Monitoraggio dell’aria

PROGETTO PER IL MONITORAGGIO DELLA QUALITÁ DELL’ARIA DI UNA CITTÁ:

“Ma che aria respiro?”

di Gianni Rinaudo

1) Denominazione del progetto: “…ma che aria respiro?…”

2) Ente Pubblico proponente. Comune di …, Assessorato all’Ambiente

3) Responsabile del progetto.

4) Descrizione sintetica del progetto.

Per lo sviluppo progettuale, al fine di conoscere, far conoscere e sensibilizzare la popolazione sullo stato della qualità dell’aria nella nostra città, vengono utilizzati i licheni epifiti come bioindicatori dell’inquinamento atmosferico. Lo studio sarà basato sulla frequenza e copertura delle specie licheniche corticicole.
Il progetto è rivolto:
a tutta la cittadinanza in quanto si prevede:

* la costruzione della mappa lichenica del comune, che verrà resa pubblica attraverso il sito-web del comune,
* la realizzazione del “percorso lichenico della Città di …”, attraverso l’installazione di bacheche che verranno posizionate nei pressi delle 25 stazioni licheniche – scelte dagli esperti-biologi incaricati della realizzazione scientifica del progetto – in cui si presenteranno con sintetiche informazioni le specie licheniche individuate nell’area, ecc… (le bacheche verranno aggiornate annualmente)
* la distribuzione di almeno duemila copie del vademecum lichenico (opuscolo didattico per insegnare ai cittadini l’osservazione dei licheni, la loro funzione di biomonitori, bioindicatori, ecc..)
In particolare saranno direttamente coinvolti:
* gli insegnanti, dell’ambito e discipline scientifiche ed i loro alunni, delle Scuole Elementari (ultimo anno), Medie Inferiori e Superiori della Città di …,
* i genitori ed i nonni degli studenti delle classi interessate (si propone anche a questi utenti la possibilità d’accostarsi ai contenuti ed alle metodologie progettuali al fine di dare la più ampia divulgazione dell’iniziativa e non rinchiuderla nel recinto scolastico).
Si stima in oltre 1000 individui, adulti e giovani compresi, il numero dei soggetti che, a livelli diversi, ma direttamente, verranno coinvolti nella realizzazione del progetto.

Si svilupperà nel corso di un anno scolastico attraverso tre fasi:
La prima concernerà il conoscere,
la seconda l’esperimentare,
la terza il produrre.

Conoscere, esperimentare e produrre seguiranno un percorso circolare ed a spirale, non lineare, che permetterà ai diversi partecipanti di affrontare in modo unitario, in un’ottica di ricerca, le diverse fasi del progetto.
Indispensabile sarà l’utilizzo, per il lavoro di gruppo della tecnica del feed-back esplicito al fine di monitorare costantemente gli obiettivi, che devono essere condivisi e preventivamente definiti, dagli insegnanti con gli esperti ed il responsabile, in linea con il presente progetto.
L’iniziativa verrà presentata alla cittadinanza attraverso la realizzazione di un Convegno pubblico dal titolo: “…ma che aria respiro?…domandaglielo ai Licheni!”. Obiettivo delle relazione e del dibattito sarà trarre, dalle esperienze già realizzate in altre città, indicazioni utili al percorso e processo progettuale.
Gli esperti, di cui il progetto si avvarrà, contribuiranno anche alla formazione – sui diversi aspetti contenutistici e metodologici – degli insegnanti e degli adulti interessati. Occasionalmente opereranno anche con gli studenti.
Loro compito specifico sarà:
– progettare e realizzare la mappa lichenica della città con i docenti delle diverse scuole,
– produrre i testi descrittivi delle 15 bacheche del “percorso lichenico”,
– coordinare la realizzazione di una pubblicazione didattico-divulgativa: “il vademecum lichenico” (utilizzando il percorso esperito: interazione dei docenti di scienze, studenti ed eventuali genitori), che verrà distribuito a settori specifici della popolazione e a tutti coloro che ne faranno richiesta.

 

5) Tema a cui si riferisce il progetto

L’inquinamento atmosferico… e la salute… dei bambini.
Per motivi biologici i bambini sono più sensibili degli adulti ai rischi ambientali.
Su scala mondiale i due terzi di tutte le malattie prevenibili aventi cause ambientali colpiscono i bambini. L’età è un fattore determinante del rischio ambientale perché tutti i processi di assorbimento e di metabolismo sono accelerati nell’infanzia, mentre la vulnerabilità dei tessuti all’esposizione a varie sostanze presenti nell’ambiente è molto più accentuata che non negli adulti. Inoltre le abitudini di vita dei bambini (vita all’aria aperta, contatto col suolo, mani perennemente in bocca) li rendono più esposti alle sostanze inquinanti presenti nell’ambiente. L’effetto combinato di una maggiore vulnerabilità costituzionale con le maggiori opportunità di esposizione alle sostanze presenti nell’ambiente – soprattutto pesticidi e inquinanti atmosferici – può diventare per i bambini un autentico fattore di rischio. Inoltre i bambini sono esposti al rischio ambientale fin da piccolissimi.
Un altro importante fattore predisponente è costituito dal fatto che i bambini respirano più aria degli adulti – circa il doppio per kg di peso corporeo – e l’aria che respirano è di peggiore qualità in quanto più vicina al suolo e quindi più piena delle micidiali polveri fini residuate dalla combustione dei carburanti, che tra l’altro vengono inalate e assorbite più in profondità di quanto non avvenga negli adulti.
Il problema dell’inquinamento atmosferico è, nel Nord come nel Sud del mondo, di gran lunga il problema ambientale più serio: si calcola che qualcosa come 3 milioni di morti premature nel mondo – di cui circa il 90 % nel terzo mondo – sia dovuto a infezioni respiratorie croniche in larga misura determinate dalla cattiva qualità dell’aria. Mediante l’introduzione delle marmitte catalitiche per le auto molti paesi industrializzati, tra cui l’Italia, hanno significativamente ridotto la quantità di piombo e altri metalli., ma il problema inquinamento dell’aria è lungi dall’essere risolto perché permangono nell’atmosfera altre sostanze inquinanti, nonostante le innovazioni tecnologiche apportate alle auto.
Questa mutata attenzione da parte dell’opinione pubblica si è tradotta in attenzione da parte dei politici che, specialmente nei paesi industrializzati in cui appare ormai evidente a tutti che uno sviluppo dissennato senza controllo dell’impatto ambientale eserciti conseguenze perniciose sulla salute umana, stanno concedendo all’infanzia una certa priorità nelle loro agende. Segno tangibile di questa mutata atmosfera è la Dichiarazione di Denver del 1997 in cui i ministri dell’ambiente dei G8 si sono solennemente impegnati a prendere misure severe per limitare i danni determinati dall’inquinamento …
Le statistiche, a disposizione dell’Unicef, sulla salute dei bambini italiani indicano nell’asma e nei disturbi dell’apparato respiratorio le malattie più diffuse.
Studi recenti condotti su scala internazionale (International Study on Asthma and Allergies in Childhood ) sotto l’egida dell’Organizzazione Mondiale della Sanità hanno individuato un nesso tra queste patologie e l’inquinamento atmosferico, nel senso che i principali inquinanti atmosferici, anche se non allergizzanti di per se stessi, sono accusati di aggravare e cronicizzare i sintomi e gli stati infiammatori dell’apparato respiratorio, agendo in sintonia con gli allergizzanti che per parte loro sono a loro volta in vertiginoso aumento nei paesi industrializzati.
Dall’aria provengono quindi i pericoli maggiori per la salute dei bambini. Esistono a questo proposito indagini e studi condotti in Italia sugli effetti che alcuni composti chimici presenti nei combustibili e in altre sostanze più o meno diffuse nell’ambiente che ci circonda esercitano sull’apparato respiratorio infantile.
Secondo le elaborazioni della Commissione Tossicologica Nazionale sull’esposizione al benzene, in Italia “da 16 a 272 dei casi annui di leucemia, su un totale nazionale di 5.500 casi sono imputabili al benzene”. Tra questi i casi di leucemia nei bambini sono circa 400, circa l’8% (i dati sono stati forniti dalla sezione italiana dell’OMS). Indubbio fattore di rischio per la salute dei bambini e non, il benzene è presente quasi ovunque in Italia anche se a livelli non particolarmente elevati rispetto al panorama europeo. Secondo le raccomandazioni dell’OMS, la riduzione della quantità di benzene dalle benzine potrebbero offrire un notevole contributo alla riduzione di questa sostanza dannosa dall’atmosfera.
Un altro elemento particolarmente irritante per le delicate mucose del bambino e per le vie respiratorie, che, paradossalmente, è più abbondante nei parchi e nelle zone verdi che non in mezzo al cemento è l’ozono.
Quella che viene considerata come l’abitudine più sana e salutare in assoluto cioè accompagnare i bambini al parco sul far della sera delle giornate estive li espone in realtà al rischio-ozono. Meglio quindi privilegiare le ore del mattino per i giochi nel parco in piena estate. Per quanto non ancora del tutto chiariti gli effetti dell’ozono sui bambini riguarderebbero, secondo studi recenti condotti negli Stati Uniti e in Austria, principalmente la funzionalità polmonare e il sistema immunitario; ma si tratta soltanto di ipotesi, per ora non si può dire niente di preciso sugli effetti a lungo termine dell’ozono sui bambini.
Altrettanto micidiali le polveri fini, un altro residuo della combustione, sottili e penetranti nella mucosa bronchiale. Questo tipo di inquinamento supera spesso i valori massimi stabiliti, esercita pesanti effetti sulla salute della popolazione in tutte le fasce di età (è la causa di crisi respiratorie e attacchi di asma in soggetti già malati) e rappresenta forse secondo l’OMS il problema più rilevante dell’inquinamento in Italia. Secondo le recenti linee guida dell’OMS non esiste per queste sostanze un effetto soglia, cioè non esiste un livello al di sotto del quale non ci sono effetti negativi. Una limitazione di questo tipo di inquinamento attraverso opportune misure
sarebbe quanto mai urgente. Più dei singoli elementi è il mix di tutte queste sostanze nell’atmosfera ad esercitare effetti pesanti sull’apparato respiratorio dei bambini. Un altro studio più recente ha evidenziato inoltre un peggioramento, anche se non di enormi proporzioni, di tutte le patologie respiratorie in quei bambini esposti a traffico pesante nei pressi della loro abitazione o della scuola. L’associazione tra esposizione al traffico pesante e incidenza delle malattie respiratorie è particolarmente evidente nelle aree metropolitane dove il traffico pesante fa aumentare di circa l’8% la probabilità di contrarre malattie respiratorie nei primi anni di vita, mentre nelle aree semiurbane e rurali l’esposizione al traffico pesante non fa aumentare il rischio di ammalarsi in modo significativo. Bronchite, bronchiolite e polmonite sono le malattie in cui il nesso causale con l’esposizione al traffico pesante è maggiormente dimostrato, ma sempre nelle zone urbane e metropolitane; viceversa essere esposti al traffico pesante se si vive in zone in cui l’aria non è inquinata non costituisce un grosso rischio per la salute.

6) Descrizione dettagliata dei contenuti del progetto

CONOSCERE

a) Conoscere la città in relazione all’inquinamento atmosferico.
… è una città che conta circa … abitanti, situata nell’alveo paleolitico del fiume …, in provincia di …, a … km da … e …da … La cittadina sita a oltre 200 m s.l.m. si estende principalmente su terreni pianeggianti, a nord-ovest parte dell’abitato e delle frazioni sono situate sulle colline del … di cui … è una delle “porte”. Centro medievale, ha conosciuto negli ultimi decenni una forte espansione industriale.
L’area che verrà presa in considerazione per il biomonitoraggio lichenico ha un’estensione di circa 25 Kmq.
La città di … presenta un traffico veicolare discreto, ha sedicimila autoveicoli immatricolati. Inoltre è attraversata – dai mezzi pesanti in un unico senso di marcia – dalla SS. …
Nel suo territorio sono insediate diverse aziende che occupano complessivamente oltre 2500 addetti.
Alcune ditte sono dotate di termodistruttori – si prevede per un utilizzo complessivo di 8.000 (ottomila) tonnellate di rifiuti da lavorazione – collocati in zone limitrofe alle abitazioni, distanti poche centinaia di metri da scuole ed altri siti sensibili. La zona industriale della città è in parte a ridosso delle abitazioni.
Il territorio di … è caratterizzato dal tipico regime pluviometrico della pianura Padana, con precipitazioni frequenti e/o abbondanti nelle stagioni primaverile e autunnale, ma piuttosto ridotte in estate e nel periodo invernale.

b) Conoscere…l’ Inquinamento atmosferico
I maggiori responsabili dell’inquinamento atmosferico urbano sono il traffico veicolare e il riscaldamento domestico. Non sono pochi, comunque, i centri urbani in cui sono rilevanti le emissioni legate alle attività industriali o energetiche. I grandi impianti industriali ed energetici contribuiscono soprattutto alla formazione di ossidi di zolfo e di azoto , oltre alle polveri sospese.
Il traffico veicolare contribuisce soprattutto alla formazione di: monossido di carbonio; ossidi di azoto; idrocarburi come il benzene.
Per quanto riguarda il riscaldamento civile, i combustibili più usati (oltre l’80%), ancora negli anni sessanta, erano la nafta, il carbone. Le concentrazioni di anidride solforosa nell’atmosfera dovevano essere, quindi, molto alte.
Oggi, con la diffusione del metano, la situazione è migliorata. Il metano, infatti, è meno inquinante di carbone, nafta e gasolio, anche se la sua combustione produce grandi quantità di ossidi di azoto.
Piuttosto preoccupante la situazione italiana dell’inquinamento da ozono, un inquinante secondario che si forma nell’atmosfera a partire dall’ossido di azoto; si tratta di un importante inquinante delle aree urbane, specialmente durante le giornate calde e assolate, allorché l’inversione termica impedisce all’aria di circolare e l’ozono rimane bloccato nell’atmosfera. La maggior concentrazione di ozono si ha di pomeriggio, nelle stagioni calde, in prossimità di zone alberate dove la sostanza si concentra. Critica la situazione per ciò che riguarda il benzene presente nell’atmosfera e proveniente dai mezzi di trasporto, che, secondo recenti studi è una delle sostanze più pericolose per la salute dei bambini.
Sostanza volatile organica, eliminata dalla combustione delle comuni benzine e dal fumo di sigaretta, il benzene è dappertutto ed è difficile difendere i bambini dai rischi che comporta. Esso penetra nell’organismo attraverso i polmoni; una frazione compresa tra il 18 e il 50% del benzene inalato viene rapidamente assorbita dal sangue e soltanto la metà di questa quota viene eliminata come tale attraverso le vie respiratorie e in minima parte attraverso le vie urinarie mentre ciò che resta viene metabolizzato a livello epatico e in sottoprodotti idrosolubili. Il benzene è stato classificato tra le sostanze cancerogene per l’uomo.

c) Conoscere… le caratteristiche dell’aria.
Grazie al progresso scientifico e tecnologico, l’uomo cerca di risolvere i più grandi enigmi della civiltà. Eppure molti non sanno con precisione le caratteristiche del fluido – l’aria – che ci fornisce il sostegno e le sostanze necessarie per la sopravvivenza. In genere la composizione dell’aria è abbastanza costante, però in particolari ambienti possono aumentare le percentuali di certi componenti: per esempio nelle città sono presenti molti residui dei gas di scarico delle auto, delle fabbriche, dei bruciatori per riscaldamento, etc…
Per i gas come l’azoto, l’ossigeno, l’argon visto che si trovano nell’atmosfera in grande percentuale, non si verificano cambiamenti, a differenza dei restanti elementi compresa la CO2.
Per il continuo bisogno di energia, vengono utilizzati combustibili organici, liberando nell’aria oltre alla CO2 e CO, numerose altre sostanze: SO2,NO2,NO,benzene, idrocarburi incombusti e Pb.
L’aria – in stato d’equilibrio – è composta da Azoto (78, 09%), Ossigeno (20,94%), Argan (0,93%), Anidride carbonica (0,032%) – tutti questi elementi chimici si quantificano in % = molecole di una sostanza presenti su un numero totale di 100 molecole – e da Neon, Elio, Metano, Kripton, Idrogeno, Protossido di Azoto, Ossido di Carbonio, Ozono, Anidride Solforosa, Biossido di Azoto – tutti questi elementi chimici si quantificano in Ppm = molecole di una sostanza presenti su un numero totale di 1.000.000 (milione).

d) Conoscere…la qualità dell’aria che si respira attraverso diverse metodologie.
Oggi giorno nei centri urbani fortemente abitati si vede un progressivo peggioramento della qualità dell’aria e perciò si ha la necessità di controllare il livello degli inquinanti nella stessa per salvaguardare l’ambiente e la salute dei cittadini. Per raggiungere questo scopo sono state installate sul territorio centraline di rilevamento che costituiscono un valido metodo per la misurazione del livello delle sostanze tossiche, ma a causa del loro eccessivo costo non si può installare una rete di rilevamento in grado di fornire dati riguardanti vaste aree. È pertanto auspicabile un’integrazione dei dati raccolti dalle centraline con altri metodi che consentono di valutare la qualità dell’aria e ottenere una resa cartografica di questa. Questa mappa può essere ottenuta mediante un’ indagine lichenica.

e) Conoscere… i licheni e perché sono ottimi bioindicatori.
I licheni sono organismi costituiti da un’associazione tra un fungo (ascomiceti, più raramente basidiomiceti) e tra un organismo in grado di fotosintetizzare (cianobatteri e/o alghe azzurre o verdi).
La simbiosi che ne deriva non è di tipo parassitario, ma di tipo mutualistico perché: il fungo fornisce l’umidità, i nutrienti minerali e l’attacco al substrato; l’alga fornisce il “cibo”, prodotto per mezzo della fotosintesi clorofilliana. I licheni sono facilmente individuabili in base alle loro brillanti colorazioni dovute alla produzione degli acidi lichenici.
Il partner fungino (micobionte) e quello algale (fotobionte) danno origine al tallo, che si presenta sotto varie forme.
Per rilevare il grado di inquinamento dell’aria della città si utilizzeranno i licheni come bioindicatori.
Questi, pur non essendo capaci di discriminare tra i diversi tipi di inquinanti, sono in grado di stimare la qualità complessiva dell’aria risultando sensibili all’effetto di tutti gli inquinanti.
I licheni sono esseri viventi che reagiscono in modo assai sensibile all’inquinamento atmosferico e costituiscono gli indicatori tradizionali di quest’ultimo. I licheni con la loro metamorfosi indicano l’effetto esercitato dall’insieme degli inquinatori atmosferici durante un periodo prolungato. Allestendo una rappresentazione cartografica della composizione dei licheni su alberi isolati si può stabilire la graduatoria dell’inquinamento atmosferico.
Il loro metabolismo dipende essenzialmente dall’atmosfera; la loro attività metabolica è ininterrotta durante l’anno; hanno un ritmo di crescita molto lento e sono longevi; non si liberano periodicamente delle parti vecchie o intossicate; è dimostrata la loro sensibilità nei confronti delle sostanze inquinanti (anidride solforosa, idrocarburi, ozono, ossidi di azoto e altre)
I licheni sono uno dei bioindicatori di qualità dell’aria più utilizzati in Italia ed in Europa; il livello di inquinamento atmosferico è espresso dall’Index of Atmospheric Purity (I.A.P.), per il cui calcolo si considera esclusivamente il numero e la frequenza delle specie di licheni epifiti presenti entro un reticolo di rilevamento standardizzato che viene applicato sulla corteccia di alcune specie arboree. Un’équipe diretta da K. Amman ha verificato l’efficacia di 20 formule per il calcolo dello I. A. P., proposte da diversi autori, in base alla loro capacità di prevedere la concentrazione di alcuni inquinanti atmosferici.
Una delle formule di calcolo più semplici, basata sulla somma delle frequenze dei licheni nel reticolo, si è dimostrata in grado di prevedere la concentrazione degli inquinanti con una certezza superiore al 97%. Il metodo è stato utilizzato in Italia da Nimis e da altri ricercatori, in diverse realtà territoriali.
Il biomonitoraggio con i licheni è utilizzabile anche in ambito didattico, seguendo un “metodo semplificato”, basato su di un numero minore di specie licheniche, di relativamente facile riconoscimento.
Il metodo è stato proposto e divulgato dal W.W.F., in Svizzera e poi in Italia. Sono state realizzate alcune significative esperienze didattiche, interessanti anche dal punto di vista del monitoraggio della qualità dell’aria, quando insegnati e studenti sono guidati da lichenologi, in grado di controllare che la determinazione delle specie licheniche sia il più possibile corretta. Nel 1994 i Ministeri della Pubblica Istruzione e dell’Ambiente hanno proposto a livello nazionale il progetto “Licheni e didattica”, che prevede di introdurre nella scuola l’utilizzo dei licheni come bioindicatori di inquinamento atmosferico, ritenendola un’esperienza di educazione ambientale di grande rilievo.
Per arrivare ad individuare la specie lichenica, si utilizzano delle chiavi di lettura che sfruttano l’esame microscopico ed i test chimici. Si identificano dal colore e dimensione del tallo, dal tipo di corpo fruttifero, dalla presenza o assenza di sordi, dalla forma dei lobi, dal tipo di isidi ( struttura per la propagazione vegetativa ) dalla presenza o assenza di lobi ciliati, dalla presenza di pseudocifelle ( lacerazioni del cortex attraverso cui sporge la medulla ).
Il lichene, mancando di aperture stomatiche e di cuticola assorbe attraverso il proprio strato corticale l’aria e l’acqua e tutte le sostanze gassose e solide disciolte in essa, riuscendo anche a catturare particelle di polvere. In generale però, mentre per i composti gassosi esiste la possibilità di poter essere riemessi, per gli altri vi saranno processi di trasformazione, ma difficilmente verranno eliminati: i licheni non hanno come altri organismi nessun apparato escretore. Ad esempio non perdono annualmente le foglie come molte piante.
I licheni assorbono quindi dall’aria (oltre all’ossigeno e all’azoto) anche sostanze inquinanti di varia natura e sono particolarmente colpiti dalle modificazioni della composizione dell’aria che l’uomo ha determinato negli ultimi decenni e si trovano quindi a subire tutti gli attacchi degli elementi inquinanti.
Le sostanze estranee (moltissime: dallo stronzio alle piogge acide) non potendo essere eliminate portano quindi il lichene alla morte. Ecco quindi che quando se ne trovano in grande quantità (ed esistono varie metodologie per stabilirne la frequenza) si può parlare di un ambiente sano.
I licheni, come già detto, sono strutture vegetali che originano dalla simbiosi di un fungo ed un alga, da ciò derivano caratteristiche uniche che determinano una particolarmente sensibilità all’inquinamento. Anzitutto i licheni dipendono quasi esclusivamente dall’atmosfera per il proprio nutrimento (si possono infatti veder crescere anche su rocce), e, a differenza delle piante, non hanno meccanismi di difesa come cuticola o stomi per proteggersi da eventuali sostanze tossiche presenti. Agiscono infatti come spugne, assorbendo dall’atmosfera, insieme all’umidità, anche tutte le sostanze presenti. Alga e fungo vivono in un equilibrio che la presenza delle sostanze inquinanti perturba, condizionando sopravvivenza e crescita del lichene. Per questa ragione i licheni sono sempre più studiati ed utilizzati come preziosi bioindicatori, cioè come indicatori viventi dei livelli di inquinamento atmosferico: nelle aree non inquinate si trovano numerosi tipi di licheni, che si sviluppano regolarmente; avvicinandosi ad aree più inquinate (ad esempio centri urbani), i licheni divengono più rari e crescono sempre più lentamente, fino ad arrivare, nelle zone ad alto inquinamento, al cosiddetto “deserto lichenico”. La risposta dei licheni all’ambiente è molto attendibile, tanto che da esperienze condotte in Svizzera, con monitoraggio della presenza e della crescita dei licheni si è messo a punto un “Indice di Purezza dell’Aria” (IAP) che consente stime molto precise dell’inquinamento atmosferico. I licheni agiscono anche come bioaccumulatori, infatti, non potendole utilizzare, accumulano notevoli quantità di sostanze tossiche, l’analisi chimica di quello che si trova nei licheni fornisce molte indicazioni su ciò che c’è o che c’era nell’aria, e quando le concentrazioni sono troppo elevate il lichene muore.
Da quanto detto appare chiaro che i licheni assumono ciò che di buono o cattivo capita a loro portata, sono sensibili a tutti i contaminanti più comuni e più tristemente famosi quando si parla di inquinamento: anidride solforosa, ossidi di azoto, e poi i metalli pesanti come piombo, rame, nichel, cadmio, zinco.
La sensibilità dei licheni offre uno strumento economico e preciso per studiare l’inquinamento e anche per comprenderne i rischi. I test chimici si basano sulle reazioni che avvengono tra alcune sostanze licheniche e tra le soluzioni reagenti. Le sostanze licheniche vengono prodotte dal micobionte e si depositano sulle pareti esterne delle ife. Si tratta di acidi organici complessi, che molto probabilmente hanno funzione biocidi.
Gli acidi lichenici costituiscono spesso ottimi caratteri tassonomici, e la loro presenza è evidenziabile mediante le reazioni con dei reattivi chimici indicati con delle lettere, quali:
– P (parafenilendiammina)
– J (soluzione di iodio in alcool etilico),
– K (idrossido di potassio)
– il C (ipoclorito di Sodio).
Il K si ottiene sciogliendo delle pastiglie di KOH in una boccetta di acqua distillata fino all’ottenimento di una soluzione satura; questo reattivo rimane attivo per mesi. Il C si ottiene diluendo circa al 50% la comune varechina; questo reattivo deve essere preparato al momento dell’uso. Applicando una goccia di reagente al tallo, gli acidi eventualmente presenti si sciolgono e reagendo con la soluzione fanno cambiare colore alla stessa. Nelle chiavi di lettura si indica con + le reazioni che cambiano colore (es.: “K+ Giallo, Rosso” significa che la soluzione di KOH da trasparente è passata al giallo e poi al rosso).

ESPERIMENTARE

a) Come procedere per il biomonitoraggio
Per prima cosa si deve procedere alla delimitazione dell’area di studio, la quale deve sempre comprendere il centro cittadino, la zona periferica e, possibilmente, una o più aree di campagna. Come base topografica si può utilizzare una cartina in scala 1:10000 o, nel caso di aree con un’estensione superiore a 15-20 Kmq, in scala 1:25000.
Il passo successivo consiste nella scelta delle stazioni di rilevamento, ciascuna delle quali deve essere composta da un massimo di 4 a un minimo di 2 alberi della stessa specie e ravvicinati tra loro, scelti tra quelli che presentano la maggiore copertura lichenica.
Non tutti gli alberi, però, possono essere utilizzati per il biomonitoraggio lichenico. In particolare non devono mai essere prese in considerazione le seguenti essenze:
Platano (Platanus spp.), Betulla (Betula spp.), Ippocastano (Aesculus Hyppocastanus), in quanto, con la crescita, perdono gli strati superficiali della scorza; tutte le specie di conifere, poiché hanno una scorza molto acida, inadatta alla crescita della maggior parte delle specie licheniche di pianura.
Le caratteristiche devono essere le seguenti:
_ Il tronco deve essere perfettamente verticale e deve avere una circonferenza minima di 70-80 cm, in modo che la lettura con il reticolo possa ritenersi corretta;
_ Il tronco non deve presentare ferite, bitorzoli o scanalature;
_ Non devono essere stati effettuati trattamenti antiparassitari o verniciature del tronco;
_ Non ci deve essere una forte presenza di muschio;
_ Gli alberi devono essere il più possibile isolati ed in nessun caso parte di siepi.
Bisognerebbe inoltre escludere gli esemplari la cui posizione, presumibilmente, non corrisponda ad una situazione di inquinamento medio di quella zona, come ad esempio una pianta posta sul ciglio di una strada di discreta percorrenza, in una zona di aperta campagna. Per ottenere un risultato più preciso e attendibile, è necessario ridurre al minimo la variabilità dei risultati dovuta alle diverse caratteristiche del substrato di crescita dei licheni. Il numero e la distribuzione delle stazioni di rilevamento possono variare in funzione di diversi parametri, quali, ad esempio, la superficie, l’orografia, la densità abitativa, la distribuzione dei siti industriali nell’area presa in esame.
Sarebbe comunque opportuno, per indagini in aree relativamente ristrette (minore di 15-20 Kmq) non scendere sotto una densità media di una stazione per Kmq (possibilmente maggiore nel centro cittadino ed eventualmente minore verso le aree di campagna) rispettando una distanza minima tra le stazioni di circa 200 m.

b) Come calcolare l’indice di purezza atmosferico (I.A.P.)
Per il calcolo dello I.A.P. viene utilizzato un reticolo di 30X50 cm suddiviso in dieci maglie di 15X10 cm. Il reticolo può essere costruito con vari materiali (canne, asticelle in legno o plexiglass, fili di lana, spago o altro), l’importante è che sia abbastanza plastico da potersi adattare facilmente alla forma del tronco.
Il reticolo deve essere posizionato su ogni albero della stazione a un’altezza di circa 100-120 cm dal suolo, sulla parte del tronco che presenta la massima copertura di licheni; per ciascuna specie lichenica, occorre rilevare la frequenza (in quanti rettangoli del reticolo compare la specie) riportando il valore sull’apposita scheda riportata alla fine del paragrafo. La frequenza di ogni specie potrà quindi variare da 1 a 10 (se una specie lichenica è presente con più individui all’interno di uno stesso rettangolo, la si conta comunque una volta soltanto).
Se non si è riusciti a determinare una specie lichenica presente nel reticolo, le si può dare un nome fittizio, inserendola comunque nella scheda con la relativa frequenza e cercando di riportarla con lo stesso nome anche nelle schede degli altri alberi sui quali viene eventualmente ritrovata.

c) Come elaborare i dati
Esempio:
Abbiamo individuato una stazione composta da un certo numero di alberi di Tilia sp. e abbiamo selezionato i quattro esemplari che, a vista, presentano la maggiore copertura lichenica. Il primo albero della stazione presenta cinque specie diverse di licheni rappresentate con i seguenti simboli:

 

La specie 1 è presente in 5 rettangoli, la sua frequenza è quindi 5.
La specie 2 è presente in 1 rettangolo, la sua frequenza è quindi 1.
La specie 3 è presente in 6 rettangoli, la sua frequenza è quindi 6.
La specie 4 è presente in 3 rettangoli, la sua frequenza e’ quindi 3.
La specie 5 è presente in 4 rettangoli, la sua frequenza è quindi 4.

Sommando le frequenze di tutte le specie licheniche individuate si ottiene la frequenza totale dell’albero considerato (valore di I.A.P dell’albero), che in questo caso è 20. L’indice di purezza atmosferica della stazione è dato dalla media aritmetica delle frequenze totali degli alberi della stazione stessa.
Esempio:
Albero 1 Frequenza = 20
Albero 2 Frequenza = 26
Albero 3 Frequenza = 25
Albero 4 Frequenza = 9
Totale = 80
Valore di I.A.P. della stazione 80: 4 = 20

Per facilitare la lettura e l’interpretazione dei risultati ottenuti, i valori di I.A.P. delle singole stazioni possono essere fatte rientrare in classi di qualità ciascuna delle quali corrispondente ad un intervallo di valori dell’indice e contraddistinta da un determinato colore.
Va precisato che non esistono classi di qualità standard valide per tutto il territorio nazionale, ma esse vengono scelte dall’operatore in base alle caratteristiche dell’area di studio e pertanto hanno un valore relativo. In effetti, come già sottolineato, i valori di I.A.P. non dipendono soltanto dal livello di inquinamento atmosferico ma anche dalla specie arborea presa in esame e dalle caratteristiche climatiche del territorio considerato. In altre parole, uno stesso valore di I.A.P. calcolato per stazioni differenti dal punto di vista del substrato arboreo e /o del clima, può corrispondere a un livello di inquinamento relativamente diverso.
Tuttavia, considerata la sostanziale uniformità climatica delle zone più antropizzate del territorio piemontese (in particolare quelle pianeggianti e collinari) e la buona diffusione di alberi con caratteristiche simili a livello corticale (ad esempio tiglio, pioppo, quercia)si è cercato, anche sulla base di indagini svolte di mettere a punto una tabella di riferimento unitaria che potesse fungere da modello per successivi lavori di questo tipo almeno nella nostra Regione. Ciò anche al fine di facilitare un confronto tra le mappe della qualità dell’aria realizzate nelle diverse località e nell’ottica di un loro possibile inglobamento in una più ampia carta regionale. A tale proposito, la ripartizione in classi di seguito riportata si è rivelata particolarmente efficace.

INDICE DI PUREZZA ATMOSFERICA COLORE INQUINAMENTO DELL’ARIA QUALITA’ DELL’ARIA
I.A.P.<0.4 grigio molto elevato pessima
0.5<I.A.P.<1.6 marrone elevato scadente
1.7<I.A.P.<3.7 rosso medio alto bassa
3.8<I.A.P.<6.5 arancione medio mediocre
6.6<I.A.P.<10 giallo moderato discreta
10.1<I.A.P.<14.5 verde basso buona
14.5<I.A.P. blu molto basso molto buona

Una volta individuata la classe di appartenenza, le stazioni possono essere visualizzate sulla carta topografica con i rispettivi colori, il che permette una prima lettura d’insieme dei valori ottenuti.
Quando il rilievo si effettua in città o in aree fortemente inquinate, la dimensione dei licheni può essere molto ridotta e il loro aspetto può aver subito modificazioni tali da rendere difficoltoso il riconoscimento delle specie. Per effettuare le operazioni di conteggio è sufficiente distinguere almeno la presenza di specie diverse, distinguendole in base a criteri semplificati (colore, forma..) e assegnando a ciascuna un nome indicativo (esempio: lichene colore giallo, verde chiaro,..). Questa semplificazione consente agli alunni di mantenere il ruolo di protagonisti attivi della ricerca, garantendo, allo stesso tempo, la correttezza dei risultati del biomonitoraggio.
Il riconoscimento delle specie, può sempre essere fatto in un secondo tempo.
Le operazioni da effettuare nel corso del rilievo richiedono i seguenti strumenti: la scheda per il biomonitoraggio, in cui inserire tutte le informazioni; un metro, per misurare la circonferenza del tronco; una semplice bussola, per individuare l’esposizione dei licheni sulla corteccia rispetto ai punti cardinali; una lente di ingrandimento, per l’osservazone dei talli lichenici presenti sulla corteccia.

PRODURRE

a) Produzione della mappa lichenica,
b) Produzione delle bacheche per “il percorso lichenico”…..
c) Produzione di un sussidio didattico – divulgativo: “il vademecum lichenico”.

7) Obiettivi e risultati attesi.

In relazione alla cittadinanza l’obiettivo che si vuole perseguire è informarla sulla qualità dell’aria che si respira nelle diverse zone della Città. Relativamente agli insegnanti si vuole perseguire l’obiettivo di una formazione specifica sui problemi dell’inquinamento atmosferico e conseguentemente sui licheni in quanto bioindicatori.
Con gli studenti si vogliono accrescere la conoscenza e l’educazione ambientale nei confronti di un elemento essenziale alla vita: l’aria. Inoltre si vuole far esperimentare come ci sia profonda interazione tra l’aria ed i licheni.

Il progetto realizzato prevede che si raggiungano, inoltre, i seguenti risultati:
– accresciuta sensibilità nei confronti dell’aria, da parte dei cittadini, e conseguentemente riduzione degli inquinanti in atmosfera attraverso un più congruo utilizzo del riscaldamento civile e dell’automobile.
– conoscenza dei licheni e quindi maggior attenzione al deserto lichenico, qual’ora vi fossero ampie zone della città così contrassegnate.
– integrazione di diverse entita’ pubbliche e dell’associazionismo nel realizzare gli obiettivi del progetto.

 

8) Destinatari dell’iniziativa.

Gli studenti delle elementari hanno 10/11 anni, quelli delle medie 11/13 anni, quelli delle superiori 14/18 anni.
Gli insegnanti e gli adulti avranno un età media di circa 35/45 anni
Saranno pure coinvolti gli adulti, genitori e non degli studenti, che desidereranno approfondire i contenuti inerenti il presente progetto:
– i partecipanti al convegno,
– coloro che leggeranno la mappa lichenica sul sito comunale,
– i passanti, cittadini e turisti, che leggeranno le bacheche del “percorso lichenico”,
– i lettori del vademecum lichenico, che oltre agli studenti ed agli insegnanti
verrà distribuito a tutti i professionisti, ecc.., invitandoli ad esporlo nelle loro sale d’attesa.

 

9) L’ambito territoriale entro il quale si sviluppa l’iniziativa
è la Città di …, frazioni comprese.

 

10) Strumenti di monitoraggio e di verifica in itinere del progetto.
Utilizzo di un questionario che si proporrà a metà ed al termine della realizzazione progettuale – attraverso compilazione anonima – agli insegnanti, agli adulti ed agli studenti al fine di conoscere quale livello di comprensione e quali competenze si sono acquisite. Dalla lettura dei test si attiverà la necessaria riorientazione.
La stesura del questionario sarà compito degli esperti e del responsabile del progetto.

 

11) Aspetti qualificanti del progetto con riferimento alla metodologia e al piano della comunicazione

Realizzando questo progetto si potranno mettere in evidenza i vantaggi ed i problemi derivanti dall’applicazione del metodo Amman. Questo metodo risulta semplice e, scegliendo piante non soggette ad abbattimento per termine del ciclo produttivo (es. pioppeti), ma quelle che costituiscono le alberate stradali e giardini pubblici, consente di effettuare valutazioni della variazione della qualità dell’aria nel tempo. L’applicazione pratica di questo metodo ci farà toccare con mano il fatto che si tratta di un sistema rapido, preciso e semplice, alla portata anche di studenti. Nonostante ciò, il metodo Amman, presenta alcuni problemi. Il primo più evidente problema è costituito dal fatto che il metodo è attuabile solamente nei luoghi in cui siano presenti alberi dotati delle caratteristiche elencate precedentemente.
Nelle modalità di attuazione che verranno seguite si riscontrerà che i dati ottenuti avranno una validità spaziale limitata. Infatti alberi distanti tra loro poche decine di metri, in ambienti con gradiente di inquinamento variabile sia in senso positivo che in senso negativo, (es. allontanandoci da una strada ad intenso traffico) presentano frequenze licheniche molto diverse, che ci indicano variazioni del tasso di inquinamento. In conseguenza di questo fatto i risultati ottenuti saranno riportati sulla carta in maniera puntiforme, assegnando ad ogni sito un’area circolare del diametro di circa 200 m. nell’ambito della quale si stima che il tasso di inquinamento sia costante. Non sarebbe corretto estendere la valutazione misurata in un sito, ad aree circostanti in cui per la mancanza di alberi non si è potuta effettuare la rilevazione della frequenza lichenica.
Questa indagine fornirà dati che permetteranno di valutare l’attuale tasso di inquinamento dell’aria della città di …
Realizzando questo progetto si vuole fornire uno strumento utile alla comunità e ai pubblici amministratori al fine di preservare e migliorare la qualità della vita.
La realizzazione del convegno d’apertura, dei percorsi formativi per insegnanti ed adulti, della mappa lichenica (che verrà divulgata attraverso il sito del comune), del percorso lichenico e del vademecum lichenico favoriranno un ampia e continuativa divulgazione degli obiettivi progettuali.
Sarà cura del responsabile del progetto, attraverso l’ufficio stampa del comune, comunicare gli organi d’informazione locale le diverse iniziative che si attiveranno ed attueranno in proposito.

12) Tempi d’attuazione previsti.

Un anno scolastico sarà necessario per la compiuta realizzazione del progetto.
Nel mese di settembre si procederà:
alla presentazione del progetto ai Dirigenti Scolastici delle diverse scuole cittadine, alle prime riunioni del responsabile del progetto con gli esperti,
alla definizione del programma formativo per gli insegnanti e gli adulti interessati.
Nel mese d’ottobre si realizzerà il Convegno e si avvieranno i corsi di formazione.
Nei mesi di novembre, dicembre e gennaio si procederà alla costruzione della mappa lichenica e conseguentemente del “percorso lichenico”.
Nei mesi di febbraio e marzo e aprile verranno coinvolti gli studenti attraverso l’utilizzo del percorso lichenico e della mappa lichenica.
Entro il mese di maggio verrà stampato il vademecum lichenico, che sarà distribuito in giugno alla cittadinanza.

13) Descrizione dell’eventuale materiale prodotto.

L’opuscolo, in quadricromia, 15X21, sarà di 32 pagine e conterrà foto di alcune specie di licheniche, indicazioni per il loro riconoscimento, la collocazione delle stazioni licheniche della città di Bra, la mappa lichenica, notizie sulla composizione dell’aria e con quali metodologie se ne controlla la qualità …
Le bacheche oltre le foto e la descrizione delle specie licheniche, conterranno elementi sulla qualità dell’aria,…
La mappa lichenica sarà progettata sulla pianta della Città di … utilizzando i diversi colori dello I.A.P.

14) Il costo complessivo previsto per la realizzazione dell’intero progetto è di £. 19.420.000 (diciannovemilioniquattrocentoventimila).

 

15) Costo disarticolato per singole voci.

 

16) L’ammontare del contributo richiesto alla Regione … è di £ 19.420.000 (diciannovemilioniquattrocentoventimila).

17) Non si considerano altre ulteriori risorse finanziarie eventualmente disponibili.

18) Il presente progetto è un’iniziativa nuova che la Città di Bra intende realizzare

– per informare i suoi cittadini sullo stato della qualità dell’aria,
– sviluppare in insegnanti e studenti nuove sensibilità ambientali,
– per contribuire a ridurre gli inquinanti in atmosfera.
– ….

19) Indicazioni dei soggetti pubblici/privati eventualmente coinvolti nell’iniziativa.

Saranno coinvolti tutti gli Istituti scolastici della Città di … ed alcune Associazioni del volontariato locale.

20) Osservazioni.

Diversi volontari, oltre agli esperti, contribuiranno in accordo con il responsabile del progetto al coordinamento delle diverse iniziative.