3
Sommario
Riassunto ... 10 Abstract ... 15 CAPITOLO 1 Introduzione 1.1 L’importanza delle migrazioni ittiche ... 161.2 Il concetto di continuità fluviale ... 18
1.3 Scopo del lavoro………. 21
CAPITOLO 2 STATO DELL’ARTE 2.1 FISHWAY: PASSAGGI PER PESCI ... 22
2.1.1 Rassegna delle tipologie di fishway ... 23
2.1.2 Approccio multidisciplinare alle scelte progettuali: l’Eco-idraulica ... 31
2.1.3 Criteri generali per la progettazione ... 32
2.1.4 I parametri indispensabili per la progettazione di una fishway ... 33
2.1.5 Cause di inefficienza di una fishway ... 34
2.1.6 Fishway: la situazione in Italia e nel mondo ... 35
2.1.7 Cenni sul comportamento dei pesci in presenza di ostacoli e posizionamento dell’ingresso della scala di rimonta. ... 38
2.1.8 Capacità natatoria ... 39
2.2 GENERALITÀ DELL’AREA DI STUDIO:IL FIUME CECINA 2.2.1 Inquadramento geografico e ambientale del Fiume Cecina ... 43
2.2.2 Caratteristiche geologiche e geomorfologiche ... 46
2.2.3 Aspetti climatici ... 47
2.2.4 Caratteristiche idrografiche e idrogeologiche ... 48
2.2.5 Pressioni ambientali ... 49
2.2.6 L’ inquinamento delle acque nel Fiume Cecina ... 50
2.2.7 La zonazione Ittica del Fiume Cecina ... 54
CAPITOLO 3 MATERIALI E METODI 3.1 Individuazione dell’area di studio ... 56
3.2 I parametri idrologici: individuazione, raccolta e analisi dei dati. ... 57
3.3 Analisi della Carta Ittica ... 59
4
3.3.2. Analisi della Carta Ittica delle Acque Interne della Provincia di Pisa ... 70
3.4. Raccolta dei dati attraverso le interviste ai pescatori ... 77
3.5. Reperimento informazioni e sopralluoghi in situ... 78
CAPITOLO 4 PARTE A ELABORAZIONE DEI DATI 4.1. Elaborazione dei dati idrologici ... 79
4.2 Realizzazione di un elenco definitivo relativo alle specie ittiche presenti nel Fiume Cecina ... 86
4.2.1 Comparazione ed integrazione delle carte ittiche ... 86
4.2.2 I risultati delle interviste ai pescatori... 87
4.2.3 L’elenco definitivo delle specie presenti nel Fiume Cecina a livello di bacino . 88 4.2.4 Discussioni ... 90
4.3 Individuazione degli ostacoli alla continuità fluviale ... 92
4.3.1 La briglia della Steccaia ... 92
Connotazione storica ... 92
Caratteristiche della struttura ... 93
4.3.2 La mappa degli ostacoli alla continuità fluviale ... 97
Individuazione delle zone a rischio ... 97
Mappatura ... 98
4.3.3 Strutture di captazione, pozzi e servitù ... 101
PARTE B PROGETTAZIONE Considerazioni preliminari ... 103
Criteri di progettazione: presenza degli inquinanti ... 104
4.4. PROGETTAZIONE DI UNA FISHWAY DISCONTINUA ... 105
4.4.1
Analisi critica della progettazione della fishway
... 1064.4.2 Dimensionamento e caratteristiche tecniche del “CARRELLO-TRAPPOLA®” .. 108
4.4.3 Caratteristiche dei siti di carico-scarico ... 111
4.4.4 Individuazione dei siti e percorso consigliato ... 112
4.4.5 Posizionamento e funzionamento del “CARRELLO-TRAPPOLA®”... 114
4.4.6 I vantaggi del sistema “CARRELLO-TRAPPOLA®” ... 119
4.4.7 Impatti e mitigazione degli impatti ... 121
5
4.5.1 Dimensionamento e caratteristiche dell’avannotteria di valle ... 126
4.5.2 Trattamenti proposti per la riproduzione controllata ... 131
Tecnica di Ipofisazione ... 132
Ipofisazione nella carpa ... 133
Trattamento con hCG ... 133
Trattamento con GnRH nativo ... 134
Trattamento con GnRH nativo nella carpa ... 135
4.5.3 Fattori ambientali e riproduzione ... 136
4.5.4 Fecondazione artificiale ... 136
4.5.5 Incubazione ... 137
4.5.6 Vantaggi e svantaggi dell’avannotteria di valle ... 140
4.6 PROGETTAZIONE DI FISHPOOL NATURALI ... 142
4.6.1 Dimensionamento e caratteristiche delle fishpool naturali ... 144
4.6.2 Disposizione del materiale ... 145
4.6.3 Ricoveri per l’ittiofauna ... 148
Alberi e arbusti ... 148
Semitronchi ... 148
4.6.4 Zone critiche... 150
4.6.5 Vantaggi e impatti delle fishpool ... 150
CAPITOLO 5 DISCUSSIONI ... 152
CAPITOLO 6 CONCLUSIONI ... 154
Considerazioni conclusive e applicazioni future ... 156
Appendice I ... 159
Il concetto di Bacino idrografico e il Bacino Toscana Costa ... 159
Il potere auto depurante del fiume ... 161
I distretti zoogeografici... 162
La zonazione Ittica ... 163
La biologia delle specie ittiche di interesse ai fini dello studio ... 165
Appendice II ... 182
Modalità di calcolo degli Indici di Biodiversità ... 182
Indici utilizzati per la compilazione della Carta Ittica della Provincia di Livorno ... 182
6
Appendice III ... 189
Mappatura del mercurio ... 189
Allegato I ... 192
Dati idrologici utilizzati per l’eleborazione ... 192
SITOGRAFIA ... 197
7
Indice delle Figure
Figura 1. Relazioni proposte dal River Continuum Concept ... 19
Figura 2 Esempi di fishway (I) ... 41
Figura 3. Esempi di fishway (II) ... 42
Figura 4. Il bacino idrografico del Fiume Cecina ... 44
Figura 5. Il Fiume Cecina e i suoi affluenti ... 45
Figura 6. Tratto del Fiume Cecina tra la Stazione di Monterufoli e la foce ... 56
Figura 7. I due siti di campionamento, 54-1 e 54-2, e Zonazione Ittica del Fiume Cecina. ... 63
Figura 8. Disegno della briglia La steccaia (Secolo XVIII)... 94
Figura 9. Pianta del 1794 ... 94
Figura 10. “La Steccaia” ... 95
Figura 11. La briglia “La Steccaia” ... 96
Figura 12. Fishpool ... 98
Figura 13. Mappa degli ostacoli alla continuità fluviale ... 98
Figura 14. Ingrandimento della Mappa degli ostacoli ... 99
Figura 15. Dettaglio del sito 27. ... 99
Figura 16. Rappresentazione schematica del “CARRELLO-TRAPPOLA®”, sezione trasversale ... 110
Figura 17. Percorso consigliato per il trasporto del Carrello Trappola® ... 113
Figura 18. Rappresentazione schematica del posizionamento del “CARRELLO-TRAPPOLA®”, visto dall’alto ... 115
Figura 19. Funzionamento del CARRELLO-TRAPPOLA® nel Sito di Carico-Scarico ... 118
Figura 20. Rappresentazione schematica dell’Avannotteria di valle, vista dall’alto ... 127
Figura 21. Avannotterie mobili in commercio ... 128
Figura 22. Rappresentazione schematica dell’Avannotteria di valle ... 129
Figura 23. Sistema di incubazione a Bottiglie di Zug ... 139
Figura 24. Disposizione di massi lungo l’alveo per la formazione di pool, vista dall’alto. ... 147
Figura 25. Disposizione lungo l’alveo di massi, alberi, arbusti e semitronchi ed esempio di smezzole ... 149
In Appendice Figura 26. Distretti zoogeografici in Italia:... 162
Figura 27. Specie ittiche di interesse ai fini dello studio ... 166
Figura 28. Concentrazione di mercurio nei sedimenti nell’area di studio ... 189
Figura 29. Concentrazioni di mercurio (Hg) totale, (µg/g) nei campioni di sedimento superficiale della costa tirrenica. ... 190
8
Indice delle Tabelle
Tabella 1: Classificazione delle varie tipologie di fishway ... 23 Tabella 2. Descrizione riassuntiva delle varie tipologie di fishway e relative caratteristiche. Parte I ... 29 Tabella 3. Descrizione riassuntiva delle varie tipologie di fishway e relative caratteristiche. Parte II ... 30 Tabella 4. Parametri indispensabili per la progettazione di una fishway ... 33 Tabella 5. Impianti di fishway all’Estero ... 37 Tabella 6. Informazioni e Parametri per ogni stazione di campionamento presenti nella Carta Ittica della Provincia di Livorno ... 61 Tabella 7.Stazioni di campionamento di interesse ai fini dello studio, individuate nella Carta Ittica della Provincia di Livorno. ... 62 Tabella 8. Risultati del campionamento per la Stazione 54, Carta Ittica della Provincia di Livorno. ... 63 Tabella 9. Confronto tra gli indici di Biodiversità nei due siti campionati, Carta Ittica della Provincia di Livorno. ... 64 Tabella 10. Specie catturate durante i campionamenti nella stazione 54-1 e 54-2. ... 66 Tabella 11. Risultati ottenuti nei campionamenti nelle altre stazioni, Carta Ittica della
Provincia di Livorno. ... 68 Tabella 12. Indici di Biodiversità nelle due stazioni campionate, Carta Ittica della Provincia di Livorno. ... 68 Tabella 13. Risultati del campionamento semi-quantitativo effettuato nella Stazione 58, Carta Ittica della Provincia di Livorno. ... 69 Tabella 14. Informazioni e Parametri per ogni stazione di campionamento presenti nella Carta Ittica della Provincia di Pisa ... 71 Tabella 15. Stazioni di campionamento relative al fiume Cecina individuate nella Carta Ittica della Provincia di Pisa. ... 71 Tabella 16. Risultati ottenuti nei campionamenti, Carta Ittica della Provincia di Pisa Parte I ... 72 Tabella 17. Risultati ottenuti nei campionamenti, Carta Ittica della Provincia di Pisa Parte II ... 73 Tabella 18. Caratteristiche delle stazioni riportate nella Carta Ittica della Provincia di Pisa .. 74 Tabella 19. Risultati del campionamento presso la stazione S30, La Steccaia, Carta Ittica della Provincia di Pisa ... 75 Tabella 20. Specie ittiche censite nella Carta Ittica della Provincia di Livorno e Pisa. ... 86 Tabella 21. Elenco definitivo delle specie ittiche presenti nel Fiume Cecina a livello di
bacino. ... 89 Tabella 22. Mappatura dei siti ritenuti ostacoli naturali alla continuità fluviale. ... 100 Tabella 23. Siti di carico-scarico individuati. ... 112
9 In Appendice
Tabella 24. Classificazione dei bacini idrografici presenti nella Regione Toscana ai sensi della
L.183/89 e L.R. 91/98. ... 160
Tabella 25. Zonazione Ittica valida per i Fiumi toscani ... 164
Tabella 26. Valori medi mensili relativi alle Portate medie. Anni 1956-2005 ... 192
Tabella 27. Valori medi mensili relativi alle Portate Massime. Anni 1956-2005 ... 193
Tabella 28. Valori medi mensili relativi alle Portate Minime. Anni 1956-2005 ... 194
Tabella 29. Livelli idrometrici medi giornalieri (m). Anni 1960-1996 ... 195
Tabella 30. Tabella di Altezze di afflusso meteorico mensile (mm). Anni 1960-1996 ... 196
Indice dei Grafici
Grafico 1. Distribuzione sul territorio nazionale di fishways 36
Grafico 2. Elaborazione grafica dei risultati dei campionamenti effettuati nella
Stazione 67
Grafico 3. N° di individui catturati per specie; Densità in relazione alla specie;
Confronto tra i valori di Biomassa osservata e quella stimata. 75
Grafico 4. Portate medie massime mensili (m3/s) - Anni 1956-2005 79
Grafico 5. Portate medie minime mensili (m3/s) - Anni 1956-2005 80
Grafico 6. Portate medie mensili (m3/s)- Anni 1956-2005 81
Grafico 7. Variazione mensile delle Portate medie, massime e minime (m3/s) - Anni
1956-2005. 82
Grafico 8. Variazione dei livelli idrometrici medi meridiani (ore 12) (m) dal 1960 al
1996 83
