L’attività scientifica, attuata sia singolarmente che tramite collaborazioni, riguarda: (1) lo studio di specie ittiche dulciacquicole, sia per quanto riguarda la biologia delle singole specie che per quanto attiene alle strutture e alle dinamiche delle comunità da esse formate; (2) lo studio dei macroinvertebrati bentonici in relazione al loro ruolo trofico, alla funzione nei processi decompositivi e nei trasferimenti energetici attraverso i livelli trofici negli ambienti dulciacquicoli; in tale contesto hanno particolare rilievo indagini relative alla densità energetica degli organismi ed indagini sui processi decompositivi della sostanza organica; (3) applicazione di indici biotici ai sensi della Direttiva 2000/60/CE.

Progetti in corso

1) Applicazione di indici biotici ai sensi della direttiva 2000/60/CE

La Direttiva 2000/60/CE, recepita in Italia con il D.legs. 152/2006, impone l’utilizzo di una serie di bioindicatori per la valutazione dello stato ecologico delle acque. Per quanto attiene gli ambienti lotici è previsto lo studio delle comunità macrozoobentoniche, ittiche, l’analisi delle macrofite acquatiche e delle diatomee bentoniche. Nel D.M. 260/2010 vengono indicati gli indici biotici validi per le acque italiane che si basano sullo studio di detti bioindicatori.

L’applicazione di tali indici porta a dei giudizi di qualità, dei quali il peggiore definisce lo stato ecologico dell’ambiente esaminato. I giudizi sono 5: elevato, buono, sufficiente, scarso e cattivo. Gli ambienti, che sulla base di tale valutazione, raggiungeranno un giudizio solo sufficiente o scarso, dovranno essere oggetto di operazioni di recupero. In questo ambito, la Dott.ssa Pizzul ha diretto dei progetti volti alla definizione dello stato ecologico delle acque in diverse realtà regionali (quali ad esempio il Torrente Orvenco), indagini a monte ed a valle di impianti ittici (Progetto Regionale I.R.IDEA) e nel lago di Cavazzo (limitatamente al macrozoobenthos).

Da diversi anni è inoltre attivo il progetto che prevede l’applicazione dell’Indice dello Stato Ecologico delle Comunità Ittiche (ISECI) nei corpi idrici inclusi nel Piano Regionale Tutela Acque (PRTA). L’incarico è stato affidato a partire dall’anno 2009 su commissione dell’ARPA Friuli Venezia Giulia, con la collaborazione dell’Ente Tutela Pesca. Il progetto integra il lavoro svolto da ARPA, che ha il compito di valutare i principali corpi idrici regionali mediante le indagini biologiche sopra citate, affiancate da analisi chimico-fisiche e da studi morfologici. Il progetto ha finora visto lo studio delle comunità ittiche in più di 200 corpi idrici in tutto il territorio della regione Friuli Venezia Giulia.

 Operazioni di campionamento degli invertebrati di Macrobenthos secondo la Direttiva Europea 2000/60 / CE

2) Studio della densità energetica dei macroinvertenrati bentonici in diversi ambienti dulciacquicoli

La densità energetica degli invertebrati (ED) trova impiego in diversi studi di ecologia. Essa può essere usata per comparare l’importanza relativa delle prede, spiegare le abitudini dei predatori, ed è utilizzata nei modelli bioenergetici per correggere tassi di evacuazione gastrica ed investigare gli effetti delle reintroduzioni. Nonostante la sua importanza, la conoscenza del contenuto calorico per molti organismi è ancora incompleta, in particolare per quelli acquatici. In anni recenti sono stati condotti diversi studi che hanno avuto come scopo sia la creazione di modelli per la stima indiretta di ED sia la valutazione dei fattori che possono influire sul contenuto energetico degli organismi (stagionalità, habitat, abitudini alimentari, stadio e sviluppo riproduttivo). I macroinvertebrati bentonici rivestono un ruolo fondamentale negli ambienti dulciacquicoli: sono una importante risorsa trofica per molte specie di uccelli e pesci, coprono tutti i ruoli trofici dei consumatori e hanno un ruolo chiave nel processamento del detrito; infine, essi vengono utilizzati come bioindicatori, come richiesto dalle Direttive europee.

Il presente progetto prevede l’analisi del contenuto energetico degli invertebrati bentonici in ambienti dulciacquicoli del Friuli Venezia Giulia, in virtù della grande ricchezza che la regione offre sia in termini di tipologie ambientali, che di taxa analizzabili.

Le attività previste comprendono la cattura dei macroinvertebrati bentonici nei corsi d’acqua di diversi bacini idrografici ed in diverse tipologie fluviali, possibilmente in diversi periodi dell’anno e, successivamente, la loro identificazione tassonomica. Le raccolte vengono anche effettuate in ambiente lacustre (Lago di Doberdò, ambienti in quota) e in zone umide (Isola della Cona). In seguito, i campioni vengono sottoposti ad analisi calorimetriche volte alla misurazione del contenuto energetico degli organismi. Tali misurazioni vengono effettuate con la collaborazione dell’Università degli Studi del Salento, mentre le raccolte dei campioni di macrozoobenthos hanno visto e vedono attiva una collaborazione con ARPA FVG.

Gli obiettivi del lavoro includono l’analisi delle variazioni della densità energetica degli organismi sia a livello temporale che spaziale, nonché tra i vari livelli della gerarchia tassonomica, e l’indagine delle relazioni tra ED e la condizione ecologica degli ambienti di provenienza, con particolare riferimento agli indici di qualità previsti dalla normativa vigente. È inoltre prevista la realizzazione di modelli per il calcolo indiretto di ED a partire da misurazioni relative alla biomassa degli organismi.

Calorimetro adiabatico a bomba semi-micro utilizzato per misure di densità energetica

3) Analisi ecologiche in ambienti lentici alpini e subalpini

I laghi alpini sono considerati spesso come ambienti incontaminati e non inquinati, a causa della loro posizione. Nonostante ciò, fin dai primi anni ’80 sono state evidenziati gli effetti negativi che gli inquinanti atmosferici (provenienti da fonti situate nelle aree ad altitudini inferiori) hanno su questi ambienti. I laghi alpini sono infatti particolarmente sensibili agli impatti antropici globali e sono considerati indicatori a “risposta rapida” per quanto concerne i cambiamenti climatici e la deposizione di inquinanti atmosferici. Queste minacce influenzano le caratteristiche chimiche e biologiche delle acque lacustri, in particolare la distribuzione delle specie, i livelli di ossigenazione e il ciclo dei nutrienti.

Gli obiettivi del progetto sono di implementare le conoscenze circa i laghi alpini nell’Italia Settentrionale e fornire informazioni utili alla preparazione di appropriati piani di gestione per la conservazione delle aree di studio e delle specie presenti, grazie ad indagini riguardanti la morfologia lacustre, i substrati, i parametri chimico-fisici delle acque, a le principali comunità animali e vegetali. In questo contesto è di particolare interesse lo studio dello stato di conservazione degli anfibi elencati nella Direttiva Habitat 92/43/CEE, quali Bombina variegata e Rana temporaria.

I piani di campionamento stagionali includono la caratterizzazione chimico-fisica dei corpi idrici, l’analisi delle comunità macrozoobentoniche, delle comunità ittiche e delle macrofite acquatiche. Inoltre, vengono investigate le concentrazioni dei metalli pesanti e degli inquinanti organici a differenti livelli delle reti trofiche (sia per i pesci che per i macroinvertebrati bentonici), in collaborazione con l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Val d’Aosta.

Le analisi implicano l’uso di gas-cromatografia, cromatografia liquida e spettrometria di massa. Infine, viene investigato il potenziale impatto delle specie ittiche presenti sulle popolazioni di anfibi precedentemente citate, con particolare attenzione alla possibile presenza di specie alloctone.

Attualmente il progetto prevede anche lo studio delle paleocomunità lacustri (Ditteri Chironomidi, Ostracodi, Diatomee), allo scopo di indagare i cambiamenti occorsi nel tempo in relazione a fenomeni globali e all’introduzione di specie aliene.

Invertebrati macrobentonici (Diptera Chironomidae)

4) Analysis of the freshwater fish communities and ecological/biological investigations on relevant fish species

From many years, several projects funded by the Safeguard Fisheries Authority (ETP) have been led, in order to study the distribution of the fish species which constitute the communities of the freshwater environments in the Region Friuli Venezia Giulia. These monitoring plans are led in relation to the continuous transformations involving the fish communities, due both to natural and anthropogenic factors. Among impacts caused by human activities, water diversion for hydropower purposes, the stocking activities for fishing purposes and the modifications/regimentation of riverbeds (using native and alien species) can be cited.  From this set of problems arises the importance of continuously monitoring the status of the fish communities, with the aim to provide useful informations for the preparation of adequate management plans, based on recent datasets.

In addition, specific studies concern fish species which are deemed of interest, in order to investigate some aspects regarding biology and to define the correct distribution areas. Recent works have been conducted to study the reproduction of Salmo marmoratus, the taxonomy of the genus Esox, and the distribution of invasive species such as Silurus glanis.

Currently, biology, distribution and reproduction of Barbus balcanicus and Gobio gobio are studied in the little tributaries of the Isonzo basin, while Aphanius fasciatus, Knipowitschia panizzae (listed in the Directive 92/43/EEC) and Pomatoschistus marmoratus are studied in the brackish environments of the Isonzo River Mouth. Finally, a monitoring plan has been scheduled for 2017 in several streams of Friuli Venezia Gliulia order to characterize environments which could support stocking activities for fishing purposes without consequences for native populations, in particular for Salmo marmoratus.

Operazioni di electrofishing per studiare le comunità di pesci d'acqua dolce