosto spesso anzi, può succedere che qualcuno dei fattori che compongono l'equilibrio climacico venga alterato per cause svariate, dovute all'uomo o alla natura. Si innesta allora un processo di trasformazione regressiva. R. Tomaselli1 cita il caso di foresta in clima mediterraneo che può trasformarsi successiva-mente in macchia alta, in macchia bassa, sino ad arrivare all'insteppamento ed infine al semideserto. Le cause del degrado possono essere di natura geologica (erosioni del suolo, frane) di natura patogena (malattie da parassiti sia animali che vegetali) di natura antropica (disboscamento, incendi, insediamenti) di natura inquinante (della falda freatica, dell'aria). Questo processo può essere anche irreversibile in caso, per esempio, di intossicazione del suolo e, volendo procedere ad una bonifica, si è costretti addirittura a ricorrere ad un altro modello vegetazionale. Nei nostri climi è difficile che si generino fenomeni irreversibili, ma è da tener presente che la fase di ricostruzione è ben più lunga di quella di degradazione. I tempi possono essere accelerati aiutando in qualche modo i processi naturali, per esempio con preparazioni arbustive preparatorie del rimboschimento.

In questo senso possono essere molto utili le carte della vegetazione naturale potenziale carte cioè che indichino le zone bioclimatiche entro cui è naturalmente più probabile che si insedi un determinato tipo di vegetazione naturale.

Per la formazione della carta della vegetazione reale che rappresenta i vari tipi di vegetazione costituenti il manto vegetale del territorio, gli studi necessari si effettuano su zone campione di ca-ratteristiche omogenee, dette stazione. Esse rappresentano la por-zione di un insieme, chiamato ecosistema, composto da diversi elementi interdipendenti di natura fisica, biologica e antropica. Quindi lo studio della vegetazione si attua attraverso l'esame un numero di stazioni, sufficienti a rappresentare le diverse situazioni verificabili su un determinato territorio.

Le carte della vegetazione scientificamente più valide sono quelle costruite su caratteristiche fitosociologiche facendo riferimento alle associazioni vegetali rilevabili in sito, secondo i principi della scuola Zurigo-Montpellier.

Abbiamo detto che ogni singola stazione deve rivestire carattere di omogeneità. L'estensione quindi deve essere tale che questo carattere sia conservato; per una faggeta, su terreno con pendenza e orientamento uniforme si possono raggiungere i 400-5 mq, per un pascolo di montagna i 50-100 e per una torbiera soltanto 20-30 cmq.

Dentro il campione si procede all'elenco delle specie vegeta per ognuna di essa viene valutato:

1 R. TOMASELLI, Les problèmes de l'enstepement des paturages siciliens méridionaux, Mediterranea, n. 7,

1965.

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— il grado di copertura (percentuale del suolo ricoperto dalla proiezione dello sviluppo dei rami e delle foglie

— la stratificazione (nella faggeta, per es., generalmente c'è uno strato arboreo, costituito dal faggio, uno strato arbustivo, uno strato erbaceo e, a volte, uno strato muscimale)

— le forme biologiche (piante annue o perenni, specie erbacee o arbustive) — lo stato fenomenologico (apertura delle gemme - fioritura - fruttificazione) — il grado di vitalità delle singole specie. Il rilevamento comprende anche: — elencazione delle caratteristiche della stazione, (altitudine - esposizione) — il profilo del terreno (con le caratteristiche fisico-chimiche e di drenaggio) — le informazioni microclimatiche e climatiche. Si può quindi procedere ad una analisi quantitativa e qualitativa su basi statistiche che

tengono conto delle molte variabili in gioco. L'interpretazione e l'elaborazione dei rilievi, compiuta evidentemente da specialisti della

materia, permette l'individuazione e definizione delle diverse associazioni vegetali. Da quando detto, sia pur sinteticamente, si può comprendere che attraverso questo

tipo di lettura si conoscono anche le condizioni ecologiche: essa può anche costituire, quindi una lettura ecologica delle risorse naturali di un dato territorio.

3.2 MORFOLOGIA E FUNZIONE DEL BOSCO

Tra le varie entità vegetali il bosco è tra le più importanti nel paesaggio fisiografico e per quantità e per ruoli diversi che esso può rivestire.

Si tenga conto infatti che i boschi, ancora in periodo medioevale, erano terre di nessuno, luogo riservato alla caccia ed alla raccolta della legna, oltre a essere luogo delle forze più nascoste del mito e della natura, ed occupavano una superficie di territorio enormemente maggiore di quella odierna.

In seguito e per l'aumento della popolazione, con le conseguenti necessità di porre a coltura agricola nuovi territori, e per la necessità di approvvigionamento di legna, prima come combustibile ora soprattutto per la cellulosa, le quantità boscate si sono vieppiù sempre ridotte, oltre che per l'azione diretta dell'uomo, anche, a volte, per l'azione indiretta dell'inquinamento atmosferico, conseguente allo sviluppo tecnologico ed industriale.

Per cui si può forse affermare che non esiste zona boscata, escludendo forse alcune zone dell'Amazzonia, dell'Africa o dell'Oceania, che non abbia subito l'azione antropica.

Che cosa è che caratterizza il bosco nell'ambito del paesaggio fisiografico? Diciamo {'aspetto morfologico e la funzione.

• Aspetto morfologico

E osservabile attraverso le tre componenti di: composizione, sviluppo, copertura. La prima differenziazione, dal punto di vista della composi-zione, è data dai gruppi

vegetali che compongono il bosco: le conifere e le latifoglie. Le conlfere, raggruppabili sotto 500/600 specie diverse, sono gli alberi storicamente

più vecchi, cioè comparsi per primi sulla terra, e sono distinguibili, almeno per il profano, per la persistenza delle foglie e per la presenza degli strobili (pigne) che contengo-no i semi.

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In più le foglie, sempreverdi, sono molto ridotte rispetto a quelle delle latifoglie, a forma di aghi, a causa di una struttura dell'apparato interno conduttore molto elementare che costringe appunto la foglia, attraverso la riduzione della superficie esposta, ad economizzare al massimo l'acqua.

Il legname delle conifere, alberi di lenta crescita proprio per i motivi su esposti, viene impiegato per usi diversi: dall'edilizia falegnameria, dalla produzione della cellulosa sino alla fabbricazione dei violini.

Altra caratteristica dei boschi di conifere è data dalla flora secondaria. E ciò che potremmo chiamare anche vegetazione dominata. Nel disegno allegato si vede come nel bosco possiamo distinguere diversi strati vegetativi. Quello più alto è lo strato arboreo, quello intermedio è lo strato arbustivo, si hanno poi le erbe alte, le erbe basse e i muschi.

Questi diversi strati dimostrano che i fenomeni di adattamento delle piante all'ambiente raggiungono nel bosco una compi organizzazione, in modo da poter sfruttare razionalmente tutte le risorse, siano esse la luce, l'aria, l'acqua. Nei boschi di conifere quindi, a causa della scarsa penetrazione della luce, nel piano inferiore prevalgono le specie da ombra (sciafile).

I boschi di conifere sono, proprio per certe loro caratteristiche socio-biologiche, generalmente, puri, cioè non mescolati ad altre specie, e questo può essere considerato un carattere morfologico distintivo piuttosto importante.

Le latifoglie sono, rispetto alle conifere, enormemente più numerose tanto da rappresentare i 9/10 della vegetazione della Terra.

Le foglie sono decidue di colore cangiante, come tutti sanno, nelle varie stagioni, con la flora subordinata di specie eliofila e varia. Il bosco di latifoglie è raramente puro. Prevale il bosco misto, polifito, anche per l'azione dell'uomo che ha favorito indirettamente lo sviluppo delle specie eliofile con l'abbattimento e esemplari più grandi.

Altro carattere distintivo morfologico del bosco è il grado di sviluppo che dipende e dall'età delle piante e dal sistema di governo.

II bosco, come si sa, rappresenta un ecosistema in continua evoluzione. L'ultimo stadio di evoluzione, come si è detto, corrisponde al climax.

Nelle situazioni di bosco naturale, ove cioè, per essere eh non vi è stato intervento «diretto e volontario» dell'uomo, la vegetazione assume l'aspetto dovuto alla libera concorrenza delle diverse specie.

Dalla nascita della vegetazione sino alla sua maturità aumenta la biomassa sino a raggiungere il massimo sviluppo possibili funzione di determinate caratteristiche ambientali; le varie piante hanno età diverse con prevalenza delle più giovani rispetto più vecchie, a causa della maggior mortalità delle prime rispetto alle seconde. Cioè, siamo di fronte, in questo caso, ad un bosco disetaneo.

Nel caso invece di un bosco artificiale, dovuto per esempio un'azione di rimboschimento, siamo di fronte ad un bosco coetaneo.

Lo stadio di sviluppo contraddistinto solo da giovani piante si chiama novelleto. In questo stadio il numero degli esemplari può essere elevatis-simo (da 20 a 60 mila per

ha). Ciò è necessario per l'altissima mortalità degli esemplari nei primissimi anni di vita. Lo stadio successivo è quello del forteto, caratterizzato dalla si-tuazione delle chiome

che si toccano tra di loro.

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Figura 4 – I vari strati del bosco, dimostrano la relazione tra specie ed ambiente, cioè luce aria e acqua.

La terza fase è quella della perticaia in cui s'innesta" il fenomeno della potatura naturale;

fase che giunge sino alla fustaia in cui il diametro delle piante non cresce più, sino alla fase della maturità forestale caratterizzata da esemplari con fusti poco rastremati e senza rami, a volte sin notevoli altezze, con chioma posta solo in alto.

Su questo andamento dello sviluppo diciamo naturale del bosco può intervenire l'azione dell'uomo attraverso ciò che viene chiamata azione di governo.

La forma di governo consiste nel modo di rinnovare il bosco Può essere a: — Fustaia: gli alberi vengono lasciati al loro sviluppo naturale sino a formare la fustaia. — Ceduo semplice: l'accrescimento viene interrotto mediante tagli periodici. I polloni

emessi formano il nuovo bosco. — Ceduo composto: deriva da una forma consociata di fustaia e ceduo semplice. Può

essere del tipo a ceduo sotto fustaia se prevale il ceduo e fustaia sopra ceduo se prevale la fustaia.

La terza componente morfologica è data dalla copertura. Si chiama copertura la proiezione a terra della chioma degli alberi, e grado di copertura la percentuale di questa proiezione rispetto al terreno libero.

Si distingue in: — Copertura forte: 60, 70% ed oltre — Copertura media: 37 — 60% — Copertura debole: 10 — 37%. E’ questo un carattere paesaggisticamente distintivo della massima importanza;

soprattutto nel paesaggio sensibile in quanto la maggiore o minore fittezza genera sia delle linee di contorno ben marcate, sia variazioni di texture, rispetto al territorio circostante, molto evidenti.

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Fragilità La morfologia del bosco inteso nei suoi caratteri complessi ha un riflesso evidente anche

sulla determinazione di eventuali limitazioni d'uso, per es., di tipo turistico ricreativo. E questo, quello del dualismo uso-conservazione, un tema molto importante soprattutto

in funzione della progettazione dei Parchi. Per ora possiamo, anche da quanto abbiamo detto prima, dedurre che ogni bosco,

rappresentando un ecosistema complesso, in cui intervengono sia la vita vegetale ai diversi strati arborei sia la vita animale, ha una sua propria specifica fragilità.

Indichiamo con grado di fragilità la «maggior o minore capacità di un ecosistema di sopportare le conseguenze inevitabili di i antropico del territorio in cui esso è impiantato».

Ci sembra chiaro pertanto che non tutti i boschi a questo fine sono uguali. Ma pur con tutte le approssimazioni del caso e ribadendo che ogni valutazione deve essere specifica e riferita a particolare situazione, diciamo che di massima si possono verificare tre situazioni: Fragilità inferiore, per es.:

boschi puri di castagno; boschi misti di impluvio di latifoglia; boschi misti di castagno ed altre latifoglie.

Fragilità media, per es.: boschi puri di querce; boschi misti di castagno e querce; boschi misti di castagno ed altre latifoglie; boschi misti di castagno, querce ed altre latifoglie. Fragilità elevata, per es.: boschi di conifere puri o misti con altre latifoglie; rimboschimenti; arbusteti; faggete.

Naturalmente queste indicazioni, del tutto orientative, vanno completate e valutate da personale specializzato, anche, e si tutto, in funzione del tipo di sottobosco, che rappresenta la maggiormente a contatto con l'azione antropica.

La conoscenza di questo dato, insieme alla conoscenza eventuale di un modello di distribuzione degli eventuali visitatori2, può rappresentare un dato orientativo, ma fondamentale, nella progettazione dei Parchi, situazione in cui in maggior misura si avverte da un lato la necessità di conservare gli elementi naturali fondamento dell'istituzione stessa, dall'altro di considerare questo istituto nella sua essenzialità sociale e quindi fruitiva.

• Funzione A parte la funzione igienica sull'habitat umano e quella psico-fisica sull'uomo, su cui

sorvoliamo, le altre funzioni principali del bosco sono quella protettiva, quella produttiva e quella di attrezzature per il tempo libero.

2 A questo proposito vedi C. BERTUGLIA e L. TADDEI, La pianificazione dell'uso ricreativo di aree naturali: II

caso del Parco della Valle del Ticino, Torino, 1981, Working Paper n. 11, IRES.

167

Funzione protettiva del suolo.

Come abbiamo già detto, l'acqua generatrice dei fenomeni di erosione, è uno degli agenti principali della modellazione plastica del territorio.

Il processo di erosione è da considerarsi, in generale, un fenomeno di degrado in quanto viene ad alterare una situazione di equilibrio cui l'uomo ha legato le sistemazioni, di carattere intensivo ed estensivo, del territorio, in funzione dei suoi molteplici e svariati usi. L'alterazione di questo equilibrio viene a compromettere l'esistenza stessa di queste sistemazioni, per cui l'uomo tende a controllare, nei limiti del possibile, il fenomeno nell'intento di ridurne gli effetti.

La forestazione è, insieme alle operazioni di assogliamento di cui abbiamo già detto, uno dei sistemi di controllo più efficaci.

Essa agisce in due sensi: uno diretto e l'altro indiretto. — L'azione diretta si manifesta innanzi tutto a livello superficiale del suolo. La massa

fogliare trattiene una certa percentuale delle precipitazioni meteoriche, che in parte restituisce all'atmosfera sotto forma di evaporazione ed in parte lascia cadere al suolo in tempi differenziati.

La quantità d'acqua trattenuta è in funzione delle quantità di precipitazioni. In più le masse fogliari di tutti gli strati forestali assorbono molta parte dell'energia

cinetica delle singole gocce d'acqua, che come si è già detto, colpendo la superficie del terreno agiscono come vere e proprie piccole bombe producendo il fenomeno dello splash erosion. Si aggiunge il fatto che il terreno sotto questo bombardamento resta maggiormente compattato e meno poroso a causa delle particelle più minute e, quindi, più facili da spostare che rotolando ostruiscono i vari pori delle particelle più grosse. Aumenta così la quantità d'acqua che scorre sul terreno con un aumento diretto quindi anche dell'erosione.

Figura 5 — La funzione

protettiva del bosco.

Stereogrammi che mostrano la

conseguenza del disboscamento

e del pascolo eccessivo su un

terreno friabile, calcari, argille

ecc. Il terreno privo di

protezione è direttamente

sottoposto i agenti meteorici

con la conseguente formazione

di calanchi, incapaci di assorbire,

almeno in parte, l'eccesso delle

precipitazioni imbrifere. Il suolo

forestale, al contrario, per la

presenza di macropori assorbe

una certa quantità d’acqua che

restituisce in tempi e forme

differenziati, fungendo perciò da

volano contribuendo ad impedire

il fenomeno delle alluvioni.

168

Se, invece, il terreno di erosione è coperto da vegetazione la velocità di scorrimento,

dovuta alla pendenza, diminuisce fortemente con una conseguente fortissima diminuzione della quantità di materiale trasportato, che è legata alla velocità del fluido da una relazione in cui compare alla sesta potenza.

— L'azione indiretta di protezione del suolo si manifesta s-prattutto attraverso una

diversa composizione dello strato non su-perficiale del terreno boscato. Esso è molto diverso nelle sue componenti fisiche e biologiche rispetto a quello dei terreni coltivati.

Il terreno di un bosco è composto da sostanze organiche dovute alla massa fogliare secca che ogni autunno si deposita sul terreno e si decompone più o meno lentamente formando ciò che viene chiamato lettiera.

Questa lettiera, oltre a servire da scudo al terreno, lega la sua sostanza organica con il substrato silicio o argilloso favorendo la formazione di un tipo di terreno in genere ricco di pori. I quali pori possono essere maggiori di 8 micron, maggiori di 0,2 micron ed inferiori a 0,2 micron.

Questi tre tipi di pori hanno comportamenti molto diversi rispetto all'acqua. I micropori ( < 0,2 micron) trattengono l'acqua non permet-tendone l'utilizzo alle radici

della vegetazione soprastante, quella dei mesopori (0,24 > micron) può essere utilizzata dalla vegetazione e quindi viene sottratta alla forza di gravità, quella dei macropori può scorrere verso gli strati più profondi in modo più o meno veloce.

La composizione del terreno vegetale del bosco è ricco di macropori e mesopori, per cui è in grado di assorbire una grande quantità d'acqua, capacità di ritenzione, con una conseguente diminuzione dei fenomeni erosivi.

In modo del tutto indicativo si può dire che la velocità d' infiltrazione è: — in un bosco 20 - 15 mm/min. — in un pascolo 3 - 1 mm/min. — in coltivi 1,2 - 0,1 mm/min. 3 Così il bosco, a causa dei deflussi minimi delle acque meteoriche che avvengono in tempi e

vie differenziate, funge da volano nella regimentazione idraulica di fiumi e torrenti.

Funzione produttiva. La programmazione della produzione del bosco costituii finalità di quella parte della

silvicultura chiamata assestamento forestale. Quindi assestare un bosco significa: — assicurare il graduale miglioramento qualitativo e quantitativo della produzione; — assicurare un «rendimento» periodico possibilmente costante nel tempo; — assicurare anche, di riflesso, l'assetto idrogeologico e paesistico. Per ottenere queste finalità, che richiedono spesso previsioni e proiezioni su alcune

decine di anni e più, attraverso un complesso di valutazioni di carattere forestale, ecologico, economico, il piano di assestamento deve prevedere una serie di interventi che riguardano sia il tipo di governo del bosco che il suo trattamento. Essi sono troppo variati tra di loro per poter essere trattati compiut-mente nell'ambito, forzatamente ristretto, di questo lavoro. 3 L. SUSMEL, Sull'azione regimante ed antierosiva delle foreste. Atti del convegno «Le science della natura di fronte agli interventi idrogeologici», Acc; dei Lincei, Roma, 1973

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Figura 6 — Struttura del suolo di una foresta di conifere e di una foresta di latifoglie. Ad ogni tipo di

vegetazione corrisponde un tipo di suolo, in quanto esiste tra i due elementi un rapporto di tipo biunivoco: un

determinato tipo di vegetazione necessita di un certo tipo di suolo e quest 'ultimo viene modificato dalla presenza

della vegetazione. Nella foresta di conifere sotto lo strato di aghi, a lenta decomposizione si trova del terreno

inaridito dal dilavamento dell'acqua che penetra dall'alto. Più in basso esiste uno strato compatto formato da composti

minerali accumulati in profondità dall'acqua di percolazione. Il suolo delle foreste di latifoglie è formato dalla lettiera,

cioè lo strato di foglie cadute, che marcendo forma l'humus che viene mescolato col substrato formando un terreno

scuro molto fertile.

Accenniamo soltanto, brevemente, che dopo un preliminare lavoro di statistica fisica ed

economica per accertare tutti gli elementi che direttamente o indirettamente possono influenzare la produzione, si giunge ad una suddivisione del bosco, in particelle omogenee per produttività, per poter giungere ad una programmazione dei tagli in modo da raggiungere gli scopi prefissisi.

La produzione del bosco in funzione dei vari tipi di essenze può riguardare: legname da costruzione - legname da falegnameria - legname da ardere. .

Una produzione oggi secondaria ma una volta molto importante, è data dalle castagne e da frutti di bosco come mirtilli, lamponi, ribes, mentre un discorso particolare meriterebbero i funghi che fanno parte delle vegetazioni del bosco. La loro raccolta, se disciplinata, in alcune zone può costituire il sostentamento economico di intere comunità4.

È chiaro da quanto detto sopra, sia pur in modo forzatamente conciso, che una valutazione della produttività del bosco è mestiere di personale particolarmente specializzato5, ma compito dell'architetto paesaggista è analizzare due condizioni accesso ma importanti, ai fini di una valutazione economicamente esatta: la qualità del terreno in relazione all'acclività e l'esistenza di strade d'accesso che possono favorire appunto lo sfruttamento di queste risorse.

4 Nell'anno 1982, relativamente alla zona del Parco Naturale delle Capanne di Marcarolo, in Piemonte, la

raccolta dei funghi, effettuata su una superfici boscata di circa 10.00 Kmq, ha reso, secondo stime locali, alcuni

miliardi.

5 Un esempio può essere visto in: M. TERRILE, B. MONTANARI, Prime il indicazioni di carattere economico in

merito alla trasformazione ai boschi cedui in fusto attuabili nel territorio del parco delle Capanne di Marcarolo, Atti del

Convegno P Regionali, Genova, 5-6 Maggio 1978.

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Funzione di attrezzatura per il tempo libero Tra i punti di richiamo, quindi tra le risorse sicure, secondo i gusti correnti in materia di

paesaggio, oltre all'acqua, il bosco costituisce la realtà più affermata. A parte infatti la possibilità che esso offre per la raccolti funghi, di castagne o di piccoli

frutti come fragole, mirtilli, lamponi, ecc., un sentiero che si snodi, soprattutto se non molto impervio, tra i suoi alberi costituisce un invito di certo molto alletti per chi ama il contatto con la natura. Il senso di frescura, le possibilità di osservare alcuni fenomeni della vegetazione del sottobosco, il senso di mistero e di scoperta che è legato alle ombre del bosco ed i fenomeni di autochiusura dei paesaggi focali che il susseguirsi dei tronchi produce, la trasparenza verso paesaggi alla media e grande distanza sono fattori, il più delle volte del tutto inconsci, che ci spingono verso il bosco. Se poi all'interno del bosco si apre una radura erbosa, pochi resistono al fascino di questa enclosure, con tutte le implicazioni di carattere antropologico che essa comporta.

Ma alcuni punti del bosco, diremo anzi linee, rivestono particolare importanza, nell'ambito della sua fruizione, diciamo turistica. Nel 1967 Hans Kiemstedt, pubblicava una ricerca per la valutazione del paesaggio a fini ricreativi. In questo studio egli sosteneva che tutte le zone di confine, in particolare i margini dei boschi e delle acque, contribuiscono a caratterizzare l’ambiente, per la variazione di luci, colori, riflessi e per la particolare evidenza delle forme e delle linee6.

Alcuni di questi confini, quelli dei boschi in particolare, si prestano in modo particolare alla fruizione turistica, sia per il senso di protezione che essi offrono alle spalle, sia per il particolare micro-clima che possono creare. Si viene cioè a creare ciò che viene chiamato anche nella pianificazione olandese effetto del limite; effetto di cui si tiene molto conto nei progetti di assetto territoriale.

Questo fattore è stato verificato sperimentalmente anche dal Coops e dal Roderkerk7. Sarebbe sempre l'effetto del limite che induce i gitanti a sostare nei pressi delle strade. Del resto tutti noi abbiamo, almeno una volta, verificato forza di attrazione del bordo di

un ruscello o della linea di battigia di una spiaggia, e leggi protettive esistono sia in Svezia che Svizzera per proteggere proprio le zone di margine del bosco, riconoscendo ad esse particolare valore ai fini della fruizione turistica.

Naturalmente nell'ambito di una valutazione di tipo fisiografico, bisogna tener conto dell'accessibilità reale di queste zone; quindi dell'acclività naturale, delle vie, strade o sentieri d'accesso e della natura della copertura del suolo: erba, brughiera, sottobosco umido con piante sciafile, ecc.

3.3 - ECOLOGIA DEL BOSCO

Il bosco è un complesso di piante, cespugli, erbe, muschi, funghi, batteri ed animali di diverse specie (biocenosi), fra i quali esistono scambi di energia e materia e fenomeni biologici complessi di:

6 L'opera è citata in G. FERRARA, Risorse del Territorio e Politica di Piano pp 55, 56, Padova, Marsilio 1976. 7 A. COOPS, De Recreatie in Mayendel, Beplanting en Recreatie in de Haa| Duinen, Mededeling des ITBON 1958, n. 39, pp. 47, 93. E. M. RODERKER, Recretie, Recreativerzongingen Natumbescherming in der Ken merduinen, Drukkerijen Hoogland en Waltman, N. V. Deift, 1961

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antagonismo (concorrenza); simbiosi (cooperazione ai fini della nutrizione: alberi e micorrize); parassitismo (vischio, funghi microscopici parassiti, insetti); saprofitismo (funghi che alterano la lettiera di foglie). L' ecosistema bosco è formato dall'insieme degli organismi viventi da un lato, dal suolo e dal

clima a cui esso è sottoposto dall'altro. L'ecosistema forestale è il più complesso fra quelli esistenti. Le sostanze nutritive per le

piante provengono dall'aria (ossigeno, azoto, anidride carbonica) e dall'alterazione delle rocce che formano il suolo (sali minerali). Parte delle sostanze elaborate dalle piante tornano al suolo per essere riutilizzate dalle radici con la caduta dalle foglie e di altre parti vegetali morte che costuituiscono l'humus.

• Fenomeni vitali delle piante

1) Fotosintesi clorofilliana: organicazione del carbonio, fenomeno biochimico che è alla base della vita per tutti gli esseri viventi. Attraverso la fotosintesi, in cui entrano la luce del sole, la clorofilla delle foglie (catalizzatore) e l'acqua, il carbonio inorganico contenuto nell'anidride carbonica (CO2) si trasforma in sostanza vegetale vivente che viene consumata dagli erbivori e, come tale o trasformata in carne, dall'uomo. Il carbon fossile deriva da alberi vissuti milioni di anni fa.

2) Produzione di CO2 e O2: sono due gas che costituiscono l'atmosfera insieme all'azoto. Nella respirazione le piante, come gli animali, assorbono O2 ed eliminano CO2.

L'inverso avviene con la fotosintesi. E' importante che l'equilibrio tra O2 e CO2 nell'atmosfera (quest'ultima incrementata dalle attività industriali, ecc. in modo eccessivo) venga mantenuto se no si può andare incontro al cosiddetto effetto serra, con aumento della temperatura e cambiamenti climatici che potrebbero portare in futuro addirittura allo scioglimento dei ghiacciai ai poli con innalzamento del livello dei mari e quindi catastrofi su scala planetaria.

3) Traspirazione: eliminazione di H2O come vapor acqueo, simile alla sudorazione degli animali, che va ad alimentare l'umidità dell'aria che può poi condensarsi sotto forma di pioggia.

4) Messa in circolo dell'N: l'azoto è indispensabile per la vita delle piante e degli animali perchè entra a costituire le proteine (la carne ne è costituita in prevalenza). L'N dell'aria è un gas inerte che reagisce con difficoltà. Esistono però batteri particolari, presenti nel terreno e sulle radici degli ontani, delle leguminose, ecc. che riescono a captare l'N atmosferico per poi cederlo in parte al terreno attraverso gli organi vegetativi morti; questi si alterano (come la lettiera che si va trasformando in humus) per azione di vari organismi del terreno per cui l'N nitrico e ammoniacale che vi è ancora contenuto è reso assimilabile per le radici delle piante. Eccessivi apporti di azoto alle acque, direttamente con gli scarichi fognari o indirettamente per eccesso di concimazioni, possono portare a fenomeni di eutrofizzazione con il pullulare di alghe che portano ad un impoverimento di ossigeno a danno di insetti, pesci, ecc.

L'importanza della vegetazione, che è autotrofa, nei riguardi degli animali e dell'uomo è

dovuta al fatto che essi, essendo eterotrofi ne dipendono completamente: senza piante non esisterebbe la vita sulla terra.

I primi consumatori della vegetazione sono gli erbivori, sia selvatici, sia allevati. Da questi l'uomo trae nutrimento, mentre l'equilibrio fra la vegetazione e gli erbivori anticamente era assicurato dai carnivori predatori (lupo, lince, rapaci) che sono dei consumatori secondari. Con la loro eliminazione l'equilibrio tra piante ed erbivori è entrato in crisi perchè, se non controllati, i

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secondi danneggiano la vegetazione, impediscono la rinnovazione del bosco e perciò la sua perpetuazione (ad esempio l'azione dei cervi nei parchi regionali de La Mandria e del Gran Bosco di Salbertrand, oltretutto, sinora, in mancanza di abbattimenti selettivi seri).

• Fattori climatici e ambientali influenzanti il bosco

I principali sono quelli legati alle precipitazioni e al regime delle temperature, già trattati nella parte climatica. Per le piante l'acqua è indispensabile come per tutti gli organismi viventi: ne è un costituente del succo cellulare, è solvente delle sostanze nutritive, prodotto (come vapore acqueo) della traspirazione, componente della reazione che porta all'organicazione del C inorganico.

Di seguito vengono esposti alcuni fattori climatici che hanno un'influenza diretta sul bosco. - Precipitazioni: liquide (piogge), solide (neve), occulte (rugiada, nebbie, umidità

atmosferica). Le precipitazioni possono essere integrate dalla presenza di una falda freatica elevata nel terreno, idonea per certe specie (ontani, pioppi, salici). Circa il comportamento delle specie forestali nei riguardi dell'acqua si hanno specie igrofile (ad esempio faggio, con un consumo di 2000 mc/anno/ha), mesofile (rovere, con 1200 mc/anno/ha), xerofile (pino silvestre, con soli 500 mc/anno/ha).

- Distribuzione delle precipitazioni. Diversi regimi: a massimi estivi (centro-europeo), a massimi autunno-invernali (mediterraneo), con buona distribuzione durante l'anno (regime oceanico), a massimi equinoziali (primavera ed autunno; Pianura Padana).

- Neve. Effetti positivi: difesa dal dissecamento da gelo, protezione termica, riserva d'acqua. Effetti negativi: fusti a sciabola, schianti di rami e cimali, valanghe (effetto diretto ed effetto soffio), attacchi di funghi su semenzali, piante giovani, ecc.

- Grandine: ferite (vie d'entrata ai parassiti), defogliazioni, perdite dell'apice vegetativo. - Venti: dannosi se forti (fibre contorte per dondolamento, chiome a bandiera dove sono

costanti in una certa direzione, ribaltamento nelle specie a radici superficiali, incurvamento persistente dei fusti per trombe d'aria con formazione di legno di tensione - ad esempio pioppi), favorevoli se deboli (attivazione della traspirazione, impollinazione, disseminazione di semi).

- Luce: circa questo fattore le specie forestali si classificano in sciafile (ombrofile) come il faggio e l'abete bianco, eliofile se amano la luce come il pino silvestre, a temperamento intermedio come le querce.

- Fattori termici: Sono influenzati dall'altitudine, dalla latitudine, dalla morfologia della zona (conche, impluvi, displuvi, ecc.), dalla vicinanza del mare (clima oceanico con il suo opposto, clima continentale a forti sbalzi termici) e dei laghi (clima insubrico), dalla presenza di barriere di montagne e dalle correnti marine.

Il macroclima si riferisce ad ampie zone (ad esempio il bacino mediterraneo); il mesoclima a zone già più circoscritte (ad esempio la pianura Padana); il microclima è quello influenzato dall'esposizione (versanti opposti esposti a Sud e Nord di una valle). L' inversione climatica è quella che si verifica nelle doline carsiche, con clima più freddo sul fondo che non alle quote superiori.

- Ciclo vegetativo delle specie caducifoglie. Arresto vegetativo per il freddo invernale. Fasi fenologiche: germogliazione, fioritura, fruttificazione, ingiallimento e caduta delle foglie. Effetti estetici di colore in autunno e loro influenza sul paesaggio, in contrasto con le sempreverdi (zona mediterranea e conifere o aghifoglie alpine).

- Limiti ecologici del bosco. Sono dati dai massimi e minimi assoluti di temperatura e dalla disponibilità dell'acqua. Al di sotto di 2,5-3 mesi di periodo vegetativo nessun albero può vivere. Il limite superiore della foresta e quello boreale lasciano al di là solo pascoli e arbusti nel

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primo caso, la tundra nel secondo. Al di sotto di certi quantitativi di pioggia il bosco si arresta per lasciare il posto alla steppa o alle praterie.

- Resistenza al gelo. Le piante che necessitano di temperature elevate sono dette termofile, quelle che crescono in climi freddi microterme. I danni da gelo si traducono in perdite d'acqua cioè in disseccamenti. Il pino d'Aleppo resiste solo a -5°, il leccio a -10°, il rovere a -20°, il larice a - 30° ed anche meno. Altri danni da gelo si riferiscono allo scalzamento delle radici, al cessato assorbimento d'acqua in superficie nel suolo. Fenomeno del permafrost nella taiga e nella foresta boreale americana (permanent frost = gelo permanente del suolo a profondità variabili).

- Danni da calore. Corteccia di faggio (cosiddetto colpo di sole). - Fulmine. Scortecciamenti, morte degli alberi, incendi. - Fattori non climatici limitanti il bosco. Incendi , pascolo (danni per calpestamento e

brucamento della rinnovazione, costipamento del suolo, danni per sfregamento delle corna e distacco di giovani cortecce da parte di ungulati (cervi, caprioli, ecc.), funghi e insetti parassiti. Cancro del castagno, ruggine dei pini a cinque aghi, oidio fra le avversità crittogamiche (funghi microscopici). Processionaria del pini fra gli insetti.

- Clima interno al bosco. Rispetto alle aree scoperte l'interno di un bosco chiuso presenta minori sbalzi di temperatura tra giorno e notte e tra una stagione e l'altra (specialmente se è sempreverde). L'umidità atmosferica in genere è più elevata. L'illuminazione è molto variabile a seconda della stagione, della densità del bosco e delle specie (maggiore o minore fittezza della chioma, più rada nelle specie eliofile).

- Relazioni tra bosco ed animali. Ungulati come cervo, capriolo, daino, lo stesso camoscio erano animali forestali, ora localmente reintrodotti. Grande varietà di uccelli in bosco in diverse nicchie ecologiche (parti diverse dell'albero). Interesse della nocciolaia nella disseminazione del pino cembro e dei roditori frugivori (scoiattolo, ghiro, ecc.) per quella dei semi pesanti (faggiole, ghiande, castagne). Macro- e microforma della lettiera importanti nella sua alterazione. Insetti impollinatori per tiglio, ciliegio, robinia, castagno.

Altri fenomeni biologici. - Micorrize. Intima connessione di radichette di alberi e funghi a reciproco vantaggio

(fenomeno di mutualismo): il fungo cede sali minerali e acqua all'albero e ne riceve idrati di carbonio. I tartufi, ora anche "coltivati", sono funghi micorrizici.

- Accrescimenti e longevità. Gli accrescimenti in senso diametrico si rivelano, nelle specie con arresto vegetativo, con la formazione di successive cerchie annuali (anelli legnosi) che ci forniscono l'età. In molte specie la parte centrale del tronco, più dura e colorata (durame) dà il legname migliore. Il legno si dice allora differenziato, poichè la parte esterna al tronco (alburno) è più chiara. Il legno indifferenziato è uniforme (abeti, tigli, faggio, betulle). Nei pini, nel larice, nelle querce, ecc. è invece differenziato.

L'età raggiunta dagli alberi è molto variabile a seconda della specie e non corrisponde comunque mai al ciclo economico forestale essendo sempre superiore. Gli alberi viventi più antichi sono esemplari di Pinus aristata (4.600 anni) delle Montagne Rocciose e di sequoie della California (2.200 anni). Querce, castagno, tiglio, tasso, larice e pini cembro possono superare i 500 anni. Abete bianco e rosso li seguono mentre il faggio di rado supera i 300 anni, il frassino, gli aceri e i pini mediterranei raggiungono i 200-250 anni, mentre poco longevi sono il carpino bianco, la betulla, gli ontani e il pioppo tremolo (sino a 100-150 anni); i salici sono ancora meno longevi.

Le differenze fra bosco e foresta stanno nel fatto che il primo è sottoposto a cure selvicolturali, la seconda no.

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3.4 EVOLUZIONE DELLA VEGETAZIONE

Differenza tra flora e vegetazione di una certa zona: la prima è il semplice elenco delle sue piante, la seconda è lo studio di come queste convivono. La prima approssimazione in questo studio è quella fisionomica (differenza fra bosco, prato, arbusteto).

Il dinamismo è la successione di stadi di vegetazione diversi sempre più complessi nel tempo, parallelamente alla maturazione dei suoli. E' un processo lento comunque la vegetazione cambia nel tempo, proprio perchè è formata da individui che vivono e muoiono.

La colonizzazione degli spazi vuoti (frane, macereti, greti, discariche di cave) passa di solito

attraverso uno studio erbaceo di specie pioniere (adatte a vivere su un suolo povero e asciutto), poi uno arbustivo, quindi di bosco pioniero per raggiungere, se l'uomo lo permette, a quello definitivo.

Anche le terre abbandonate dall'agricoltura (prati, pascoli, coltivi) tornano con il tempo a bosco. Vi sono comunque ambienti così difficili (dune costiere, rupi) dove non si ha evoluzione e le piante formano dei raggruppamenti permanenti.

Le serie progressive sono quelle già indicate dove la vegetazione si fa col tempo sempre più complessa, regressive o di degradazione quelle dove succede l'inverso. Sono esempi di vegetazione degradata, originate dal bosco, la brughiera e la macchia mediterranea.

Se il clima lo permette e l'uomo non interviene (caso ormai non più riscontrabile nel nostro paese) la vegetazione più complessa, in equilibrio con l'ambiente si chiama climax.

La vegetazione potenziale è un concetto simile ma un pò meno teorico: è quella che si costituisce in un dato ambiente, a partire dalle attuali condizioni di flora e fauna, se l'azione dell'uomo cessasse e se il clima non si modificasse di molto. Le potenzialità possono essere molto diverse (bassissima è, per esempio, quella della pianura padana per tutte le specie che un tempo la popolavano e che ora sono ridotte a pochissimi boschi isolati). E' utile conoscere la vegetazione potenziale a fini pratici per la ricostituzione della vegetazione spontanea originaria in aree protette o per il recupero ambientale su basi naturalistiche.

3.5 INFLUENZA DELL'UOMO SULLA VEGETAZIONE FORESTALE.

Con incidenza via via maggiore e in ordine di tempo secondo le tappe della civiltà: • raccolta di materiali vegetali (legno, fibre, frutti, radici, foglie) dei popoli forestali

primitivi; • allevamento del bestiame con prima parziale eliminazione dei boschi; • agricoltura con colture itineranti in foresta, con successiva reinvasione delle aree

abbandonate da specie secondarie (ad esempio dall'abbondanza di conifere sulle Surras messicane, cresciute sui terreni coltivati per pochi anni, in luogo dei pochi boschi climax di querce sempreverdi); con l'agricoltura moderna si ha l'eliminazione del bosco;

• industria, urbanizzazione con massima artificializzazione (eliminazione totale della vegetazione) con altri effetti negativi (abbassamento della falda freatica, inquinamenti dell'aria, del suolo e dell'acqua, "piogge acide", facilitata diffusione di avversità per commercio di piante;

• incendi con regressione a stadi evolutivi più primitivi (ad esempio la sostituzione con pinete delle leccete mediterranee di climax).

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Nel nostro paese le influenze sul bosco si possono così riassumere: • dissodamento dei boschi a fini agricoli; • abbassamento dei limiti superiori del bosco per creare pascoli; • introduzione di nuove specie (ad esempio la robinia, fortemente competitiva rispetto

alle specie nostrane); • sostituzione delle specie (larice al centro per poter pascolare nel sottobosco,

castagno ed altre latifoglie per ragioni alimentari); • selezione delle specie più interessanti nei boschi misti;

ceduazione delle fustaie. La distruzione della foresta amazzonica porta all'estinzione di moltissime specie animali e

vegetali con fenomeni di irreversibilità perchè l'eliminazione del bosco porta con sè la degradazione dei suoli mentre in futuro potranno verificarsi anche variazioni negative di carattere climatico (regolazione delle piogge, asssorbimento della CO2).

3.6 LE FORMAZIONI VEGETALI FORESTALI A LIVELLO MONDIALE

(su base fisionomico-climatica) Foresta pluviale equatoriale.

Clima caldo uniforme tutto l'anno (temperature medie 25°-26°), con minime escursioni giornaliere e annue. Precipitazioni elevate e ben distribuite nell'anno. Nebbie notturne, rugiade abbondanti, elevata umidità relativa. E' pluristratificata, con epifite e liane. Grande ricchezza di specie vegetali sempreverdi (soprattutto alberi) e di animali. A cavallo dell'equatore. Foresta tropicale a stagione secca.

Clima più caldo e con maggiori escursioni termiche. Stagione umida e stagione asciutta (periodo di arresto vegetativo) in alternanza. E' in parte caducifoglie. Ha distribuzione intertropicale e passa gradualmente, a sud e a nord, nella savana, con il progressivo inaridmento del clima. Savana.

Boscaglia molto rada di cadicifoglie con alte erbe dominanti, secche durante la lunga stagione arida. Ricca di fauna di erbivori e predatori (grandi riserve africane). Foresta subtropicale a sclerofille (foglie dure).

Foresta sempreverde di clima umido e più o meno caldo (Stati Uniti del sud), interessante per le numerose specie introdotte nelle zone a clima insubrico (laghi di Como, Maggiore, Orta): albero della canfora, rododendri arborei, Camelia, magnolie). Foresta mediterranea a sclerofille.

Foresta sempreverde, spesso degradata a macchia, di clima mite e piovoso durante l'inverno, caldo e arido durante la lunga estate. Bacino mediterraneo, California, Sud Africa, sud dell'Australia. Temperatura media annua 12°-16°. Appartengono a questo tipo di vegetazione gli eucalipti coltivati nella zona mediterranea. Foresta di latifoglie caducifoglie.

Clima temperato con piovosità variamente distribuita, ad inverni freddi con stasi vegetativa ed estati più o meno calde. Numerosi tipi in una fascia quasi continua nell'emisfero settentrionale

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a nord della vegetazione mediterranea, delle steppe dell'Asia centrale e della foresta subtropicale a sclerofille. Temperatura media annua 5°-12°. Foresta di aghifoglie conifere.

Ha distinzione circumboreale (taiga nell'Europa settentrionale e Siberia, foresta boreale in Nord America), compresa fra la foresta di latifoglie e le steppe a sud e la tundre a nord. Forma il limite bioclimatico settentrionale del bosco. Sui monti tipi di vegetazione consimile, rifugiatesi in quota dopo il termine delle glaciazioni (l'ultima terminata da noi solo 10-20.000 anni fa). Clima continentale molto freddo durante l'inverno (gelo per 7-8 mesi, minimi di -30°/-60°), estate breve ma abbastanza calda, ambiente molto umido malgrado la bassa piovosità (poca evaporazione, presenza di permafrost impermeabile.

3.7 VEGETAZIONE FORESTALE ITALIANA

I principali tipi di bosco del nostro paese, classificati secondo le specie prevalenti, vengono descritti brevemente, partendo dai climi più caldi e andando verso le montagne. Essi vengono raggruppati in alcuni piani altitudinali su base climatica e cioè:

piano mediterraneo piano submediterraneo piano basale o medioeuropeo piano montano piano subalpino

Piano mediterraneo. A seconda del clima più o meno caldo e secco si ha un sottopiano

termo- e mesomediterraneo. Nel primo prevalgono boscaglie di oleastro, carrubo e lentisco (coste delle isole e dell'Italia meridionale), nel secondo il climax era costituito da leccete (con quercia da sughero sui suoli acidi). Il bosco sempreverde in generale è stato degradato a cespuglieti costituenti la macchia oppure il bosco di latifoglie è stato sostituito da pinete di pino marittimo, domestico (di integrazione artificiale) e d'Aleppo. In questi boschi non si hanno nevicate e le gelate sono rare. La piovosità annua è bassa (400-600 mm).

Piano submediterraneo. I boschi caducifogli di quest'area di transizione si trovano al piede

della Alpi ed in qualche valle più umida (Valle d'Aosta, Val di Susa, ecc.), lungo tutta la penisola e nell'interno delle isole. Nel primo caso sono comprese in basso fra la pianura padana coltivata e i boschi del piano montano, mentre lungo l'Appennino sono poste tra i boschi mediterranei in basso e le faggete più in alto. I boschi spontanei sono dei querceti di roverella e cerro, eventualmente con orniello e carpino nero. Il clima è moderato, con inverni piuttosto miti, con nevicate (ma con breve copertura di neve), estati calde e asciutte. La piovosità annua è modesta (600-800 mm).

Piano basale o medioeuropeo. I suoi boschi, che anticamente coprivano la pianura padana,

sono oggi rappresentati da limitatissimi relitti conservatisi perchè riserve di caccia di proprietà reale o patrizia (ad esempio La Mandria, Racconigi, Agliè, Bosco Fontane presso Mantova) o per ragioni socio-economiche (Bosco delle Partecipanze di Trino Vercellese). Erano essenzialmente dei querco-carpineti di farnia e carpino bianco con tiglio, frassino, acero campestre, ciliegio, olmo (ormai scomparso per la grafiosi); pioppi e salici lungo i greti dei fiumi e ontano nero nelle

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paludi. La robinia si è largamente diffusa per intervento dell'uomo. La piovosità non è elevata (500-1000 mm/anno, talvolta maggiore verso le Alpi). La temperatura media annua è 10°-13°.

Piano montano. In basso (verso i 1000 m) sono ancora abbastanza estesi i castagneti, sostituiti dall'uomo a querceti (spesso di rovere) o a boschi misti. Nelle aree a prato o pascolo abbandonate si è estesa lungo l'arco alpino la betulla invadente. Le faggete si situano in genere tra i 1.000 e i 1.500 m sia sulle Alpi che negli Appennini, sostituiti localmente da pinete di pino silvestre solo sulle Alpi nelle valli umide e continentali e sui suoli meno evoluti. Al faggio, in condizioni di clima più freddo, si consocia l'abete bianco (entrambe specie di clima suboceanico) che, nelle Alpi orientali, si affianca o lascia spazio al più diffuso abete rosso (il comune albero di Natale) che può salire anche nel piano subalpino. Sulla Sila e l'Aspromonte, a livello delle faggete, esistono boschi di pino laricio (Gruppo del pino nero). La piovosità è variabile (Alpi 1.000-2.000 mm/anno; Appennino 800-1.000 mm/anno in media).

Piano subalpino. I suoi boschi sono costituiti unicamente da conifere: larice, abete rosso, pino uncinato, pino cembro, in media tra i 1.500 e i 2.000 m sulle Alpi. Al di sopra il bosco sfuma gradatamente negli arbusteti di rododendro, pino mugo (Dolomiti) e ontano alpino e nei pascoli. L'abbassamento dei limiti forestali è dovuto all'uomo per sostituire al bosco i pascoli. Nell'Appennino il piano subalpino non esiste: il limite superiore del bosco - anche 2.000 m sull'Etna - coincide con il limite superiore del piano montano, segnato dalle faggete. 3.8 SELVICOLTURA

I boschi gestiti dall'uomo sono quelli nei quali si effettuano interventi colturali e produttivi anche ai fini di assicurarne la perpetuità.

Un bosco abbandonato dall'uomo non comporta danni nei suoi riguardi nè porta alla sua scomparsa: senza interventi le nuove strutture che si vengono a creare risultano comunque meno interessanti ai fini di un'ordinata produzione legnosa.

In effetti, però, vi sono boschi, un tempo curati e poi abbandonati da decenni dove però è

inutile sperare in un loro miglioramento senza interventi. A maggior ragione, nelle aree a parco o a riserva naturale, gli interventi selvicolturali, naturalisticamente impostati, permettono di modellare il bosco per renderlo gradualmente più simile a quello originario mentre in certi casi questo ritorno non si avrebbe oppure lo si otterrebbe in tempi molto lunghi. Ne è un esempio il caso dei robinieti nei parchi di pianura (Lame del Sesia, Ticino) che solo con conversioni a fustaia e impianti di specie locali potranno, in qualche decennio, ritornare ad essere dei querco-carpineti.

Il momentaneo abbandono (durato alcuni decenni) dopo l'eccessivo sfruttamento di certi boschi durante l'ultimo conflitto è stato comunque spesso utile a ricostituire boschi troppo depauperati.

In certi casi di bosco meno degradato si può decidere di sospendere gli interventi per ripristino gradualmente la naturalità di alcuni ecosistemi forestali interessanti sotto il profilo naturalistico o didattico.

Il bosco, se è ben gestito, è un bene rinnovabile che è stato paragonato ad un capitale impiegato ad interesse composto: questo è rappresentato dagli accrescimenti che si accumulano nel tempo sotto forma di massa legnosa. Per conservare efficiente e produttivo il bosco per il futuro è necessario non intaccare il capitale ma prelevare con i tagli solo una parte della massa, quella che corrisponde agli interessi.

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Finalità della silvicoltura è, tra le altre, quella di assicurare la perennità del bosco che si ottiene attraverso la rinnivazione naturale, che è, ovviamente, gratuita. In caso contrario, in particolari condizioni che ne impediscono l'affermazione è necessario ricorrere alla rimozione artificiale (ad esempio il larice) mediante impianto (non piantumazione!).

Gli interventi dell'uomo sul bosco creano più spesso equilibri artificiali con minore efficienza ecologica e strutture semplificate rispetto a quelle naturali. Le tecniche selvicolturali impiegate a fini prevalentemente produttivi sono quelle che si estrinsecano nella cosiddetta forma di governo (modalità tecniche con cui si procede alla rinnovazione del bosco dopo il taglio finale o di maturità): cedui o fustaie (o boschi d'alto fusto).

Boschi più efficienti, sotto tutti i punti di vista ottengono con tagli meno intensi ed estesi,

su soprassuoli più spesso misti. Il prelievo degli alberi maturi, il cui accrescimento è in declino, si effettua, oltre che per

ragioni economiche e tecnologiche, per evitare il diffondersi delle avversità e soprattutto per fare spazio e dare luce alla rinnovazione. Tale prelievo si ottiene secondo tre modalità fondamentali:

• taglio raso, contemporaneo su tutti i fusti su una determinata superficie abbastanza

ampia, ora in disuso per le fustaie ma ancora praticato nei cedui semplici. Esso è stato abbandonato su vaste superfici perchè spesso è necessario rinnovare il bosco per via artificiale e perchè il suolo, ampiamente scoperto, può subire in pendio fenomeni di degradazione ed erosione. Il bosco proveniente da un taglio raso dà luogo ad un bosco coetaneo. Esso è stato sostituito in certi casi dal taglio raso a breccia o a piccoli gruppi. Il taglio a raso è richiesto per parecchie specie eliofile (larice, pino silvestre, querce);

• taglio successivo, dove le piante mature dei boschi coetanei vengono allontanate in due o più tempi successivi per favorire la rinnovazione. Il taglio fondamentale (che coincide con il turno del bosco) è il taglio di sementazione. Quello finale prende il nome di taglio di sgombero, da effettuarsi quando la rinnovazione si è affermata (cioè 5-10 anni dopo il precedente).

• taglio saltuario, attuato nei boschi dissetanei con diverse classi di età rappresentate dove cioè , nell'unità di superficie, coesistono piante di diversa età e dimensione distributie singolarmente o a piccoli gruppi uniformi. In questo modo la protezione del suolo nel tempo è sempre assicurata. A determinati intervalli di tempo (10-15 anni) vengono tolte le piante mature e quelle non mature di diversa età ma definite, difettose o esuberanti rispetto alla loro normale distribuzione nelle varie classi diametriche (di solito di 5 in 5 cm). La normalità di un bosco dissetaneo è caratterizzata da un numero di piante via via minore rispetto all'aumento della classe diametrica. Questo tipo di taglio si adatta bene per specie sciafile (abete bianco, faggio) che si rinnovano in mezza ombra.

Nei boschi coetanei certe piante possono essere asportate anche prima del raggiungimento

della maturità mediante i cosiddetti tagli intercalari. Si tratta di interventi colturali che prendono nomi diversi a seconda dei casi:

• sfollamenti (per ridurre l'eccessiva densità di individui in un bosco giovane non ancora

differenziati come sviluppo); • ripuliture (per eliminare specie invadenti, estranee o dannose);

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• diradamenti (per scegliere le piante d'avvenire quando gli esemplari cominciano a differenziarsi come rapidità di accrescimento e sono comunque troppo fitti).

I diradamenti non fanno altro che accelerare, scegliendo inoltre per il futuro gli esemplari più

interessanti, il naturale fenomeno della concorrenza che porterebbe comunque ad una riduzione del numero delle piante. Gli alberi più vigorosi per questioni genetiche e meglio adattati all'ambiente locale prendono il sopravvento nella conquista dello spazio (luce), dell'acqua e delle sostanze nutritive. Vi sono diverse categorie di piante: le dominanti, le codominanti (di sviluppo vicino ma comunque inferiore), le intermedie e le dominate (più piccole, poco vigorose o sofferenti), le morte in piedi. Sulla base di queste osservazioni i diradamenti si rendono necessari per allontanare le piante malate o morte, per contrastare la diffusione delle malattie, ridurre il pericolo di incendi e, talvolta, il numero di quelle troppo ingombranti per ottenere una migliore mescolanza fra specie diverse, per dare più luce alla rinnovazione o, ancora, per agevolare la crescita delle piante di maggior valore.

Oggi spesso non tutti questi interventi vengono effettuati anche se utili sotto il profilo tecnico perchè economicamente non convenienti, soprattutto in boschi di difficile accesso.

In molti boschi aventi funzioni protettive (pendici più ripide, limiti superiori della vegetazione forestale, ecc.) le operazioni colturali possono anche non essere effettuate o risultare molto ridotte. Nei boschi coetanei trattati con i tagli successivi la rinnovazione naturale avviene spesso in un arco di tempo piuttosto breve. In quelli dissetanei la rinnovazione avviene con continuità nel tempo anche se con diversa intensità di anno in anno e da zona a zona.

I boschi sono puri se formati in prevalenza da una sola specie, misti se da più specie. I boschi sono a struttura irregolare quando, nell'unità di superficie, si alternano confusamente piante ad alto fusto e polloni da ceppaia, spesso invecchiati e nei quali da tempo non si hanno interventi selvicolturali. Ne possono essere un esempio dei castagneti abbandonati, ormai ridotti a boschi misti, dove esistono vecchi castagni malati o morti, polloni cedui per tagli effettuati qua e là, e giovani piante di altre specie legnose infiltratesi nelle radure.

Nei boschi cedui la parte epigea è costituita da polloni, fusti nascenti dopo il taglio dalle ceppaie da gemme proventizie o dormenti, presenti al colletto delle nostre latifoglie.

L'alto fusto è invece un bosco che si rinnova per via gamica o sessuale, tramite i semi che germinano spontaneamente nel bosco e che producono piantine di avvenire. I semi possono anche essere raccolti, fatti germinare nei vivai forestali e utilizzati per la rinnovazione artificiale quando quella naturale sia assente oppure per il rimboschimento di terreni nudi, cioè senza copertura forestale.

Un caso molto particolare di fustaie artificiali è quella dove le piante hanno un'origine organica, com'è quello dei pioppeti di cui si dirà più avanti.

Un tipo di bosco che si può riprodurre solo tramite innesto è quello di particolari varietà di pregio di castagne a costituire castagneti da frutto, ora spesso abbandonati e infiltrati da specie d'invasione a formare boschi a struttura irregolare.

La moderna selvicoltura naturalistica, pur con il prelievo di piante effettuato con fini

economici, tende ad assicurare la rinnovazione naturale del bosco mantenendone la struttura, la composizione e la densità in condizioni ottimali.

Diverse sono anche le fisionomie colturali nei cedui: quelli matricinati vengono utilizzati con il taglio raso al termine del turno salvo per quei polloni particolarmente ben sviluppati (matricine) che rimangono per un turno ulteriore nel terreno allo scopo di produrre seme (30-60/ha).

Il turno usuale per il castagno e le querce è di 15-20 anni e di 20-30 anni per il faggio.

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Un tempo era in uso il ceduo a sterzo con allontanamento dalla ceppaia ad intervalli regolari dei polloni maturi oltre a quelli difettosi. E' questo un ceduo che assicura una maggiore protezione del suolo ma è quasi ovunque caduto in disuso perchè troppo oneroso.

Il ceduo composto è formato da un piano dominante formato da alto fusto e da un piano sottostante governato da ceduo: il primo dà legname da lavoro, il secondo da paleria o legname da ardere.

I cedui in conversione sono quelli che vengono avviati, mediante opportuni interventi di taglio, alla fustaia.

Boschi artificiali sono quelli derivati da rimboschimenti: la scelta delle specie da utilizzarsi deve essere accurata perchè esse si adattino bene all'ambiente. Nei rimboschimenti, effettuati di solito in condizioni difficili, si è sinora troppo insistito nell'utilizzo di conifere, assai rustiche ma mediocri miglioratrici del suolo e molto danneggiate dagli incendi. Da valutare spesso, sotto il profilo paesaggistico, l'eccessiva regolarità dei contorni e l'impatto negativo di un tipo di vegetazione sempreverde ad esempio in aree con boschi naturali formati da sole latifoglie. Data l'onerosità di questi interventi e la frequente invasione di aree nude da parte della vegetazione spontanea si sono ridotti di molto i rimboschimenti di protezione su terreni marginali. Nei terreni alluvionali e freschi di pianura, soprattutto lungo i fiumi sono diffusi i pioppeti che sono vere e proprie colture di alberi da legno con interventi di tipo agronomico (lavorazioni del terreno, concimazioni, potature). l'interesse economico di questa coltura da legno sta nella rapidità degli accrescimenti (ciclo di 15-20 anni), nell'uniformità degli individui (tutti derivanti per talea8 da un uinco progenitore), nella varietà di prodotti che possono fornire (in primo luogo legno da sfogliatura e trancia per compensati, falegnameria, fiammiferi e poi per pasta da carta). Purtroppo forti attacchi di agenti crittogamici e di insetti stanno richiedendo per queste colture un forte impiego di pesticidi che vengono nebulizzati nell'aria; una certa monotonia di aspetto proviene dalla regolare distribuzione a file in appezzamenti squadrati mentre, purtroppo, lo sviluppo della meccanizzazione, porta ad eliminare i filari di pioppi che un tempo rendevano più vario il paesaggio di pianura lungo i confini dei campi e dei canali di irrigazione.

Sotto il profilo naturalistico la pioppicoltura ha contribuito alla scomparsa dei residui boschi

ripari naturali (specialmente saliceti) anche se, in certi casi, i pioppi vengono coltivati su soli troppo ciottolosi e asciutti per aversi buone produzioni.

Nella zona mediterranea nelle colture da legno a rapida crescita vengono usati gli eucalipti e il pino insigne della California.

Piani di assestamento forestale.

Per poter stabilire le operazioni da effettuare nei boschi, prima di tipo colturale e poi di utilizzazione, occorre redigere i piani di assestamento (di solito di durata decennale o quindicinale) che son comunque applicabili solo su superfici forestali abbastanza estese a causa del loro elevato costo unitario, su terreni di un solo proprietario (comuni o altri enti pubblici) dove è più facile intervenire per ragioni legislative, in boschi produttivi (per quanto già detto).

Sino ad anni recenti si è provveduto alla misurazione dei diametri di tutte le piante delle particelle produttive mediante il cavallettamento totale mentre ora si procede all'estrapolazione, su basi statistiche, di risultati di aree di saggio, utilizzando sistemi informatici per l'elaborazione di numerosissimi dati (inventari forestali).

Schematicamente, per la redazione di un piano di assestamento, occorre effettuare: 1) la suddivisione del territorio in particelle di gestione;

8 Frammento di ramo che, posto in terra, emette radici; si ha così una riproduzione di tipo vegetativo

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2) la misurazione di diametri, altezze, alberi modello, ecc. anche per la costruzione dei tavole di cubatura;

3) il calcolo delle masse attuali e di quelle ottenibili nel periodo di validità del piano; 4) l'indicazione, per ogni particella, degli interventi colturali e definitivi.

Fasi del ciclo di crescita di un bosco. Novelleto. Esemplari piccoli assai fitti, di pochi anni di età, originati da disseminazione o impianto. Perticaia. Fusti di 10-15 m di altezza, con diametro di 20-30 cm (età 10-30 anni). Fustaia adulta. Fase dove l'accrescimento in altezza va diminuendo mentre aumenta quello in diamentro.

Fustaia matura. Inizia a declinare anche l'accrescimento del diametro e si raggiunge l'età di taglio (maturità

economica) che è di 80-100 anni per pino silvestre e querce, di 100-120 anni per gli abeti, di 100-150 anni per il larice (dati medi).

Fustaia stramatura e decrepita. Gli accrescimenti diminuiscono fortemente e iniziano gli attacchi dei funghi del legno con

successiva caduta dei vecchi esemplari che riapre il precesso di rinnovazione nei varchi dove si fa luce.

Nell'ultima fase curare con la dendrochirurgia esemplari di particolare pregio nei parchi.

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Finito di stampare nel mese di febbraio del 2012dalla « ERMES. Servizi Editoriali Integrati S.r.l. »

00040 Ariccia (RM) – via Quarto Negroni, 15per conto della « Aracne editrice S.r.l. » di Roma

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