Acque trasparenti, equilibri invisibili

A prima vista, le acque del Friuli Venezia Giulia raccontano una storia rassicurante: il Tagliamento scorre tra ghiaie bianche e ampi greti, l’Isonzo sorprende per le sue tonalità smeraldo, i Laghi di Fusine riflettono cieli e montagne con apparente quiete. L’acqua è limpida e trasparente.

Ma la qualità di un ecosistema non coincide sempre con ciò che si vede. La limpidezza è un indizio, non una prova. Sotto la superficie, e dentro ogni goccia, si muove un universo invisibile fatto di molecole, microrganismi, relazioni biologiche e segnali chimici.

Il visibile: paesaggio e percezione

La nostra valutazione istintiva dell’acqua è sensoriale: colore, odore, torbidità. Un fiume trasparente evoca naturalità, un lago senza schiume o odori anomali suggerisce salute. Questa dimensione è importante: il paesaggio è parte dell’identità regionale e della qualità della vita. Tuttavia, ciò che vediamo rappresenta solo il primo livello di lettura.

Il compito di Arpa FVG è proprio questo: trasformare segnali impercettibili in conoscenza condivisa.

Attraverso campagne di monitoraggio periodiche, analisi degli indicatori ecologici e degli inquinanti specifici, l’Agenzia traduce l’invisibile in classificazioni comprensibili. È un lavoro lungo, silenzioso, certosino, continuo, che alterna attività sul campo e attività di laboratorio, che permette di evidenziare criticità e fenomeni in atto.

La biologia ambientale agisce come una lente: amplifica tracce minime, misura tendenze nel tempo, distingue tra variabilità naturale e pressione antropica.

Le tecniche innovative di analisi delle sequenze geniche del DNA delle specie e delle matrici in cui vivono (eDNA) rappresentano un ulteriore passo nella capacità di leggere ciò che è invisibile. Se un tempo l’invisibile coincideva con le molecole e le comunità biologiche osservabili solo al microscopio, oggi comprende anche l’informazione genetica dispersa nell’acqua, una firma silenziosa che racconta la presenza delle specie e la dinamica degli ecosistemi.

Accanto al monitoraggio di routine svolto da Arpa FVG, fondamentale per valutare lo stato ambientale dei corpi idrici, queste tecniche innovative sono state utilizzate anche come supporto per il riconoscimento di alcuni organismi acquatici di difficile identificazione con le metodiche microscopiche classiche. Il riconoscimento avviene confrontando le sequenze geniche della specie target con le banche dati di DNA che contengono le sequenze barcode (frammenti identificativi) di organismi noti.

Questo tipo di approccio ci permette, quindi, di analizzare e monitorare in modo più preciso la presenza di specie autoctone, di quelle aliene e di rilevare il ritorno eventuale di specie rare, consentendoci di trasformare l'invisibile, in questo caso il materiale genetico delle specie presenti in acqua, in una mappa biologica sempre più precisa degli ecosistemi fluviali e lacustri.

Arpa FVG ha già utilizzato tale tecnologia sia in fase emergenziale, per il riconoscimento di alcuni organismi responsabili di fioriture microalgali, che durante le fasi di monitoraggio, per la conferma di alcune specie autoctone.

In fase emergenziale la biologia molecolare ha fatto da supporto nella determinazione tassonomica di organismi (soprattutto microscopici) che causano fioriture microalgali monospecifiche evidenti per la colorazione che assume l’acqua. In particolare, quando nell’agosto 2024, un fossato a lato di un’area agricola con acqua a lento scorrimento, si era completamente colorato di rosso. All’osservazione microscopica era chiaro che la causa della colorazione era una microalga identificata successivamente, dopo aver applicato i protocolli di analisi del DNA, come appartenente probabilmente alla specie Euglena sanguinea. Mentre, durante le attività di monitoraggio, merita citare il caso di giugno 2025 relativo ad un corso d’acqua del Pordenonese, ove era stato raccolto un campione di una macrofita acquatica appartenente al genere Elodea. Considerata la somiglianza con la specie E. nuttallii, specie inserita nella lista delle specie esotiche invasive di rilevanza europea, sono stati effettuati degli approfondimenti tassonomici con metodi di biologia molecolare. Le analisi hanno confermato la specie.

Un limite di questo tipo di analisi ad oggi, tuttavia, risiede nel fatto che non si possa arrivare ad una identificazione certa della specie, poiché nei database di riferimento, sono depositate ancora pochissime sequenze; infatti nel caso della Euglena sanguinea, viste le poche sequenze a disposizione per il confronto con quelle della specie dell’organismo ritrovato in acqua è stato necessario ricorrere a controlli incrociati, come lo studio bibliografico dell’ecologia della specie, e a diverse analisi microscopiche e di biologia molecolare per identificare, con ragionevole certezza, la specie.

Le tecniche di analisi del DNA sono state usate anche per la comunità dei macroinvertebrati. Questo utilizzo per ora è in fase sperimentale e attuato su pochi esemplari di alcuni fiumi di montagna, ma consente di applicare con ancora maggior accuratezza gli indici che restituiscono un giudizio sullo stato ambientale e permette di comprendere meglio le dinamiche di popolazione e le relazioni con le caratteristiche idromorfologiche e fisico chimiche delle acque e con le pressioni antropiche sussistenti nei tratti studiati, nonché con l’ambiente circostante. Tali sperimentazioni hanno riguardato in particolare alcuni gruppi di macroinvertebrati di fiumi come i Ditteri (a cui appartengono per esempio mosche e zanzare) ed alcune di Efemerotteri (ad esempio le effimere). Tra gli Efemerotteri, in particolare, ci sono specie che possono vivere sia in montagna che in pianura, come Baetis rhodani, che è uno degli esempi più studiati di “specie criptiche” tra i macroinvertebrati bentonici, in quanto i più recenti studi molecolari e genetici hanno permesso di verificare che si tratta di un complesso di diverse specie distinte tra loro ma morfologicamente quasi identiche.

Riconoscere la presenza di tali specie è il primo passo per agire con strategie mirate, trasformando la sfida della tutela della biodiversità in un'occasione per prenderci cura attivamente della salute dei nostri fiumi. Una gestione consapevole ci permette di proteggere le specie autoctone, garantendo che ogni corso d'acqua mantenga la sua armonia originale e i suoi servizi ecosistemici.

L’utilizzo della biologia ambientale per lo studio degli ecosistemi fluviali e lacustri si sta quindi evolvendo, anche nella nostra Agenzia, in un quadro multidisciplinare avanzato dove le tecniche classiche di monitoraggio e bioindicazione sono state integrate da metodologie tecnologiche come l’utilizzo del Dna a conferma dell’identificazione delle specie, ma anche, a livello europeo ed internazionale, da tecniche come il telerilevamento e dell’Intelligenza Artificiale (IA).

In linea con le più avanzate direttive europee, quindi anche Arpa FVG sta orientando le proprie strategie di monitoraggio verso l'integrazione di queste nuove tecnologie, con le attività di campo che rimangono ancora fondamentali per capire la complessità ecologica dell’ambiente degli ecosistemi acquatici del Friuli Venezia Giulia.