La standardizzazione delle metodologie anche a livello internazionale

La standardizzazione delle metodologie, anche a livello internazionale è strettamente necessaria per ottenere il riconoscimento ufficiale delle procedure di biomonitoraggio Un primo tentativo è stato condotto con successo dell'agenzia ambientale italiana (ANPA, Roma) per descrivere le procedure standard fondamentali dei bioindicatori di O 3 (dalla distribuzione del seme alla crescita della pianta, all'addestramento del personale ed all'analisi dei dati) Norme VDI (Verein Deutscher Ingenieure) International Co-operative Programme on effects of air pollution and other stresses on vegetation (ICP - VEGETATION)

Piante adulte

1. metodi di coltura del materiale vegetale; 2. esposizione nelle stazioni di rilevamento; 3. rilievi; 4. elaborazione dei dati e loro rappresentazione cartografica; 5. metodi alternativi. 6. Strategie e tattiche di distribuzione e localizzazione delle stazioni di rilevamento;

1. Metodi di coltura del materiale vegetale Vengono predilette specie vegetali che presentano: 1) notevole sensibilità all’ozono, in particolare mostrano evidenti sintomatologie fogliari che in genere si manifestano quando la concentrazione dell’inquinante supera soglie di 4050 ppb (parti per “bilione”=miliardo, parti per 10 -9, in volume), per esposizioni di 4 -5 ore; 2) specificità dei sintomi, che possibilmente mostrano una spiccata evoluzione temporale sia nella distribuzione spaziale sulla lamina fogliare che nel colore; 3) ottima resistenza ad altri fattori di stress.

Protocollo rigoroso di coltura: quanti semi usare, come piantarli, come e quando trapiantare le giovani plantule; condizioni di crescita: in cella climatica a 20 -23°C, 70 -80% RH, fotoperiodo luce/buio 14/10, 500 -550 µmol photons m 2 s-1, buona disponibilità idrica. ARIA FILTRATA

Semina: a) seme di Nicotiana tabacum cv. Bel-W 3; b) terriccio Einheitserde Patzer ED 73; c) semenzaio; d) fase di post-germinazione: cotiledoni distesi.

Sistema a reservoir idrico: a) sistema realizzato per l’esposizione dei bioindicatori; b) disegno esemplificativo del montaggio; c) schema esplicativo del funzionamento.

Coltivazione delle piante: a) Sistema di filtraggio di aria a carbone attivo; b) Box in plexiglass ad aria filtrata.

Marcatura della quarta foglia di ogni pianta: a) Schema esemplificativo tratto dalle linee guida VDI 3957/Part 6 (2003); b) Pianta indicatrice contrassegnata con filo di lana colorato.

2. Esposizione nelle stazioni di rilevamento Dopo 8 settimane dalla semina (quando le piantine hanno 4 -5 foglie completamente espanse) si devono selezionare le piante per omogeneità e trasferirle nei siti di esposizione, lontano da strade, alberi ad alto fusto, muri.

Realizzazione di strutture secondo le prescrizioni e le indicazioni contenute nella norma VDI di riferimento [VDI 3957/Part 6, 2003]

In ogni sito collocare almeno 6 piante della cv. Bel-W 3 e almeno 3 di Bel-B (come controllo), possibilmente all’interno di intelaiature con rete ombreggiante, all’interno di una recinzione, ad una distanza di 50 cm l’una dall’altra secondo uno schema del tipo: S S R S R S S

Piante indicatrici di Nicotiana tabacum esposte nel centro urbano di Civitavecchia (stazione n. 12), nel corso della campagna di biomonitoraggio attivo dell’ozono troposferico, condotto nell’area circostante la Centrale Termoelettrica Enel di Torre Valdaliga Nord di Civitavecchia (RM), nell’anno 2012; rispettivamente: a) inizio e b) fine di un ciclo espositivo.

Assegnare ad ogni pianta una sigla di riferimento, quindi procedere con la numerazione delle foglie a partire dalla prima foglia inferiore; continuare la numerazione con quelle che si formeranno con la crescita. Il set di piante viene mantenuto per 4 settimane, e quindi viene sostituito con un nuovo set di piante di 8 settimane di età, 4 -5 foglie espanse proveniente da aria filtrata; eventualmente si sostituiscono in corso d’opera le piante danneggiate da atti vandalici con “gemelle” mantenute in coltura in condizioni controllate.

A cadenza settimanale, sempre lo stesso giorno, vengono valutati i sintomi. Si contano il numero di foglie presenti su ogni pianta, e si registra la percentuale di superficie necrotizzata per ciascuna foglia. La percentuale di danno viene espressa in Classe di intensità del fenomeno: 0 = nessun danno; 1= >0 ma <5%; 2 = >5 ma <10%; 3 = >10 ma <15%; 4 = >15 ma <20%; 5 = >20 ma <30%; 6 = >30 ma <40%; 7 = >40%;

Si calcola quindi l’indice di danno fogliare, sulla base delle foglie di lunghezza superiore a 6 cm, e quelle che la settimana precedente non avevano subito un danno superiore alla classe 2: IDF = n. N (Dt-Dt-1)/N dove: n = numero progressivo della foglia dal basso verso l’alto; N = numero totale delle foglie valutate; Dt = danno fogliare alla fine della settimana considerata; Dt-1 = danno fogliare alla fine della settimana precedente.

Il processo di valutazione dei dati e della successiva loro validazione deve tenere conto delle caratteristiche di precisione e di accuratezza degli operatori. La precisione è definita come la dispersione dei risultati ottenuti da un metodo quando vengono analizzati diversi replicati dello stesso campione omogeneo. Essa viene distinta in ripetibilità (lo stesso operatore in breve tempo valuta più replicati, nelle stesse condizioni) e riproducibilità (risultati ottenuti da operatori diversi, nel tempo). L’accuratezza è definibile come la misura del grado di concordanza tra il valore reale di un campione e quello determinato dal metodo in oggetto.

Un fenomeno ricorrente nelle valutazioni quantitative delle risposte fogliari delle piante bioindicatrici è la sovrastima delle porzioni “minoritarie”. Infatti, in ossequio alla legge di Weber-Fechner, secondo cui la risposta di un organismo ad uno stimolo è funzione lineare del suo logaritmo, l’occhio legge in termini logaritmici, tendendo a dare: maggiore risalto a poche lesioni necrotiche presenti su una superficie uniforme (sovrastima delle classi inferiori di danno); a poche aree verdi residuali in una foglia severamente danneggiata (sottostima della classi superiori). Questo comporta la necessità di un idoneo addestramento degli operatori.

In alternativa, il rilevamento dei dati di campagna può essere effettuato mediante l'interpretazione di fotografie di foglie con sintomi o con tecniche più sofisticate di elaborazione dell’immagine. In ogni caso è utile avere a disposizione fotografie di riferimento per: a) confrontare i danni osservati; b) stimare correttamente l’intensità del fenomeno.

I LIMITI DELLE PIANTE ADULTE Le principali limitazioni operazionali consistono in: - necessità di ampi spazi (e lungo tempo) in ambiente con aria filtrata; - a causa della fragilità delle foglie, il trasporto per lunghe distanze è difficoltoso; - le piante indicatrici rimangono in postazione per diverse settimane (solitamente 4).