Distribuzione verticale della CDOM

Come per il DOC, per evidenziare possibili variazioni nel pool della CDOM nei tre anni di studio, è stata analizzata la distribuzione verticale dei coefficienti di assorbimento e della fluorescenza delle sei componenti identificate mediante la PARAFAC.

I valori dei coefficienti di assorbimento variano da 0.15-2.25 m-1_{per a}

280e da 0.04 a 0.57 m- 1_{per a}

355.

I valori di fluorescenza delle componenti variano tra 0.01 e 0.12 R.U per il gruppo delle componenti proteiche; tra 0.014 e 0.09 U.R. per le umiche e infine tra 0.08 e 0.10 R.U. per gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA).

3.3.1. Distribuzione verticale delle componenti di tipo proteico

La distribuzione verticale del coefficiente di assorbimento a280 (Fig. 44) mostra un

andamento molto simile a quello del DOC con valori massimi a livello superficiale (0-10 m) nei mesi primaverili-estivi e valori bassi (0.6-1.19 m-1) nei mesi invernali lungo tutta la colonna d’acqua e nei mesi estivi al di sotto di 10 m (0.56-1.56 m-1).

In generale, esiste una buona correlazione con l’andamento della densità, infatti come si osserva in figura 44, in estate quando la colonna d’acqua è completamente stratificata, a280mostra

un massimo superficiale (1.79-2.21 m-1); invece in inverno quando non si osserva più il picnoclino e la densità della colonna d’acqua è costante, a280viene distribuito omogeneamente e assume valori

bassi dalla superficie al fondo. È interessante notare che l’anno 2011 presenta alcune anomalie: (i) il massimo superficiale si osserva per un periodo più lungo (Aprile-Settembre) e non si limita ai primi 5 m, ma si estende fino a 10 m; (ii) valori più elevati che negli altri anni (1.00-1.25 m-1_{) si}

Figura 44. Distribuzione verticale del coefficiente di assorbimento a280; le linee nere sono le isopicne (linee nere). I dati

CTD sono stati gentilmente forniti dal gruppo del Dott. Saggiomo dell’area MECA della Stazione Zoologica A. Dhorn di Napoli.

In generale, la fluorescenza della componente proteica (Fig. 45), presenta lo stesso andamento dell’a280. I massimi superficiali si osservano in corrispondenza dei massimi di

temperatura nei mesi primaverili-estivi e i minimi in inverno quando la colonna d’acqua è completamente omogena.

Figura 45. Distribuzione verticale della componente proteica con le isoterme (linee nere). I dati CTD sono stati gentilmente forniti dal gruppo del Dott. Saggiomo dell’area MECA della Stazione Zoologica A. Dhorn di Napoli.

Si può osservare che il massimo della fluorescenza della componente proteica, è molto evidente nel 2010 in corrispondenza del mese di Luglio, quando mostra il valore più elevato (0.10 R.U); mentre tende a diminuire progressivamente nel 2011 (0.09 R.U.) e nel 2012 (0.07 R.U.). La fluorescenza della componente proteica mostra valori molto bassi (< 0.03 R.U.) nei mesi estivi al di sotto dell’aloclino e lungo tutta la colonna d’acqua nei mesi autunnali e invernali. Questo è particolarmente evidente nel 2010 e nel 2012, quando questi valori diminuiscono, diventando molto bassi (< 0.02 R.U.) a 70 m. Mentre nel 2011, si osservano valori elevati in tutta la colonna d’acqua da Maggio a Settembre (~0.04 R.U.) (Fig. 45).

3.3.2. Distribuzione verticale delle componenti di tipo umico

La distribuzione verticale dell’a355 e della fluorescenza di tipo umico (Fig. 46; Fig. 47) è

simile a quella dell’a280 e della fluorescenza di tipo proteico (Fig. 44; Fig. 45). Essa presenta tre

massimi: (1) a 0 m, da Aprile ad Agosto 2010, con valori maggiori di 0.45 m-1per a355e da Giugno

ad Agosto con valori maggiori di 0.05 R.U. per la fluorescenza di tipo umico; (2) a 0-5 m da Aprile a Giugno 2011, con valori maggiori di 0.37m-1per a355 e da Maggio a Settembre, con valori maggiori

di 0.05 R.U. per la fluorescenza della componente umica; (3) a 0 m da Aprile a Luglio 2012 per a355

(> 0.31m-1) e da Marzo a Luglio per la fluorescenza della componente umica (> 0.04 R.U.). In autunno e in inverno i valori sono bassi e omogeneamente distribuiti lungo tutta la colonna d’acqua: a355 presenta valori di circa 0.20 m-1e la fluorescenza di tipo umico valori generalmente

maggiori di 0.03 R.U.

Un eccezione a questo andamento è stata osservata a Ottobre del 2011, per a355 quando a

10-20 m i valori sono piuttosto elevati (di circa 0.50 m-1_{). L’andamento dell’a}

355 e della

fluorescenza delle componenti di tipo umico sembra seguire l’andamento della salinità (Fig.46; Fig. 47). Si osserva infatti un accumulo in corrispondenza dei minimi di salinità superficiale (< 37.5) durante i mesi primaverili-estivi come è stato osservato anche per il DOC. Tale corrispondenza suggerisce che anche la componente umica della CDOM, come il DOC, potrebbe avere un’origine terrigena ed quindi terrigena legata all’input dal fiume Sarno.

Figura 46. Distribuzione verticale del coefficiente di assorbimento a355; le linee nere sono le isopicne (linee nere). I dati

CTD sono stati gentilmente forniti dal gruppo del Dott. Saggiomo dell’area MECA della Stazione Zoologica A. Dhorn di Napoli.

Figura 47. Distribuzione verticale della componente umica con le isocline (linee nere) (i dati CTD sono stati gentilmente forniti dal gruppo del Dott. Saggiomo dell’area MECA della Stazione Zoologica A. Dhorn di Napoli).

Riassumendo, l’andamento dell’assorbimento e della fluorescenza della componente sia proteica che umica, mostra un buon accordo con quello del DOC e possono essere spiegati dalla struttura della colonna d’acqua. I massimi primaverili-estivi possono essere associati all’accumulo delle molecole di tipo proteico e umico in superficie quando la colonna d’acqua inizia a stratificarsi. In tarda estate, quando il termoclino è ben definito e si osserva un mixed layer ben

sviluppato fino a 10-12 m, la CDOM raggiunge il massimo nel mixed layer. In autunno, l’indebolimento del termoclino e la sua rottura in inverno determinano un mescolamento verticale della colonna d’acqua che impedisce l’accumulo della CDOM in superficie e favorisce il suo trasporto verso il fondo. Questo può spiegare i valori piuttosto bassi e omogenei lungo tutta la colonna d’acqua osservati in inverno. Inoltre i valori elevati di CDOM potrebbero essere dovuti ai bloom fitoplanctonici osservati nell’area di studio in primavera (Ribera d’Alcalà et al., 2004). Il fitoplancton può rilasciare direttamente CDOM (Lancelot, 1979, Lignell., 1990; Romera-Castillo et al., 2010). È da sottolineare che contrariamente a quanto osservato nella stazione BATS (Fig. 14) (Nelson et al., 1998), in MC non è evidente il fenomeno del photobleaching , che avrebbe dovuto determinare valori più bassi di assorbimento e fluorescenza nei mesi estivi, quando l’irraggiamento è elevato e il mixed layer è poco profondo.

3.3.3. Distribuzione verticale delle componenti degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) La fluorescenza degli IPA, a differenza della componente proteica e umica, non mostra un chiaro trend stagionale (Fig. 48). In generale i valori più elevati (> 0.03 R.U.) si osservano a livello superficiale (0 m) in tutti gli anni, ad eccezione dei mesi di Settembre-Novembre nel 2011. Inoltre sono evidenti dei picchi sub-superficiali a 20 m a Novembre 2010; a 10-20 m a Novembre 2011; e a 20-40 m a Giugno 2012.

Mentre i valori più bassi si osservano sempre al di sotto dei 5 m, in particolare da Giugno a Settembre-Novembre 2010 e 2011; e da 5-20 m a Febbraio-Marzo e 5-70 m a Settembre-Dicembre 2012.

Andando a esaminare in dettaglio la distribuzione degli IPA, si può notare che l’intensità di fluorescenza della C5, identificata come Fluorene, aumenta a livello superficiale (0 m) dal 2010 al 2012, dove assume i valori più elevati (0.04 R.U.); al contrario la C6, identificata come Carbofurano, presenta valori di intensità maggiori nel 2010 da 0 a 20 m, che diminuiscono progressivamente fino al 2012 (Fig. 49).

Questo andamento è difficile da spiegare, entrambi gli IPA sono indicatori di inquinamento antropico; il Fluorene deriva principalmente dalla combustione incompleta del carbonio; mentre il carbofurano rientra nella classe dei pesticidi maggiormente utilizzati in agricoltura, pertanto una sua diminuzione nel tempo potrebbe essere dovuta ad un suo minore utilizzo o ad un minor input da terra.

Figura 49. Distribuzione verticale del Fluorene (C5) e Carbofurano (C6).

Questi risultati sono in accordo con quanto riportato da Tornero e Ribera d’Alcalà (2014). Questi autori evidenziano un elevato inquinamento dell’area di studio, dovuto soprattutto all’apporto di sostanze di origine terrestri da parte del fiume Sarno, classificato come il fiume più inquinato d’Europa. Ad esempio questi autori hanno riportato nel pennacchio del fiume Sarno concentrazioni degli IPA comprese tra 164 e 1549 ng/L.

L’identificazione di due sostanze altamente inquinanti, quali il fluorene e il carbofurano, attraverso la misura di EEM associate alla PARAFAC mette in luce il potenziale di queste misure che in tempi rapidi e a basso costo permettono di identificare un possibile impatto antropico.

4. Andamenti stagionali delle medie integrate in relazione alla