L’artifi cializzazione morfologica

Da lunga data –e, in tempi recenti con un’intensità mai prima sperimentata– l’attività dell’uo mo induce profonde alterazioni nella morfologia degli alvei e dei corridoi fl uviali, sia indirettamente –attra verso modifi che dell’uso del suolo– sia direttamente mediante opere idrauliche. Queste alterazioni, modifi cando le condizioni morfologiche e idrodinamiche e, di conseguenza, gli habitat, hanno ripercussioni più o meno profonde anche sulla funzionalità fl uviale.

Di seguito sono riportati alcuni schemi relativi alle possibili alterazioni morfologiche derivanti da opere di difesa idraulica e dalla presenza di infrastrutture per la produzione idroelettrica.

Modifica dei deflussi naturali tipo-specifici

Modifica del profilo trasversale

Abbassamento del letto fluviale

Modifica della struttura e dell’assetto del letto

e delle sponde

Accumulo di sedimenti nei tratti di valle

Interruzione della connessione con la falda,

alterazione dei livelli piezometrici Diminuzione del potere autodepurante Perdita di detriti, apporti

trofici, ombreggiamento Frammentazione e perdita

di habitat acquatici Riduzione della biodiversità,

banalizzazione ambientale Deterioramento del

paesaggio fluviale

Deterioramento del patrimonio ambientale e della fruizione

Opere di difesa idraulica: canalizzazioni

Perdita di naturalità delle piane alluvionali

Modifica del regime di piena

Frammentazione degli ecosistemi ripariali e

della struttura dei corridoi fluviali

Disconnesioni delle strutture idromorfologiche

riparie del fiume

Alterazioni e assotigliamento della

sezione dei corridoi fluviali Deterioramento del paesaggio

fluviale e della fruizione

Perditat di habitat ripariali

Riduzione delle interconnessioni

fiume-falda

Riduzione della funzionalità dei corridoi ecologici

Opere di difesa idraulica: dighe/sbarramenti

Fig. 2.17 Schema degli effetti derivanti dalle opere di difesa idraulica (da EU CIS, 2006).

Sbarramenti al movimento della

fauna acquatica

Installazioni idroelettriche

Rischio per i pesci nei punti di prelievo delle turbine

Alterazioni delle fluttazioni dei livelli idrici

Modifica delle caratteristiche fisico-chimico dei bacini di accumulo Modifica delle caratteristiche

fisico-chimico dei corsi idrici a valle Modifica della struttura

e condizione dell’alveo, delle sponde e delle zone ripariali del corso

idrico a valle Modifica delle

dinamiche di sedimentazione

Modifica del regime di flusso a valle

Modifica delle strutture degli habitat delle aree

di riva nei bacini di accumulo

Fig. 2.18 Schema degli effetti derivanti dalle opere di installazioni idroelettriche (da EU CIS, 2006).

Nell’ambito della modifi cazione del territorio, cambiamenti d’uso del suolo più frequenti sono i disboscamenti, le pratiche agricole e l’urbanizzazione; questi riducono la copertura forestale e la sua funzione idrogeologica inducendo numerose conseguenze a scala di bacino: versanti più instabili (maggior erosione del suolo, torbidità delle acque, alterazione delle dinamiche di ripascimento dei litorali), riduzione dell’infi ltrazione delle acque meteoriche (minor alimentazione delle sorgenti, magre più spinte e prolungate), aumento della frazione che scorre in superfi cie e della sua velocità (piene più frequenti e accentuate, erosione laterale, allargamento dell’alveo attivo, in particolare delle barre laterali, alterazione della morfologia fl uviale).

Fig. 2.19 Schema di defl usso superfi ciale dipendente dallo stato d’urbanizzazione del territo- rio circostante: runoff (da G. Garuti, modifi cato).

Di seguito vengono schematizzate e successivamente analizzate le più comuni pratiche di artifi cializzazione e le loro ripercussioni sulla funzionalità fl uviale (Fig. 2.20):

- dighe e strutture di derivazione (riduzione delle portate in alveo, alterazione del regime idrologico naturale);

- stabilizzazione delle sponde, mediante rivestimenti e protezioni con strutture quali gabbioni, lastre o pannelli di calcestruzzo, massicciate (di calcestruzzo oppure massi di cava);

- ampliamento dell’alveo in larghezza/profondità fi nalizzato a facilitare il defl usso delle piene;

- sfalcio e allontanamento della vegetazione, dragaggi dei sedimenti e rimozioni degli impedimenti (es. tronchi d’albero) fi nalizzate a ridurre

la resistenza idraulica sulle sponde e sul fondo (migliore defl usso) e per limitare il rischio di esondazione nei tratti in cui l’alveo si restringe (es. strozzature in corrispondenza dei ponti);

- controllo del trasporto solido con briglie.

Queste azioni determinano una serie di effetti sull’idraulica del corso d’acqua, sulla morfologia, sulle componenti vegetali e animali, prevalente- mente in loco ma talora anche a notevole distanza.

Le rettifi che dell’alveo (attenuazione della sinuosità) e, a maggior ragione, le nuove inalveazioni (taglio di tratti sinuosi, con scavo di un nuovo alveo), comportano un accorciamento del percorso ed una riduzione della scabrezza e, perciò, un aumento della pendenza e della velocità. Ne deriva un aumento locale dell’erosione che si propaga verso monte (erosione retrograda) e di una conseguente sedimentazione a valle dei materiali asportati. La rettifi ca dell’alveo, e la conseguente alterazione del regime di velocità del fl usso e di sedimentazione, può produrre effetti anche molto gravi sulla sicurezza delle strutture e sul rischio idraulico e la modifi cazione e l’alterazione degli habitat naturali.

Le briglie sono sbarramenti trasversali fi nalizzati a contrastare l’incisione dell’alveo; trattenendo i sedimenti a monte di esse. Innalzano il fondo e rincalzano i versanti, mentre la cascata sul fronte di valle dissipa l’energia della corrente. Spesso sono realizzate in serie, riducendo il profi lo longitudinale ad una “scalinata” di tratti piani alternati a cascate. L’appiattimento dell’alveo e la sedimentazione anche di materiali di modesta granulometria (per la ridotta velocità) banalizzano il fondo, riducendo la diversità ambientale; il dislivello ostacola o impedisce la risalita dell’ittiofauna per il raggiungimento delle aree di frega o per sfuggire ad agenti stressanti (es. inquinamenti acuti). L’accumulo di sedimenti nel tratto stabilizzato con briglie si traduce nella riduzione del trasporto solido nei tratti a valle, trasferendo in essi i fenomeni erosivi.

Le soglie hanno struttura e fi nalità analoghe alle briglie, ma non sporgono dal fondo: non inducono perciò un innalzamento dell’alveo, ma si limitano a stabilizzarne la quota del fondo. Tuttavia, poiché a valle di ciascuna soglia continuano a verifi carsi fenomeni erosivi, tendono anch’esse a formare un alveo a scalini.

Le dighe sono sbarramenti di altezza variabile, fi nalizzati a trattenere l’acqua. Il serbatoio intercetta l’intero trasporto solido (compresa gran parte di quello in sospensione), provocando un’erosione accentuata dell’alveo a valle e può avere ripercussione sulle dinamiche di erosione e deposizione nei litorali costieri. La diga è un ostacolo diffi cilmente superabile dai pesci (i cui popolamenti divengono geneticamente isolati), e provoca a valle rilevanti alterazioni della temperatura, del chimismo delle acque e delle portate, nonché effetti negativi al momento dello svaso di sedimenti fi ni. Per quanto riguarda la riduzione delle portate di valle, gli effetti sono una riduzione della superfi cie d’alveo bagnato e del tirante idraulico, con conseguente sottrazione dello spazio vitale disponibile per le biocenosi fl uviali e una conseguente maggiore competizione intra e interspecifi ca.

Gli argini sono opere longitudinali, poste ad una certa distanza dall’alveo bagnato o adiacenti ad esso (argini in froldo), realizzate in rilevato sul piano di campagna per contenere in alveo le portate di piena. I maggiori livelli idrici raggiunti in condizioni di piena incrementano l’incisione del fondo e l’alterazione degli habitat; frapponendosi come una barriera all’esondazione, gli argini interrompono le dinamiche di ringiovanimento della piana inondabile e del corridoio fl uviale, con gravi alterazioni del mosaico di habitat perifl uviale e delle interazioni tra ambiente acquatico e terrestre (Fig. 2.20).

Le difese spondali sono opere longitudinali la cui sommità non supera il piano di campagna: non impediscono le esondazioni, ma si limitano ad ostacolare l’erosione delle sponde. Interrompono bruscamente la graduale transizione tra ambiente acquatico e terrestre, con perdita degli habitat ripari. L’energia disponibile per l’erosione, non potendo esplicarsi sulle sponde, si trasferisce sul fondo e/o sul tratto successivo. La loro costruzione e manutenzione comporta usualmente anche la distruzione delle fasce di vegetazione riparia. Impatto ancora maggiore, ovviamente, hanno i rivestimenti parziali o totali dell’alveo (es. muri, cunettoni in cemento).

Gli attraversamenti (ponti) determinano variazioni più o meno signifi cative, dell’assetto idrometrico in generale e alterazioni localizzate sulla morfologia degli argini e dell’alveo. In talune circostanze il restringimento dell’alveo, conseguente alla presenza delle spalle e delle pile, può aumentare il rischio idraulico per effetto del sovralzo indotto dal rigurgito o di ostruzioni delle luci causate da grandi oggetti galleggianti (tronchi, natanti, etc.) trasportati dalle piene.

Fig. 2.20. Illustrazione schematica dei principali tipi di interventi fl uviali (Figura di G. Sansoni).

Le plateazioni sono rivestimenti del fondo, solitamente associati ai ponti per evitare l’incisione del fondo, con scalzamento delle pile o delle spalle.

Le risagomature, solitamente con rimozione di sedimenti, conferiscono alla sezione trasversale una nuova sagoma, generalmente geometrica con fondo piatto: rendendo uniformi il fondo e le condizioni idrodinamiche, eliminano gli habitat associati a raschi, buche e, in generale, alla scabrezza del substrato; in questo modo diminuiscono anche l’infi ltrazione nella zona iporreica (favorita dalla sinuosità laterale e verticale), con riduzione del suo potere depurante. Effetti analoghi hanno le ricalibrature (con aumento della sezione) e le riprofi lature, volte a “regolarizzare” il profi lo longitudinale, eliminando la sinuosità verticale. Con azioni di ampliamento dell’alveo si ottiene una riduzione della velocità di corrente e della profondità, apprezzabili

alle basse portate, cui è associato un aumento della temperatura dell’acqua; tali operazioni provocano una perdita di zone di rifugio per la fauna ittica.

Le escavazioni, anche se praticate localmente, producono un defi cit solido che si ridistribuisce lungo l’intero alveo, provocandone l’incisione sia a monte che a valle, minacciando la stabilità dei manufatti; l’approfondimento dell’alveo determina l’assottigliamento del materasso alluvionale e la conseguente riduzione della potenzialità di accumulo della falda di subalveo provocando una diminuzione di affl ussi falda-fi ume durante la stagione secca. L’impatto ecologico principale è un “effetto canalizzazione” dell’alveo (approfondimento e restringimento), con perdita degli habitat ripari.

I pennelli sono strutture trasversali immorsate nelle sponde e sporgenti solo in parte nell’alveo; sono fi nalizzati a proteggere una sponda dall’erosione contrastandone l’evoluzione geomorfologica o a permettere, provvisoriamente, la realizzazione di opere in alveo.

Fig. 2.21 Schema degli effetti ecologici delle arginature. A sinistra: l’assenza di argini consente il libero esplicarsi delle dinamiche fl uviali che generano, rimaneggiano e mantengono il mosaico di habitat arricchendo diversità ambientale, diversità biologica, interazioni tra ambiente acquatico e terrestre, funzionalità complessiva. A destra: la realizzazione di un argine interrompe le dinamiche fl uviali nella piana, conducendo ad una rilevante perdita di habitat (spondali e terrestri) e di funzionalità (Figura di G. Sansoni).

I tagli della vegetazione possono alterare una componente di estrema importanza per la funzionalità fl uviale. Ne conseguono minori apporti trofi ci, riscaldamento delle acque, riduzione dell’effetto fi ltro per solidi sospesi, inquinanti e nutrienti, riduzione dei rifugi dai predatori (per i pesci), maggior erodibilità delle sponde, riduzione degli habitat acquatici e terrestri.

Le casse di laminazione, fi nalizzate a laminare le piene, possono essere

in linea (sbarramenti trasversali con bocca tarata sul fondo) o in derivazione

(grandi vasche laterali all’alveo). Le prime non arrecano grandi impatti, salvo favorire il deposito di sedimenti nel bacino temporaneo che si forma a monte dello sbarramento. Le seconde, richiedendo la realizzazione di un argine con soglia sfi orante, esercitano un notevole impatto (analogo a quello delle arginature) sia sulla vegetazione riparia, sia nell’area perifl uviale, sottraendola alle dinamiche fl uviali.

Canalizzazione è un termine generico che comporta solitamente l’adozione di diversi interventi tra quelli sopra citati.