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XI CONVEGNO NAZIONALE A.I.S.A.S.P.Firenze, 1-2-3 Febbraio 2005

BIOECOLOGIA DELL’OSMIA

F. Antognoni1, G. L. Calzoni1, E. Pari2, P. Fonti2, T. Rondinini3, A. Felicioli4, e A. Gnes5

1Dipartimento di Biologia E.S. – Università di Bologna, via Irnerio 42, 40126 Bologna2Gruppo CSA S.p.A., via al torrente 22, 47900 Rimini3Associazione Romagnola Apicoltori, via Uccellini 7, 48100 Ravenna4Dipartimento di Anatomia, Biochimica e Fisiologia Veterinaria – Università di Pisa, v.le delle Piagge 2, 56124 Pisa5A.R.P.A., Sezione Provinciale di Ravenna, via Alberoni 17, 48100 Ravenna

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INTRODUZIONEL’attività relazionata nel presente report si inserisce in un quadro di crescente e diffusa consapevolezzacirca gli effetti degli inquinanti su animali e piante ed il potenziale che questi hanno come sonde/indicatoridella qualità ambientale.

La questione ambientale si pone prepotentemente ed in modo ormai improrogabile sia relativamente alle aree rurali che alle aree urbane. La qualità ambientale è di importanza fondamentale per la vita delle piante e degli animali: l’inquinamento infatti può causare danni alla vegetazione, può manifestarsi negativamente e a vari livelli sulla salute dell’uomo, può inoltre danneggiare manufatti, può infine portare a modificazioni del clima.

Valutare correttamente lo stato dell’ambiente è quindi un momento di grande importanza, che, tra l’altro, dovrebbe consentire a chi ha la responsabilità di amministrare il territorio di individuare in modo tempestivo iniziative corrette ed attivare conseguentemente interventi finalizzati al rispetto ed alla conservazione dell’ecosistema.

Le osmie, con la loro efficace attività di bottinatrici/impollinatrici, sono in grado di fornirci una sorta di registrazione della zona in cui vivono.

La scelta del polline è motivata dalla sua grande sensibilità all’impatto degli inquinanti, essendo in grado di rispecchiare puntualmente e quasi immediatamente l’eventuale presenza di composti estranei nei siti oggetto di studio.

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SCOPO DEL LAVOROObiettivo del lavoro è

stato il monitoraggio ambientale di un’area del faentino già coinvolta in attività estrattive di materiali inerti per l’edilizia.

Ex Cava Salita

Torre di Oriolo

Viene inoltre qui presentato un nuovo indice sintetico di qualità ambientale, appositamente elaborato.

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AREA INVESTIGATA

All’interno di quest’area sono state realizzate delle centraline di rilevamento ove Osmia (OS1 OS1 -- OS3OS3) e polline (1 1 -- 55) sono stati utilizzati quali sonde/bioindicatori.

OS1OS1 e OS2OS2 si trovano a ca. 50 metri dall’aiuola 1 e 2, rispettivamente.

Oriolo

1

2

3

6

5

4

OS1

OS2

0 km 2 4aiuole

nidi osmie

OS3

Fuori cartina, per motivi di scala, il sito OS3OS3 situato a ca. 200 metri a sud del casello di Faenza della A14.

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ORGANIZZAZIONE DELLE PROVE (a)OsmiePer questa parte delle prove si è

proceduto seguendo la tecnica del “nest trapping”, già utilizzata e descritta per test di impollinazione su fruttiferi.

Struttura dei nidi e loro dislocazioneSono stati utilizzati: (A) nidi costituiti da una trentina di canne naturali (Arundo donax) calibrate per diametro interno di 8-10 mm e di circa 30 cm di lunghezza, (B) nidi costituiti da cilindri del diametro di 12 cm per una lunghezza di 17 cm, ciascuno contenente 100 tubi di cartoncino della stessa lunghezza del cilindro esterno e del diametro interno di 8 mm. I nidi sono stati collocati al riparo dalle intemperie, a ca. 3 m dal suolo.

A

B

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ORGANIZZAZIONE DELLE PROVE (b)Le osmie, appositamente allevate secondo la tecnica di “releasing and rearing” sono state rilasciate (400 bozzoli circa per sito), nel mese di aprile di ogni anno, in prossimità dei nidi (A).

A

BDopo aver verificato: la fuoriuscita delle osmie dai bozzoli, gli accoppiamenti, la loro normale attività di foraggiamento e l’inizio dell’attività di nidificazione, nel mese di giugno si è proceduto al controllo della regolare deposizione e al prelievo, da un numero rappresentativo di nidi, del polline depositato dalle osmie (B).

CAlla fine di ottobre, da altra consistente aliquota degli stessi nidi, (estratta anche in questa occasione con modalità random), abbiamo effettuato prelievi di adulti di osmie in toto, in procinto di entrare in diapausa nei bozzoli (C).

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ORGANIZZAZIONE DELLE PROVE (c)

PollineSi è proceduto con la tecnica del biomonitoraggio attivo: questo metodo consente il rilievo della presenza di inquinanti sistemando appositamente piante per i rilievi nell’area di studio.

Aiuole e loro dislocazione• Sono stati individuati 6 siti ritenuti significativi per la loro dislocazione. Di questi, tre

si trovano all’interno dell’area vera e propria oggetto delle indagini, mentre altri tre sono collocati all’esterno, ma nelle immediate vicinanze (Diapo 4).

• In ciascuno di questi siti si è proceduto alla realizzazione di aiuole, della superficie unitaria di ca. 12 m2 , ove sono state messe a dimora piante di Rosa rugosa (A-D).

A

B

C

D

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ORGANIZZAZIONE DELLE PROVE (d)La raccolta di campioni di polline dalle sei aiuole si è protratta nell’arco temporale della fioritura, da maggio a settembre per il 2002 e il 2003, e da maggio ad agosto nel 2004.

I fiori, raccolti e trattati secondo metodiche già da noi descritte in altra sede, hanno fornito campioni di polline che sono stati immagazzinati a –20°C in recipienti ermetici, in ambiente disidratante, in attesa delle analisi.

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TEST DI LABORATORIO

PIANTE di Rosa r.

Test di Alexander sul polline (presenza di

citoplasma)

Test FCR sul polline (vitalità)* Cadmio, Cromo, Mercurio, Nichel, Piombo

OSMIEAnalisi dei metalli pesanti*su individui adulti (A)

Analisi dei metalli pesanti sul fango presente nelle cellette pedotrofiche (B)

Analisi dei metalli pesanti e della composizione percentuale del polline bottinato (C)

A

B

C

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RISULTATI (a)

Osmia• Analisi MP nelle osmie in toto (Fig. 1).

• Analisi MP nel fango delle cellette pedotrofiche (Fig. 2).

• Analisi MP nel polline bottinato (Fig. 3).

• Analisi palinologica, o composizione percentuale del polline bottinato (Fig. 4).

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Figura 1. Analisi dei MP nelle osmie in toto

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

2002 2003 2002 2003

mg/

kgCromo Nichel

OS2 OS3

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

2002 2003 2002 2003

mg/

kg

Piombo Cadmio Mercurio

OS2 OS3

Nel 2003 in entrambi i siti si registra un aumento del pool dei metalli pesanti rispetto al 2002, e questo è particolarmente evidente in OS2 per piombo, cromo e nichel. Nel 2002 i metallipesanti presenti nelle osmie dei due siti presentano invece profili molto simili.

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Figura 2. Analisi dei MP nel fango delle cellette pedotrofiche

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

OS2 OS3

mg/

kg

OS2 OS3

0

10

20

30

40

50

60

OS2 OS3

mg/

kg

Piombo Cadmio Cromo Nichel Mercurio

Il contenuto totale di metalli pesanti risulta nel complesso simile nei due siti, pur essendovi in OS3 oltre il 30% di piombo in più rispetto ad OS2.

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Figura 3. Analisi dei MP nel polline bottinato

Il contenuto dei metalli pesanti non presenta sostanziali differenze tra i due siti né come valore totale, né come tendenza nel triennio; comunque tra questi il nichelnichel è sempre l’elemento più abbondante. Per quanto riguarda il piombopiombo si nota nel triennio la sua progressiva riduzione in entrambi i siti; il cadmiocadmiocomplessivo in OS3 è circa il triplo rispetto ad OS2, anche se sul totale il contributo di questo elemento appare trascurabile.

OS2 OS3

0,0

0,5

1,0

1,52,0

2,5

3,0

3,5

4,0

2002 2003 2004 2002 2003 2004

mg/

kg

Cromo Nichel

OS2 OS3

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

2002 2003 2004 2002 2003 2004

mg/

kg

Piombo Cadmio Mercurio

OS3OS2

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Figura 4. Analisi palinologica del foraggiato

OS2Ranunculus

3%

Sambucus2%

Vitis2%

ALTRI4%

Chaenomeles4%

Papaver11%

Clematis14%

Rosa12%

Quercus15%

Sedum33%

OS3

Quercus52%

Clematis3%

Papaver35%

Chaenomeles1%

Ranunculus5%

Sedum2%

ALTRI2%

Il contenuto pollinico dei due siti presenta 7 taxa in comune, anche se con valori percentuali notevolmente diversi.In OS2 inoltre sono presenti 3 taxa (rosa, sambuco, vite) assenti in OS3.

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RISULTATI (b)

Polline

•Test di Alexander per la valutazione della percentuale di granuli pollinici normoformati (Fig. 5).

•FCR test per la valutazione della percentuale di granuli pollinici vitali (Fig. 6).

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Figura 5. Test di Alexander

70

75

80

85

90

95

100

1 2 3 4 5 6

Gra

nuli

rego

lari

(%)

2002 2003 2004

SITO

Si può notare come nei siti 1-5 vi siano variazioni poco significative nella percentuale di granuli pollinici regolari, mentre queste percentuali risultano nel complesso significativamente superiori a quelle rilevate nel sito 6, dove inoltre si è manifestato il più netto trend di peggioramento nell’arco del triennio considerato.Le differenze rilevate nell’aiuola 6 (che si trova in corrispondenza di traffico veicolare particolarmente intenso) rispetto alle altre cinque sono più contenute nell’anno dell’impianto, mentre vanno progressivamente accentuandosi nei due anni successivi.

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Figura 6. FCR test

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6

2003 2004

Vita

lità

(%)

SITO

I risultati relativi a questi test mostrano che nei siti 5 e 6 nel 2004 la performance pollinica si presenta significativamente inferiore rispetto a quella di tutti gli altri siti. Inoltre il polline delle piante del sito 2 presenta vitalità significativamente superiore rispetto a quella di tutti gli altri siti.

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RISULTATI (c)

I valori rilevati dalle matrici a seguito dei diversi tipi di test realizzati, possono venire inseriti nella tabella dell’INDICE di QUALITA’ e concorrono a formare la valutazione finale del sito esaminato, indicata con un punteggio compreso tra 1 e 10.

INDICE BIOTICO DI QUALITÀ AMBIENTALE (sito, anno, semestre…)A. INDICATORE B. TIPO di TEST C. PUNTEGGIO

(1-100)D. COEFF. di

PESATURAE. PUNTEGGIO

PONDERATO (CxD)

Polline 1. Test di Alexander 1-100 0,010-0,090 1) …….

2. Test FCR 1-100 0,010-0,090 2) …….Osmie Polline 3. Analisi chimica 1-100 0,010-0,090 3) …….

Insetto 4. Analisi chimica 1-100 0,010-0,090 4) …….

TOTALE1)+2)+3)+4) 1-10

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NOTE CONCLUSIVE

I tre punti di questo elenco evidenziano come l’osmia possa essere utilizzata direttamente “tal quale” o quale valido collettore di matrici utili (come polline e fango) raccolte dall’ambiente circostante.

I dati dei MP presenti nelle osmie in toto nel 2002 non presentano differenze tra i due siti, nel 2003 vi è aumento di piombo, cromo e nichel, particolarmente in OS2.

Nel polline foraggiato dalle osmie il nichel è sempre l’elemento presente in maggior quantità, con significativo aumento nel 2004 in entrambi i siti.

Nel fango prelevato dalle cellette il piombo di OS3 supera di ca. il 30% quello presente in OS2.

OSMIE

POLLINEL’elevata percentuale di abortività ed una vitalità pollinica pressoché nulla del sito 6 si

possono mettere in relazione sia ad un alto contenuto di piombo, cromo e nichel riscontrato nelle foglie di Rosa dello stesso sito, che con la quantità di cadmio e piombo presenti nel terreno (dati non presentati).

La vitalità del polline, bassa nel 2003 e pressoché nulla nel 2004, nelle piante del sito 5 può essere messa in relazione all’elevato contenuto di cromo e nichel trovato nei tessuti fogliari, che peraltro non influenza la percentuale dei granuli con regolare citoplasma.

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RINGRAZIAMENTI

Il lavoro presentato è stato svolto nell’ambito delProgetto T.O.R.R.E. (Beneficiario: Comune di Faenza)LIFE Environment – LIFE00/ENV/IT/00215Cofinanziato dalla Comunità Europea

Gli autori ringraziano la Prof.ssa L. FORLANI (UniBO) per le analisi palinologiche presentate in Figura 4.