Zona umida -Wetland

Zone montane vs zone umide vs zone lacustri
Foresta palustre d'acqua dolce in Bangladesh
Le torbiere sono zone umide di acqua dolce che si sviluppano in aree con acqua stagnante e bassa fertilità del suolo.
Zone umide di Mount Polley nella Columbia Britannica, Canada
Le zone umide sono disponibili in diverse dimensioni, tipi e posizioni. In senso orario da sinistra in alto: zone montane vs zone umide vs zone lacustri; Foresta palustre d'acqua dolce in Bangladesh ; Una tifa d'acqua dolce ( Typha ) palustre che si sviluppa con acqua stagnante ed elevata fertilità del suolo; Le torbiere sono zone umide di acqua dolce che si sviluppano in aree con acqua stagnante e bassa fertilità del suolo .

Le zone umide , o semplicemente una zona umida , sono un ecosistema distinto che è allagato o saturato dall'acqua , in modo permanente (per anni o decenni) o stagionalmente (per settimane o mesi). L'allagamento fa sì che prevalgano processi privi di ossigeno ( anossici ), soprattutto nei suoli. Il fattore principale che distingue le zone umide dalle forme terrestri terrestri o dai corpi idrici è la caratteristica vegetazione delle piante acquatiche , adattate ai suoli idrici anossici unici . Le zone umide sono considerate tra le più biologicamente diverse di tutti gli ecosistemi, ospitando una vasta gamma di specie animali e vegetali. Per molte regioni del mondo sono stati sviluppati metodi per valutare le funzioni delle zone umide, la salute ecologica delle zone umide e le condizioni generali delle zone umide. Questi metodi hanno contribuito alla conservazione delle zone umide in parte aumentando la consapevolezza pubblica delle funzioni fornite da alcune zone umide.

Le zone umide si trovano naturalmente in ogni continente . L'acqua nelle zone umide può essere d'acqua dolce , salmastra o salata . I principali tipi di zone umide sono classificati in base alle piante dominanti e/o alla fonte dell'acqua. Ad esempio, le paludi sono zone umide dominate da vegetazione emergente come canneti , tife e carici ; le paludi sono quelle dominate da vegetazione legnosa come alberi e arbusti (sebbene le paludi di canne in Europa siano dominate da canne, non alberi). Esempi di zone umide classificate in base alle loro fonti d'acqua includono zone umide di marea ( maree oceaniche ), estuari ( acque di marea e fluviali miste ), pianure alluvionali ( acqua in eccesso da fiumi o laghi straripati ), sorgenti , infiltrazioni e paludi ( scarico delle acque sotterranee in superficie) e paludi e stagni primaverili ( pioggia o acqua di disgelo ). Alcune zone umide hanno più tipi di piante e sono alimentate da più fonti d'acqua, il che le rende difficili da classificare. Le zone umide più grandi del mondo includono il bacino del Rio delle Amazzoni , la pianura della Siberia occidentale , il Pantanal in Sud America e le Sundarbans nel delta del Gange - Brahmaputra .

Le zone umide contribuiscono a una serie di funzioni a beneficio delle persone. Questi sono chiamati servizi ecosistemici e includono la purificazione dell'acqua , il rifornimento delle acque sotterranee , la stabilizzazione delle coste e la protezione dalle tempeste, lo stoccaggio dell'acqua e il controllo delle inondazioni , l'elaborazione del carbonio ( fissazione del carbonio , decomposizione e sequestro ), altri nutrienti e inquinanti e il supporto di piante e animali. Le zone umide sono serbatoi di biodiversità e forniscono prodotti delle zone umide. Secondo la valutazione dell'ecosistema del millennio delle Nazioni Unite , le zone umide sono più colpite dal degrado ambientale rispetto a qualsiasi altro ecosistema sulla Terra. Le zone umide possono essere importanti fonti e assorbitori di carbonio, a seconda della specifica zona umida, e quindi svolgeranno un ruolo importante nel cambiamento climatico e dovranno essere prese in considerazione nei tentativi di mitigare il cambiamento climatico. Tuttavia, alcune zone umide sono una fonte significativa di emissioni di metano e alcune sono anche emittenti di protossido di azoto . Le zone umide costruite sono progettate e costruite per trattare le acque reflue urbane e industriali , nonché per deviare il deflusso delle acque piovane . Le zone umide costruite possono anche svolgere un ruolo nella progettazione urbana sensibile all'acqua .

Definizioni e terminologia

Le paludi sono spesso notate all'interno delle zone umide, come si vede qui nelle Meadowlands del New Jersey a Lyndhurst , New Jersey, USA

Definizioni tecniche

Una definizione semplificata di zona umida è "un'area di terra solitamente satura di acqua". Più precisamente, le zone umide sono aree in cui "l'acqua ricopre il suolo, o è presente in corrispondenza o in prossimità della superficie del suolo tutto l'anno o per diversi periodi di tempo durante l'anno, anche durante la stagione vegetativa". Un pezzo di terra che sviluppa pozze d'acqua dopo un temporale non sarebbe necessariamente considerato una "zona umida", anche se il terreno è bagnato. Le zone umide hanno caratteristiche uniche: sono generalmente distinte da altri corpi idrici o morfologie in base al loro livello idrico e ai tipi di piante che vivono al loro interno. Nello specifico, le zone umide sono caratterizzate dall'avere una falda acquifera che si trova in corrispondenza o in prossimità della superficie terrestre per un periodo sufficientemente lungo ogni anno per supportare le piante acquatiche .

Una definizione più sintetica è una comunità composta da suolo idrico e idrofite .

Le zone umide sono state anche descritte come ecotoni , fornendo una transizione tra terraferma e corpi idrici. Le zone umide esistono "... all'interfaccia tra ecosistemi veramente terrestri e sistemi acquatici , rendendoli intrinsecamente diversi l'uno dall'altro, ma fortemente dipendenti da entrambi".

Nel processo decisionale ambientale, ci sono sottoinsiemi di definizioni concordate per prendere decisioni normative e politiche.

Ai sensi del trattato internazionale sulla conservazione delle zone umide di Ramsar , le zone umide sono definite come segue:

  • Articolo 1.1: "... le zone umide sono aree di palude, palude , torbiera o acqua, naturale o artificiale, permanente o temporanea, con acqua statica o corrente, dolce , salmastra o salata , comprese le aree di acqua marina della profondità di che con la bassa marea non supera i sei metri."
  • Articolo 2.1: "[Le zone umide] possono incorporare zone ripariali e costiere adiacenti alle zone umide e isole o corpi d'acqua marini più profondi di sei metri con la bassa marea che si trovano all'interno delle zone umide".

Una definizione ecologica di zona umida è "un ecosistema che nasce quando l'inondazione da parte dell'acqua produce suoli dominati da processi anaerobici e aerobici, che, a loro volta, costringono il biota, in particolare le piante radicate, ad adattarsi alle inondazioni".

A volte è necessaria una precisa definizione legale di zona umida. La definizione utilizzata per la regolamentazione dal governo degli Stati Uniti è: "Il termine "zone umide" indica quelle aree che sono inondate o saturate da acque superficiali o sotterranee con una frequenza e una durata tale da supportare, e che in circostanze normali supportano, una prevalenza di vegetazione tipicamente adattata alla vita in condizioni di suolo saturo. Le zone umide generalmente includevano paludi, acquitrini, acquitrini e aree simili.'

Per ciascuna di queste definizioni e per altre, indipendentemente dallo scopo, viene enfatizzata l'idrologia (acque poco profonde, suoli saturi d'acqua). Le caratteristiche del suolo e le piante e gli animali controllati dall'idrologia delle zone umide sono spesso componenti aggiuntivi delle definizioni.

Tipi

Alba a Viru Bog, Estonia

Le zone umide possono essere di marea (inondate dalle maree) o non di marea. L'acqua nelle zone umide può essere d'acqua dolce , salmastra o salata . Esistono quattro tipi principali di zone umide: palude , palude , palude e palude (torbiere e paludi sono tipi di torbiere o paludi ). Alcuni esperti riconoscono anche le praterie umide e gli ecosistemi acquatici come ulteriori tipi di zone umide. I sottotipi includono foreste di mangrovie , carrs , pocosins , pianure alluvionali , torbiere , pozze primaverili , lavandini e molti altri.

I seguenti tre gruppi vengono utilizzati in Australia per classificare le zone umide per tipo: zone umide marine e costiere, zone umide interne e zone umide artificiali. Negli Stati Uniti, le classificazioni più note sono il sistema di classificazione Cowardin e il sistema di classificazione idrogeomorfo (HGM). Il sistema Cowardin comprende cinque tipi principali di zone umide: marine (associate all'oceano); estuario (associato misto a oceano e fiume); fluviale (all'interno dei canali fluviali); lacustre (associato al lago); e palustre (habitat interni non di marea).

Torbiere

Le torbiere sono un tipo unico di zona umida in cui la crescita rigogliosa delle piante e il lento decadimento delle piante morte (in condizioni anossiche) provocano l'accumulo di torba organica; torbiere, paludi e paludi sono nomi diversi per le torbiere.

Nomi delle zone umide

Variazioni dei nomi per i sistemi delle zone umide:

Alcune zone umide hanno nomi localizzati unici per una regione come le buche della prateria della pianura settentrionale del Nord America, pocosins , baie della Carolina e baygalls degli Stati Uniti sudorientali, mallines dell'Argentina, stagni stagionali mediterranei dell'Europa e della California, turloughs dell'Irlanda, billabongs dell'Australia , tra molti altri.

Luoghi

Per zona di temperatura

Le zone umide contrastano con il paesaggio caldo e arido intorno a Middle Spring, Fish Springs National Wildlife Refuge , Utah

Le zone umide si trovano in tutto il mondo in climi diversi. Le temperature variano notevolmente a seconda della posizione della zona umida. Molte delle zone umide del mondo si trovano nelle zone temperate , a metà strada tra i poli nord o sud e l'equatore. In queste zone le estati sono calde e gli inverni freddi, ma le temperature non sono estreme. Nelle zone umide della zona subtropicale, come lungo il Golfo del Messico , le temperature medie potrebbero essere di 11 °C (52 °F). Le zone umide dei tropici sono soggette a temperature molto più elevate per gran parte dell'anno. Le temperature per le zone umide della penisola arabica possono superare i 50 ° C (122 ° F) e questi habitat sarebbero quindi soggetti a una rapida evaporazione. Nella Siberia nord-orientale , che ha un clima polare, le temperature delle zone umide possono raggiungere i -50 °C (-58 °F). Le torbiere nelle regioni artiche e subartiche isolano il permafrost , ritardandone o impedendone così lo scongelamento durante l'estate, oltre che inducendone la formazione.

Per quantità di precipitazioni

La quantità di precipitazioni che riceve una zona umida varia notevolmente a seconda della sua area. Le zone umide del Galles , della Scozia e dell'Irlanda occidentale ricevono in genere circa 1.500 mm (59 pollici) all'anno. In alcuni luoghi del sud-est asiatico , dove si verificano forti piogge, possono ricevere fino a 10.000 mm (390 pollici). In alcune regioni più secche esistono zone umide dove ogni anno si verificano precipitazioni di appena 180 mm (7,1 pollici).

Variazione temporale:

Il flusso superficiale può verificarsi in alcuni segmenti, con flusso sotterraneo in altri segmenti.

Processi

Le zone umide variano ampiamente a causa delle differenze locali e regionali nella topografia , idrologia , vegetazione e altri fattori, compreso il coinvolgimento umano. Altri fattori importanti includono fertilità, disturbo naturale, competizione, erbivori , sepoltura e salinità. Quando la torba si accumula, sorgono paludi e paludi .

Idrologia

Il fattore più importante che produce zone umide è l'idrologia o le inondazioni . La durata dell'inondazione o della saturazione prolungata del suolo da parte delle acque sotterranee determina se la zona umida risultante ha vegetazione acquatica, palustre o palustre . Altri fattori importanti includono la fertilità del suolo, i disturbi naturali, la competizione, gli erbivori , la sepoltura e la salinità. Quando la torba delle piante morte si accumula, si sviluppano paludi e paludi .

L'idrologia delle zone umide è associata alla dispersione spaziale e temporale, al flusso e agli attributi fisico-chimici delle acque superficiali e sotterranee. Le fonti dei flussi idrologici nelle zone umide sono prevalentemente le precipitazioni , le acque superficiali (acqua salata o dolce) e le acque sotterranee . L'acqua fuoriesce dalle zone umide per evapotraspirazione , flussi superficiali e maree e deflusso idrico sotterraneo. L'idrodinamica (il movimento dell'acqua attraverso e da una zona umida) influenza i periodi idrodinamici (fluttuazioni temporali dei livelli dell'acqua) controllando l'equilibrio idrico e lo stoccaggio dell'acqua all'interno di una zona umida.

Le caratteristiche del paesaggio controllano l'idrologia delle zone umide e la chimica dell'acqua. Le concentrazioni di O 2 e CO 2 dell'acqua dipendono dalla temperatura , dalla pressione atmosferica e dalla miscelazione con l'aria (dai venti o dai flussi d'acqua). La chimica dell'acqua all'interno delle zone umide è determinata dal pH , dalla salinità , dai nutrienti, dalla conducibilità , dalla composizione del suolo, dalla durezza e dalle fonti d'acqua. La chimica dell'acqua varia a seconda dei paesaggi e delle regioni climatiche. Le zone umide sono generalmente minerotrofiche (le acque contengono materiali disciolti dal suolo) ad eccezione delle torbiere ombrotrofiche che sono alimentate solo dall'acqua delle precipitazioni.

Poiché le torbiere ricevono la maggior parte della loro acqua dall'atmosfera , la loro acqua di solito ha una composizione ionica minerale bassa. Al contrario, le zone umide alimentate da acque sotterranee o maree hanno una maggiore concentrazione di nutrienti e minerali disciolti.

Le torbiere delle paludi ricevono acqua sia dalle precipitazioni che dalle acque sotterranee in quantità variabili, quindi la loro chimica dell'acqua varia da acida con bassi livelli di minerali disciolti ad alcalina con un elevato accumulo di calcio e magnesio .

Ruolo della salinità

La salinità ha una forte influenza sulla chimica dell'acqua delle zone umide, in particolare nelle zone umide costiere e nelle regioni aride e semiaride con grandi deficit di precipitazioni. La salinità naturale è regolata dalle interazioni tra acque sotterranee e superficiali, che possono essere influenzate dall'attività umana.

Suolo

Il carbonio è il principale nutriente riciclato all'interno delle zone umide. La maggior parte dei nutrienti, come zolfo , fosforo , carbonio e azoto si trovano nel suolo delle zone umide. La respirazione anaerobica e aerobica nel suolo influenza il ciclo dei nutrienti di carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto e la solubilità del fosforo contribuendo così alle variazioni chimiche nella sua acqua. Le zone umide con basso pH e conducibilità salina possono riflettere la presenza di solfati acidi e le zone umide con livelli medi di salinità possono essere fortemente influenzate da calcio o magnesio. I processi biogeochimici nelle zone umide sono determinati da suoli con basso potenziale redox . I suoli delle zone umide sono identificati da screziature redoxymorphic (spesso da ruggine di ossido di ferro) o bassa intensità cromatica , come determinato dal Munsell Color System .

Chimica dell'acqua

A causa del basso contenuto di ossigeno disciolto (DO) e del bilancio di nutrienti relativamente basso degli ambienti delle zone umide, la maggior parte delle zone umide è molto suscettibile alle alterazioni della chimica dell'acqua. I fattori chiave che vengono valutati per determinare la qualità dell'acqua includono:

Questi fattori chimici possono essere utilizzati per quantificare i disturbi delle zone umide e spesso forniscono informazioni sul fatto che una zona umida sia alimentata da precipitazioni, acque superficiali o sotterranee, a causa delle diverse caratteristiche ioniche delle diverse fonti d'acqua. Le zone umide sono abili nell'influenzare la chimica dell'acqua dei corsi d'acqua o dei corpi idrici che interagiscono con esse e possono elaborare gli ioni che derivano dall'inquinamento idrico come il drenaggio acido delle miniere o il deflusso urbano .,

Biota

Il biota di un sistema di zone umide comprende le sue piante ( flora ) e animali ( fauna ) e microbi ( batteri , funghi ). Il fattore più importante che influenza il biota è l'idroperiodo, o la durata delle inondazioni. Altri fattori importanti includono la fertilità e la salinità dell'acqua o del suolo. La chimica dell'acqua che scorre nelle zone umide dipende dalla fonte d'acqua, dal materiale geologico che attraversa e dai nutrienti scaricati dalla materia organica nei suoli e nelle piante ad altitudini più elevate. Il biota può variare stagionalmente all'interno di una zona umida o in risposta ai regimi alluvionali.

Zona umida umida in Pennsylvania prima di una pioggia.

Flora

Germoglio di loto d'acqua ( Nelumbo nucifera ) , una pianta acquatica.

Esistono quattro gruppi principali di idrofite che si trovano nei sistemi delle zone umide di tutto il mondo.

La vegetazione delle zone umide sommerse può crescere in condizioni saline e di acqua dolce. Alcune specie hanno fiori sott'acqua, mentre altre hanno lunghi steli per consentire ai fiori di raggiungere la superficie. Le specie sommerse forniscono una fonte di cibo per la fauna autoctona, l'habitat per gli invertebrati e possiedono anche capacità di filtrazione. Gli esempi includono fanerogame marine e anguille .

Le piante acquatiche galleggianti o la vegetazione galleggiante sono generalmente piccole, come quelle della sottofamiglia Lemnoideae (lenticchie). Vegetazione emergente come le tife ( Typha spp.), i carici ( Carex spp.) e la freccia arum ( Peltandra virginica ) si alzano sopra la superficie dell'acqua.

Quando alberi e arbusti costituiscono gran parte della copertura vegetale in suoli saturi, quelle aree nella maggior parte dei casi sono chiamate paludi . Il confine montuoso delle paludi è determinato in parte dal livello dell'acqua. Questo può essere influenzato dalle dighe Alcune paludi possono essere dominate da una singola specie, come le paludi di acero argentato intorno ai Grandi Laghi . Altri, come quelli del bacino amazzonico , hanno un gran numero di specie arboree diverse. Altri esempi includono cipressi ( Taxodium ) e paludi di mangrovie .

Fauna

Molte specie di rane vivono nelle zone umide, mentre altre le visitano ogni anno per deporre le uova.
Le tartarughe azzannatrici sono uno dei tanti tipi di tartarughe che si trovano nelle zone umide.

Molte specie di pesci dipendono fortemente dagli ecosistemi delle zone umide. Il 75% degli stock commerciali di pesci e molluschi degli Stati Uniti dipende esclusivamente dagli estuari per sopravvivere. Le specie di pesci tropicali hanno bisogno di mangrovie per incubatoi e vivai critici e del sistema di barriera corallina per il cibo.

Anfibi come rane e salamandre hanno bisogno di habitat sia terrestri che acquatici in cui riprodursi e nutrirsi. Poiché gli anfibi abitano spesso zone umide depressive come le buche della prateria e le baie della Carolina, la connettività tra queste zone umide isolate è un importante controllo delle popolazioni regionali. Mentre i girini si nutrono di alghe, le rane adulte si nutrono di insetti. Le rane sono talvolta utilizzate come indicatore della salute dell'ecosistema perché la loro pelle sottile consente l'assorbimento di sostanze nutritive e tossine dall'ambiente circostante con conseguente aumento dei tassi di estinzione in condizioni ambientali sfavorevoli e inquinate.

Rettili come serpenti , lucertole , tartarughe , alligatori e coccodrilli sono comuni nelle zone umide di alcune regioni. Nelle zone umide d'acqua dolce degli Stati Uniti sudorientali, gli alligatori sono comuni e una specie di coccodrillo d'acqua dolce si trova nel sud della Florida. Le Everglades della Florida sono l'unico posto al mondo in cui coesistono sia coccodrilli che alligatori. Il coccodrillo di acqua salata abita estuari e mangrovie e può essere visto lungo la costa orientale dell'Australia. Le tartarughe azzannatrici sono uno dei tanti tipi di tartarughe che si trovano nelle zone umide.

Gli uccelli , in particolare gli uccelli acquatici e i trampolieri , utilizzano ampiamente le zone umide.

I mammiferi delle zone umide includono numerose specie di piccole e medie dimensioni come arvicole , pipistrelli , topo muschiato e ornitorinco oltre a grandi specie erbivore e predatori all'apice come il castoro , la nutria , il coniglio di palude , la pantera della Florida e l' alce . Le zone umide attirano molti mammiferi a causa di abbondanti semi, bacche e altra vegetazione come cibo per gli erbivori, nonché abbondanti popolazioni di invertebrati, piccoli rettili e anfibi come preda dei predatori.

Gli invertebrati delle zone umide includono insetti acquatici (come libellule, insetti acquatici e coleotteri, moscerini, zanzare), crostacei (come granchi, gamberi, gamberi, microcrostacei), molluschi (come vongole, cozze, lumache) e vermi (come vongole, cozze, lumache) e vermi (come policheti, oligocheti, sanguisughe), tra gli altri. Gli invertebrati comprendono più della metà delle specie animali conosciute nelle zone umide e sono considerati il ​​principale collegamento della rete alimentare tra piante e animali superiori (come pesci e uccelli). Le condizioni di scarso ossigeno nell'acqua delle zone umide e le loro frequenti inondazioni e prosciugamenti (giornalmente nelle zone umide soggette a marea, stagionalmente in stagni temporanei e pianure alluvionali) impediscono a molti invertebrati di abitare nelle zone umide, e quindi la fauna invertebrata delle zone umide è spesso meno diversificata rispetto ad altri tipi di habitat (come corsi d'acqua, barriere coralline e foreste). Alcuni invertebrati delle zone umide prosperano in habitat privi di pesci predatori. Molti insetti abitano solo le zone umide poiché gli immaturi acquatici (ninfe, larve) e gli adulti volanti abitano gli habitat montani, tornando nelle zone umide per deporre le uova. Ad esempio, un comune sirfide Syritta pipiens abita le zone umide come larve (vermi), vivendo in materia organica umida e in decomposizione; questi insetti poi visitano i fiori terrestri come mosche adulte.

Alghe

Le alghe sono diversi organismi simili a piante che possono variare in dimensioni, colore e forma. Le alghe si trovano naturalmente in habitat come laghi interni, zone intertidali e terreni umidi e forniscono una fonte di cibo per molti animali, inclusi alcuni invertebrati, pesci, tartarughe e rane. Esistono diversi gruppi di alghe:

  • Il fitoplancton è un'alga microscopica che fluttua liberamente. Queste alghe sono così piccole che, in media, 50 di queste allineate da un capo all'altro misurerebbero solo un millimetro. Il fitoplancton è la base della rete alimentare in molti corpi idrici essendo responsabile di gran parte della produzione primaria utilizzando la fotosintesi per fissare il carbonio. Le alghe filamentose sono lunghi filamenti di cellule algali che possono formare stuoie galleggianti. Periphyton (o epiphyton) sono alghe che crescono come biofilm superficiali su piante, legno e altri substrati.
  • Le alghe Chara e Nitella sono alghe erette che sembrano piante sommerse con radici.

Disturbi e impatti umani

Le zone umide, le funzioni ei servizi che forniscono, nonché la loro flora e fauna, possono essere interessate da diversi tipi di disturbo. I disturbi (a volte definiti fattori di stress o alterazioni) possono essere associati all'uomo o naturali, diretti o indiretti, reversibili o meno, isolati o cumulativi. Le perturbazioni superano i livelli o gli schemi normalmente riscontrati all'interno delle zone umide di una particolare classe in una particolare regione. I disturbi predominanti delle zone umide includono:

I disturbi possono essere ulteriormente classificati come segue:

  • Disturbo minore: stress che mantiene l'integrità dell'ecosistema.
  • Disturbo moderato: l'integrità dell'ecosistema è danneggiata ma può riprendersi in tempo senza assistenza.
  • Compromissione o grave disturbo: l'intervento umano può essere necessario per ripristinare l'ecosistema.

Solo alcune delle molte fonti di questi disturbi includono:

Possono manifestarsi in parte come:

La perdita di biodiversità si verifica nei sistemi delle zone umide a causa dei cambiamenti nell'uso del suolo, della distruzione degli habitat, dell'inquinamento, dello sfruttamento delle risorse e delle specie invasive. Le specie vulnerabili, minacciate e in pericolo includono il 17% degli uccelli acquatici, il 38% dei mammiferi dipendenti dall'acqua dolce, il 33% dei pesci d'acqua dolce, il 26% degli anfibi d'acqua dolce, il 72% delle tartarughe d'acqua dolce, l'86% delle tartarughe marine, il 43% dei coccodrilli e il 27% delle specie che costruiscono la barriera corallina. Le piante acquatiche introdotte in diversi sistemi di zone umide possono avere grandi impatti. L'introduzione del giacinto d'acqua , una pianta originaria del Sud America nel Lago Vittoria nell'Africa orientale, così come la lenticchia d'acqua nelle aree non native del Queensland, in Australia, hanno superato interi sistemi di zone umide, travolgendo gli habitat e riducendo la diversità delle piante e degli animali nativi. Ciò è in gran parte dovuto ai fenomenali tassi di crescita delle piante e alla loro capacità di galleggiare e crescere su tutta la superficie dell'acqua.

Conversione in terraferma

A causa della loro produttività, le zone umide vengono spesso convertite in terraferma con argini e canali di scolo e utilizzate per scopi agricoli. La costruzione di argini e dighe ha conseguenze negative per singole zone umide e interi bacini idrografici. La loro vicinanza a laghi e fiumi significa che sono spesso sviluppati per l'insediamento umano. Una volta che gli insediamenti sono costruiti e protetti da argini, gli insediamenti diventano vulnerabili al cedimento del terreno e al rischio sempre crescente di inondazioni. Il delta del fiume Mississippi intorno a New Orleans, in Louisiana, è un esempio ben noto; il delta del Danubio in Europa è un altro.

Servizi ecosistemici

A seconda della posizione geografica e topografica di una zona umida, le funzioni che svolge possono supportare molteplici servizi , valori o benefici ecosistemici. La valutazione dell'ecosistema del millennio delle Nazioni Unite e la Convenzione di Ramsar hanno descritto le zone umide nel loro insieme come di importanza per la biosfera e importanza per la società nelle seguenti aree:

Secondo la Convenzione di Ramsar:

Il valore economico dei servizi ecosistemici forniti alla società da zone umide intatte e funzionanti in modo naturale è spesso molto maggiore dei benefici percepiti della loro conversione in un uso intensivo del suolo "più prezioso", in particolare perché i profitti derivanti da un uso non sostenibile spesso vanno a relativamente pochi individui o corporazioni, piuttosto che essere condivise dalla società nel suo complesso.

Salvo diversa indicazione, le informazioni sui servizi ecosistemici si basano sulla seguente serie di riferimenti.

Per sostituire questi servizi ecosistemici delle zone umide , sarebbe necessario spendere enormi quantità di denaro in impianti di purificazione dell'acqua , dighe, argini e altre infrastrutture pesanti, e molti dei servizi sono impossibili da sostituire.

Serbatoi di stoccaggio e protezione contro le inondazioni

Le pianure alluvionali e le zone umide a depressione chiusa possono fornire le funzioni di serbatoi di stoccaggio e protezione dalle inondazioni.

Il sistema delle zone umide delle pianure alluvionali è formato dai principali fiumi a valle delle loro sorgenti . "Le pianure alluvionali dei grandi fiumi fungono da serbatoi di stoccaggio naturali, consentendo all'acqua in eccesso di diffondersi su una vasta area, riducendone la profondità e la velocità. Le zone umide vicine alle sorgenti di torrenti e fiumi possono rallentare il deflusso dell'acqua piovana e lo scioglimento della neve primaverile non scorre direttamente dalla terra nei corsi d'acqua. Questo può aiutare a prevenire inondazioni improvvise e dannose a valle. Sistemi fluviali degni di nota che producono ampie pianure alluvionali includono il fiume Nilo , il delta interno del fiume Niger, la pianura alluvionale del fiume Zambesi, il delta interno del fiume Okavango, la pianura alluvionale del fiume Kafue, la pianura alluvionale del lago Bangweulu (Africa), il fiume Mississippi (USA) , Rio delle Amazzoni (Sud America), Fiume Yangtze (Cina), Fiume Danubio (Europa centrale) e Fiume Murray-Darling (Australia).

Il drenaggio delle pianure alluvionali o le attività di sviluppo che restringono i corridoi delle pianure alluvionali (come la costruzione di argini ) riducono la capacità dei sistemi accoppiati fiume-pianura alluvionale di controllare i danni provocati dalle inondazioni. Questo perché i sistemi modificati e meno espansivi devono comunque gestire la stessa quantità di precipitazioni, facendo sì che i picchi di alluvione siano più alti o più profondi e le acque alluvionali viaggino più velocemente.

Gli sviluppi dell'ingegneria della gestione dell'acqua nel secolo scorso hanno degradato le zone umide delle pianure alluvionali attraverso la costruzione di argini artificiali come dighe , argini, argini , sbarramenti , sbarramenti e dighe . Tutti concentrano l'acqua in un canale principale e le acque che storicamente si sono diffuse lentamente su un'area ampia e poco profonda sono concentrate. La perdita delle pianure alluvionali delle zone umide si traduce in inondazioni più gravi e dannose. L'impatto umano catastrofico nelle pianure alluvionali del fiume Mississippi è stato visto nella morte di diverse centinaia di persone durante una rottura dell'argine a New Orleans causata dall'uragano Katrina . Gli argini creati dall'uomo lungo le pianure alluvionali del fiume Yangtze hanno reso il canale principale del fiume soggetto a inondazioni più frequenti e dannose. Alcuni di questi eventi includono la perdita di vegetazione ripariale , una perdita del 30% della copertura vegetale in tutto il bacino del fiume, un raddoppio della percentuale di terra interessata dall'erosione del suolo e una riduzione della capacità del serbatoio attraverso l'accumulo di interramento nella pianura alluvionale laghi.

Rifornimento delle acque sotterranee

Il reintegro delle acque sotterranee può essere ottenuto, ad esempio, da sistemi idrologici palustri , palustri e carsici sotterranei e grotte.

L' acqua superficiale visibile nelle zone umide rappresenta solo una parte del ciclo idrico complessivo, che comprende anche l'acqua atmosferica (precipitazioni) e le acque sotterranee . Molte zone umide sono direttamente collegate alle acque sotterranee e possono essere un regolatore cruciale sia della quantità che della qualità dell'acqua che si trova nel sottosuolo. Le zone umide che hanno substrati permeabili come il calcare o si trovano in aree con falde acquifere altamente variabili e fluttuanti hanno ruoli particolarmente importanti nel rifornimento delle acque sotterranee o nella ricarica dell'acqua. I substrati porosi consentono all'acqua di filtrare attraverso il suolo e la roccia sottostante nelle falde acquifere che sono la fonte di gran parte dell'acqua potabile del mondo . Le zone umide possono anche fungere da aree di ricarica quando la falda freatica circostante è bassa e da zona di scarico quando è alta. I sistemi carsici (grotte) sono un esempio unico di questo sistema e possono essere un collegamento di fiumi sotterranei influenzati dalla pioggia e da altre forme di precipitazione in superficie.

Stabilizzazione del litorale e protezione dalle tempeste

Mangrovie , barriere coralline , paludi salmastre possono aiutare con la stabilizzazione del litorale e la protezione dalle tempeste.

I sistemi di zone umide di marea e intertidali proteggono e stabilizzano le zone costiere. Le barriere coralline forniscono una barriera protettiva al litorale costiero. Le mangrovie stabilizzano la zona costiera dall'interno e migreranno con la costa per rimanere adiacenti al confine dell'acqua. Il principale vantaggio di conservazione che questi sistemi hanno contro le tempeste e le mareggiate è la capacità di ridurre la velocità e l'altezza delle onde e delle acque alluvionali.

Si prevede che il numero di persone che vivono e lavorano vicino alla costa crescerà immensamente nei prossimi cinquant'anni. Da una stima di 200 milioni di persone che attualmente vivono nelle regioni costiere basse, si prevede che lo sviluppo dei centri costieri urbani aumenterà la popolazione di cinque volte entro 50 anni. Il Regno Unito ha avviato il concetto di riallineamento costiero gestito. Questa tecnica di gestione fornisce protezione del litorale attraverso il ripristino delle zone umide naturali piuttosto che attraverso l'ingegneria applicata. Nell'Asia orientale, la bonifica delle zone umide costiere ha portato a un'ampia trasformazione della zona costiera e fino al 65% delle zone umide costiere è stata distrutta dallo sviluppo costiero. Un'analisi che ha utilizzato l'impatto degli uragani rispetto alla protezione dalle tempeste fornita naturalmente dalle zone umide ha proiettato il valore di questo servizio a 33.000 USD/ettaro/anno.

Purificazione dell'acqua

La purificazione dell'acqua può essere fornita da pianure alluvionali, zone umide a depressione chiusa, distese fangose , paludi d'acqua dolce , paludi salmastre , mangrovie.

Ritenzione di nutrienti: le zone umide ciclano sia i sedimenti che i nutrienti, a volte fungendo da cuscinetto tra gli ecosistemi terrestri e acquatici . Una funzione naturale della vegetazione delle zone umide è l'assorbimento, lo stoccaggio e (per i nitrati) la rimozione dei nutrienti presenti nelle acque di ruscellamento dai paesaggi circostanti. In molte zone umide, i processi microbici convertono i nutrienti solubili in una forma gassosa, come la denitrificazione del nitrato, che poi sposta il nitrato nell'atmosfera principalmente come azoto gassoso innocuo.

Trappole di sedimenti e metalli pesanti: le precipitazioni e il deflusso superficiale inducono l'erosione del suolo , trasportando i sedimenti in sospensione all'interno e attraverso i corsi d'acqua. Questi sedimenti si spostano verso corsi d'acqua più grandi e più grandi attraverso un processo naturale che sposta l'acqua verso gli oceani. Tutti i tipi di sedimenti, siano essi composti da argilla, limo, sabbia o ghiaia e roccia, possono essere trasportati nei sistemi delle zone umide attraverso l'erosione. La vegetazione delle zone umide funge da barriera fisica per rallentare il flusso dell'acqua e quindi intrappolare i sedimenti per periodi di tempo brevi o lunghi. I sedimenti sospesi possono contenere metalli pesanti che vengono trattenuti anche quando le zone umide intrappolano i sedimenti. In alcuni casi, alcuni metalli vengono assorbiti attraverso gli steli, le radici e le foglie delle piante delle zone umide. Ad esempio, molte specie di piante galleggianti come il giacinto d'acqua ( Eichhornia crassipes ), la lenticchia d' acqua ( Lemna ) e la felce acquatica ( Azolla ) immagazzinano ferro e rame presenti nelle acque reflue ; queste piante estraggono anche agenti patogeni . Anche le piante a crescita rapida radicate nei suoli delle zone umide come la tifa ( Typha ) e la canna ( Phragmites ) contribuiscono all'assorbimento di metalli pesanti. Animali come l' ostrica possono filtrare più di 200 litri (53 galloni USA) di acqua al giorno mentre pascolano per il cibo, rimuovendo sostanze nutritive, sedimenti sospesi e contaminanti chimici durante il processo. D'altra parte, alcuni tipi di zone umide facilitano la mobilitazione e la biodisponibilità del mercurio (un altro metallo pesante), che nella sua forma di metilmercurio aumenta il rischio di bioaccumulo nei pesci importanti per le reti alimentari animali e raccolti per il consumo umano.

Capacità: la capacità dei sistemi delle zone umide di immagazzinare o rimuovere i nutrienti e intrappolare i sedimenti e i metalli associati è altamente efficiente ed efficace, ma ogni sistema ha una soglia. Una sovrabbondanza di input di nutrienti dal deflusso di fertilizzanti, effluenti di acque reflue o inquinamento non puntuale causerà l'eutrofizzazione . L'erosione a monte dovuta alla deforestazione può sopraffare le zone umide facendole rimpicciolire e causare una drammatica perdita di biodiversità a causa dell'eccessivo carico di sedimentazione. Il mantenimento di alti livelli di metalli nei sedimenti è problematico se i sedimenti vengono risospesi o i livelli di ossigeno e pH cambiano in un momento futuro. La capacità della vegetazione delle zone umide di immagazzinare metalli pesanti dipende dal particolare stato di metallo, ossigeno e pH dei sedimenti delle zone umide e dell'acqua sovrastante, dalla portata dell'acqua (tempo di detenzione), dalle dimensioni delle zone umide, dalla stagione, dal clima, dal tipo di pianta e da altri fattori.

La capacità di una zona umida di immagazzinare sedimenti, sostanze nutritive e metalli può essere ridotta se i sedimenti vengono compattati ad esempio da veicoli o attrezzature pesanti o vengono lavorati regolarmente. Anche i cambiamenti innaturali nei livelli dell'acqua e nelle fonti d'acqua possono influenzare la funzione di purificazione dell'acqua. Se le funzioni di depurazione dell'acqua sono compromesse, carichi eccessivi di nutrienti entrano nei corsi d'acqua e causano l'eutrofizzazione . Ciò è particolarmente preoccupante nei sistemi costieri temperati. Le principali fonti di eutrofizzazione costiera sono l'azoto prodotto industrialmente, che viene utilizzato come fertilizzante nelle pratiche agricole, nonché il deflusso dei rifiuti settici. L'azoto è il nutriente limitante per i processi fotosintetici nei sistemi salini, tuttavia in eccesso può portare a una sovrapproduzione di materia organica che poi porta a zone ipossiche e anossiche all'interno della colonna d'acqua. Senza ossigeno, altri organismi non possono sopravvivere, comprese specie di pesci e molluschi economicamente importanti.

Trattamento delle acque reflue

Le zone umide costruite sono costruite per il trattamento delle acque reflue.

Zona umida costruita in un insediamento ecologico a Flintenbreite vicino a Lubecca, in Germania

Una zona umida costruita è una zona umida artificiale per il trattamento delle acque reflue , delle acque grigie , del deflusso delle acque piovane o delle acque reflue industriali . Può anche essere progettato per la bonifica del terreno dopo l'estrazione mineraria o come misura di mitigazione per le aree naturali perdute a causa dello sviluppo del territorio . Le zone umide costruite sono sistemi ingegnerizzati che utilizzano le funzioni naturali della vegetazione , del suolo e degli organismi per fornire un trattamento secondario alle acque reflue . La progettazione della zona umida costruita deve essere adattata in base al tipo di acque reflue da trattare. Le zone umide costruite sono state utilizzate nei sistemi di acque reflue sia centralizzati che decentralizzati . Il trattamento primario è raccomandato quando c'è una grande quantità di solidi sospesi o materia organica solubile (misurata come domanda biochimica di ossigeno e domanda chimica di ossigeno ).

Analogamente alle zone umide naturali, anche le zone umide costruite fungono da biofiltro e/o possono rimuovere una serie di inquinanti (come materia organica, sostanze nutritive , agenti patogeni , metalli pesanti ) dall'acqua. Le zone umide costruite sono progettate per rimuovere inquinanti dell'acqua come solidi sospesi, materia organica e sostanze nutritive (azoto e fosforo). Tutti i tipi di agenti patogeni (ad es. batteri, virus, protozoi ed elminti ) dovrebbero essere rimossi in una certa misura in una zona umida artificiale. Le zone umide sotterranee forniscono una maggiore rimozione dei patogeni rispetto alle zone umide superficiali.

Esistono due tipi principali di zone umide costruite: flusso sotterraneo e flusso superficiale. La vegetazione piantata svolge un ruolo importante nella rimozione dei contaminanti. Il letto filtrante, costituito solitamente da sabbia e ghiaia , ha un ruolo altrettanto importante. Alcune zone umide costruite possono anche fungere da habitat per la fauna selvatica autoctona e migratoria , sebbene questo non sia il loro scopo principale. Le zone umide costruite con flusso sotterraneo sono progettate per avere un flusso orizzontale o un flusso verticale dell'acqua attraverso il letto di ghiaia e sabbia. I sistemi a flusso verticale hanno un ingombro minore rispetto ai sistemi a flusso orizzontale.

Un esempio di come una zona umida naturale viene utilizzata per fornire un certo grado di trattamento delle acque reflue è l' East Kolkata Wetlands a Calcutta, in India . Le zone umide coprono 125 chilometri quadrati (48 miglia quadrate) e sono utilizzate per trattare le acque reflue di Calcutta. I nutrienti contenuti nelle acque reflue sostengono gli allevamenti ittici e l'agricoltura.

Serbatoi di biodiversità

La ricca biodiversità dei sistemi delle zone umide è diventata un punto focale catalizzato dalla Convenzione di Ramsar e dal World Wildlife Fund . L'impatto del mantenimento della biodiversità è visto a livello locale attraverso la creazione di posti di lavoro, la sostenibilità e la produttività della comunità. Un buon esempio è il bacino del Basso Mekong che attraversa Cambogia, Laos e Vietnam, sostenendo oltre 55 milioni di persone.

Bacini fluviali della biodiversità: l'Amazzonia detiene più di 3.000 specie di specie di pesci d'acqua dolce all'interno dei confini del suo bacino. I pesci che consumano i frutti caduti, ad esempio il carassio colossoma macropomum , entrano nelle pianure alluvionali amazzoniche durante le inondazioni annuali egestendo semi vitali, agendo così come un importante agente di dispersione. Una specie chiave che è sovrasfruttata, il pesce gatto Piramutaba, Brachyplatystoma vaillantii , migra per più di 3.300 km (2.100 mi) dai suoi vivai vicino alla foce del Rio delle Amazzoni alle sue zone di riproduzione negli affluenti andini, a 400 m (1.300 piedi) sul livello del mare livello, distribuendo i semi delle piante lungo il percorso.

Zone intertidali produttive: le distese fangose ​​intertidali hanno un livello di produttività simile a quello di alcune zone umide pur possedendo un basso numero di specie. L'abbondanza di invertebrati trovati all'interno del fango sono una fonte di cibo per gli uccelli acquatici migratori .

Habitat critico per la fase di vita: le piane fangose, le paludi salmastre, le mangrovie e le praterie di fanerogame hanno livelli elevati sia di ricchezza di specie che di produttività e ospitano importanti aree di vivaio per molti stock ittici commerciali.

Diversità genetica: le popolazioni di molte specie sono geograficamente limitate a uno o pochi sistemi di zone umide, spesso a causa del lungo periodo di tempo in cui le zone umide sono state fisicamente isolate da altre fonti acquatiche. Ad esempio, il numero di specie endemiche nel delta del fiume Selenga del lago Baikal in Russia lo classifica come un punto caldo per la biodiversità e una delle zone umide più ricche di biodiversità del mondo intero.

Prodotti delle zone umide

Zona umida al Broadmoor Wildlife Sanctuary nel Massachusetts, Stati Uniti, a febbraio

La produttività delle zone umide è legata al clima, al tipo di zona umida e alla disponibilità di nutrienti. L'acqua bassa e l'occasionale prosciugamento del fondo delle zone umide durante i periodi di siccità (fase secca della palude) stimolano il reclutamento di piante da una banca dei semi diversificata e aumentano la produttività mobilitando i nutrienti. Al contrario, l'acqua alta durante i diluvi (fase palustre del lago) provoca il ricambio delle popolazioni vegetali e aumenta l'acqua aperta, ma riduce la produttività complessiva. Dall'acqua aperta alla copertura vegetale completa, la produttività primaria netta annuale può variare di 20 volte. Le erbe delle fertili pianure alluvionali come il Nilo possono essere altamente produttive, in particolare piante come Arundo donax (canna gigante), Cyperus papyrus (papiro), Phragmites (canna) e Typha (tifa).

Le zone umide producono naturalmente una vasta gamma di vegetazione e altri prodotti ecologici che possono essere raccolti per uso personale e commerciale. Molti pesci hanno tutto o parte del loro ciclo di vita che si svolge all'interno di un sistema di zone umide. I pesci d'acqua dolce e salata sono la principale fonte di proteine ​​per circa un miliardo di persone e rappresentano il 15% dell'apporto proteico di altri 3,5 miliardi di persone. Un altro alimento di base trovato nei sistemi delle zone umide è il riso, un cereale popolare che viene consumato al ritmo di un quinto delle calorie totali globali. In Bangladesh, Cambogia e Vietnam, dove le risaie sono predominanti nel paesaggio, il consumo di riso raggiunge il 70%. Alcune piante native delle zone umide nei Caraibi e in Australia vengono raccolte in modo sostenibile per composti medicinali; questi includono la mangrovia rossa ( Rhizophora mangle ) che possiede effetti antibatterici, cicatrizzanti, antiulcera e antiossidanti.

La palma nipa dell'Asia (zucchero, aceto, alcol e foraggio) e la raccolta del miele dalle mangrovie contribuiscono alla dieta umana e al reddito delle persone. I villaggi costieri della Thailandia guadagnano la parte fondamentale del loro reddito dalla produzione di zucchero, mentre Cuba trasferisce migliaia di alveari ogni anno per monitorare la fioritura stagionale della mangrovia Avicennia . Altri prodotti derivati ​​dalle mangrovie includono legna da ardere, sale (prodotto dall'evaporazione dell'acqua di mare), foraggi per animali, medicinali tradizionali (ad esempio dalla corteccia di mangrovia), fibre per tessuti e coloranti e tannini.

La pesca eccessiva è un grave problema per l'uso sostenibile delle zone umide. Si stanno sviluppando preoccupazioni su alcuni aspetti della pesca agricola, che utilizza zone umide naturali e corsi d'acqua per raccogliere pesce per il consumo umano. L'acquacoltura continua a svilupparsi rapidamente in tutta la regione Asia-Pacifico, in particolare in Cina, dove si trova il 90% del numero totale di allevamenti di acquacoltura, contribuendo per l'80% al valore globale. Alcuni tipi di acquacoltura hanno eliminato enormi aree di zone umide attraverso pratiche come la distruzione delle mangrovie da parte dell'industria dell'allevamento di gamberetti . Anche se l'impatto dannoso dell'allevamento di gamberetti su larga scala sull'ecosistema costiero in molti paesi asiatici è stato ampiamente riconosciuto da tempo ormai, si è rivelato difficile da mitigare poiché mancano altre possibilità di occupazione per le persone. Anche la crescente domanda di gamberetti a livello globale ha fornito un mercato ampio e pronto.

Servizi aggiuntivi e usi delle zone umide

Alcuni tipi di zone umide possono fungere da tagliafuoco che aiutano a rallentare la diffusione di incendi minori. I sistemi di zone umide più grandi possono influenzare i modelli di precipitazione locali. Alcuni sistemi di zone umide boreali nei bacini idrografici possono aiutare a prolungare il periodo di flusso e mantenere la temperatura dell'acqua nelle acque a valle collegate. I servizi di impollinazione sono supportati da molte zone umide che possono fornire l'unico habitat adatto per impollinare insetti, uccelli e mammiferi in aree altamente sviluppate.

Conservazione

Nebbia che sale sopra la palude di Mukri vicino a Mukri, in Estonia . La palude ha una superficie di 2.147 ettari (5.310 acri) ed è protetta dal 1992.

Le zone umide sono storicamente soggette a grandi sforzi di drenaggio per lo sviluppo ( immobiliare o agricolo) e inondazioni per creare laghi ricreativi o generare energia idroelettrica . Alcune delle aree agricole più importanti del mondo erano zone umide che sono state convertite in terreni agricoli. Dagli anni '70, è stata prestata maggiore attenzione alla conservazione delle zone umide per le loro funzioni naturali. Dal 1900 tra il 65 e il 70% delle zone umide del mondo è andato perduto. Al fine di mantenere le zone umide e sostenere le loro funzioni, le alterazioni e le perturbazioni che sono al di fuori del normale intervallo di variazione dovrebbero essere ridotte al minimo.

Bilanciare la conservazione delle zone umide con i bisogni delle persone

Le zone umide sono ecosistemi vitali che migliorano i mezzi di sussistenza per i milioni di persone che vivono dentro e intorno a loro. Gli Obiettivi di Sviluppo del Millennio (OSM) hanno richiesto a diversi settori di unire le forze per proteggere gli ambienti delle zone umide nel contesto dello sviluppo sostenibile e migliorare il benessere umano. Gli studi hanno dimostrato che è possibile conservare le zone umide migliorando al contempo i mezzi di sussistenza delle persone che vi abitano. Casi di studio condotti in Malawi e Zambia hanno esaminato come i dambos - valli umide ed erbose o depressioni in cui l'acqua filtra in superficie - possono essere coltivati ​​in modo sostenibile. I risultati del progetto includevano un'elevata resa dei raccolti, lo sviluppo di tecniche agricole sostenibili e strategie di gestione dell'acqua che generano acqua sufficiente per l'irrigazione.

Convenzione di Ramsar

La Convenzione sulle zone umide di importanza internazionale, in particolare come Habitat degli uccelli acquatici , o Convenzione di Ramsar , è un trattato internazionale progettato per affrontare le preoccupazioni globali relative alla perdita e al degrado delle zone umide. Gli scopi principali del trattato sono elencare le zone umide di importanza internazionale e promuovere il loro uso saggio, con l'obiettivo finale di preservare le zone umide del mondo. I metodi includono la limitazione dell'accesso ad alcune zone umide, nonché l'educazione del pubblico a combattere l'idea sbagliata che le zone umide siano terre desolate. La Convenzione lavora a stretto contatto con cinque organizzazioni partner internazionali (IOP). Questi sono: Birdlife International , IUCN , International Water Management Institute , Wetlands International e World Wide Fund for Nature . I partner forniscono competenze tecniche, aiutano a condurre o facilitare studi sul campo e forniscono sostegno finanziario. Gli IOP partecipano inoltre regolarmente in qualità di osservatori a tutte le riunioni della conferenza delle parti e del comitato permanente e come membri a pieno titolo del gruppo di revisione scientifica e tecnica.

Restauro

Gli ecologisti del restauro e del restauro intendono riportare le zone umide alla loro traiettoria naturale aiutando direttamente i processi naturali dell'ecosistema. Questi metodi diretti variano rispetto al grado di manipolazione fisica dell'ambiente naturale e ciascuno è associato a diversi livelli di restauro. Il ripristino è necessario dopo il disturbo o la perturbazione di una zona umida. I disturbi includono fattori esogeni come inondazioni o siccità. Altri danni esterni possono essere disturbi antropogenici causati da abbattimento netto di alberi, estrazione di petrolio e gas, installazione di infrastrutture scarsamente definite, pascolo eccessivo del bestiame, attività ricreative sconsiderate, alterazione delle zone umide tra cui dragaggio, drenaggio e riempimento e altri impatti umani negativi. Il disturbo pone diversi livelli di stress su un ambiente a seconda del tipo e della durata del disturbo. Non esiste un modo per ripristinare una zona umida e il livello di ripristino richiesto sarà basato sul livello di disturbo, sebbene ogni metodo di ripristino richieda preparazione e somministrazione.

Livelli di restauro

I fattori che influenzano l'approccio selezionato possono includere il budget, i limiti temporali, gli obiettivi del progetto, il livello di disturbo, i vincoli paesaggistici ed ecologici, i programmi politici e amministrativi e le priorità socioeconomiche.

Rigenerazione naturale o assistita prescritta

Per questa strategia, non c'è manipolazione biofisica e l'ecosistema è lasciato a riprendersi in base al solo processo di successione . L'obiettivo è eliminare e prevenire il verificarsi di ulteriori disturbi e per questo tipo di ripristino è necessaria una ricerca preliminare per comprendere la probabilità che la zona umida si riprenda naturalmente. È probabile che questo sia il primo metodo di approccio poiché è il meno intrusivo e il meno costoso, sebbene possa essere necessaria una manipolazione biofisica non intrusiva per aumentare il tasso di successione a un livello accettabile. Metodi di esempio includono ustioni prescritte su piccole aree, promozione del microbiota del suolo specifico del sito e crescita delle piante utilizzando la semina di nucleazione in cui le piante si irradiano da un sito di impianto iniziale e promozione della diversità di nicchia o aumento della gamma di nicchie per promuovere l'uso da parte di una varietà di specie diverse . Questi metodi possono facilitare la fioritura delle specie naturali rimuovendo gli impedimenti ambientali e possono accelerare il processo di successione.

Ricostruzione parziale

Per questa strategia viene utilizzata una combinazione di rigenerazione naturale e controllo ambientale manipolato. Ciò potrebbe richiedere alcune manipolazioni biofisiche ingegneristiche e più intense tra cui lo strappo del sottosuolo , applicazioni agrochimiche di erbicidi o insetticidi, posa di pacciame , dispersione meccanica dei semi e piantagione di alberi su larga scala. In queste circostanze la zona umida è danneggiata e senza l'assistenza umana non si riprenderebbe entro un periodo di tempo accettabile, come determinato dagli ecologisti. I metodi di ripristino utilizzati dovranno essere determinati sito per sito poiché ogni sito richiederà un approccio diverso basato sui livelli di disturbo e sulle dinamiche dell'ecosistema locale.

Ricostruzione completa

Questo metodo di ricostruzione più costoso e invadente richiede ingegneria e ricostruzione dal basso. Poiché c'è una riprogettazione dell'intero ecosistema, è importante considerare la traiettoria naturale dell'ecosistema e che le specie vegetali promosse alla fine riporteranno l'ecosistema verso la sua traiettoria naturale.

Aspetti del cambiamento climatico

Emissioni di gas serra

Nel sud-est asiatico, le foreste e i suoli delle torbiere vengono prosciugati, bruciati, minati e pascolati, contribuendo al cambiamento climatico . Come risultato del drenaggio della torba, il carbonio organico che si era accumulato nel corso di migliaia di anni e che normalmente si trova sott'acqua viene improvvisamente esposto all'aria. La torba si decompone e si trasforma in anidride carbonica (CO 2 ), che viene poi rilasciata nell'atmosfera. Gli incendi di torba fanno sì che lo stesso processo si verifichi rapidamente e inoltre creano enormi nuvole di fumo che attraversano i confini internazionali, cosa che ora accade quasi ogni anno nel sud-est asiatico. Sebbene le torbiere costituiscano solo il 3% della superficie terrestre mondiale, il loro degrado produce il 7% di tutte le emissioni di CO 2 .

Le emissioni di gas a effetto serra provenienti dalle zone umide preoccupanti sono costituite principalmente da emissioni di metano e protossido di azoto . Le zone umide sono la più grande fonte naturale di metano atmosferico nel mondo e quindi rimangono una delle principali aree di preoccupazione per quanto riguarda il cambiamento climatico . Contribuiscono all'atmosfera con circa 167 Tg di metano all'anno . Le zone umide rappresentano circa il 20 percento del metano atmosferico attraverso le emissioni del suolo e delle piante. Le zone umide sono caratterizzate da suoli saturi d'acqua e comunità distintive di specie vegetali e animali che si sono evolute e adattate alla costante presenza di acqua . Questo elevato livello di saturazione dell'acqua crea condizioni favorevoli alla produzione di metano.

La maggior parte della metanogenesi , o produzione di metano, avviene in ambienti poveri di ossigeno . Poiché i microbi che vivono in ambienti caldi e umidi consumano ossigeno più rapidamente di quanto possa diffondersi dall'atmosfera, le zone umide sono gli ambienti anaerobici ideali per la fermentazione e l'attività metanogena . Tuttavia, i livelli di metanogenesi possono fluttuare in quanto dipendono dalla disponibilità di ossigeno , dalla temperatura del suolo e dalla composizione del suolo; un ambiente più caldo e più anaerobico con un suolo ricco di materia organica consentirebbe una metanogenesi più efficiente.

Alcune zone umide sono una fonte significativa di emissioni di metano e alcune sono anche emittenti di protossido di azoto . Il protossido di azoto è un gas serra con un potenziale di riscaldamento globale 300 volte superiore a quello dell'anidride carbonica ed è la principale sostanza che riduce lo strato di ozono emessa nel 21° secolo.

Mitigazione del cambiamento climatico

Molti studi e revisioni recenti hanno identificato favorevolmente il potenziale di tali ecosistemi costieri di " carbonio blu " per fornire una soluzione climatica naturale in due modi: conservando, riducendo le emissioni di gas serra derivanti dalla perdita e dal degrado di tali habitat, e ripristinando, per aumentare il prelievo di anidride carbonica e il suo stoccaggio a lungo termine. Tuttavia, la rimozione della CO 2 utilizzando il ripristino del carbonio blu costiero ha un rapporto costo-efficacia discutibile se considerata solo come un'azione di mitigazione del clima, sia per la compensazione del carbonio che per l'inclusione nei contributi determinati a livello nazionale .

Quando le zone umide vengono ripristinate hanno effetti di mitigazione grazie alla loro capacità di assorbire carbonio , convertendo un gas serra ( anidride carbonica ) in materiale vegetale solido attraverso il processo di fotosintesi , e anche attraverso la loro capacità di immagazzinare e regolare l'acqua.

Le zone umide immagazzinano circa 44,6 milioni di tonnellate di carbonio all'anno a livello globale (stima del 2003). Nelle paludi salmastre e nelle mangrovie in particolare, il tasso medio di sequestro del carbonio è di 210 g CO 2 m −2 y −1 mentre le torbiere sequestrano circa 20–30 g CO 2 m −2 y −1 .

Le zone umide costiere, come le mangrovie tropicali e alcune paludi salmastre temperate , sono note per assorbire il carbonio che altrimenti contribuisce al cambiamento climatico nelle sue forme gassose (anidride carbonica e metano). La capacità di molte zone umide di marea di immagazzinare carbonio e ridurre al minimo il flusso di metano dai sedimenti di marea ha portato alla sponsorizzazione di iniziative di carbonio blu che hanno lo scopo di migliorare tali processi.

Adattamento ai cambiamenti climatici

Il ripristino degli ecosistemi costieri di carbonio blu è estremamente vantaggioso per l'adattamento ai cambiamenti climatici , la protezione delle coste, l'approvvigionamento alimentare e la conservazione della biodiversità.

Dalla metà del 20° secolo, i cambiamenti climatici causati dall'uomo hanno portato a cambiamenti osservabili nel ciclo globale dell'acqua . Un clima caldo rende più gravi gli eventi estremamente umidi e molto secchi, causando inondazioni e siccità più gravi. Per questo motivo, alcuni dei servizi ecosistemici forniti dalle zone umide (ad es. stoccaggio dell'acqua e controllo delle inondazioni, rifornimento delle acque sotterranee, stabilizzazione della costa e protezione dalle tempeste) sono importanti per le misure di adattamento ai cambiamenti climatici. Nella maggior parte del mondo e in tutti gli scenari di emissione , si prevede che la variabilità del ciclo dell'acqua e gli estremi associati aumenteranno più rapidamente delle variazioni dei valori medi.

Valutazione

Il valore di una zona umida per le comunità locali in genere comporta prima la mappatura delle zone umide di una regione, quindi la valutazione delle funzioni e dei servizi ecosistemici che le zone umide forniscono individualmente e cumulativamente e infine la valutazione di tali informazioni per stabilire la priorità o classificare le singole zone umide o i tipi di zone umide per la conservazione, la gestione, il ripristino , o sviluppo. A lungo termine, richiede la tenuta di inventari delle zone umide conosciute e il monitoraggio di un campione rappresentativo delle zone umide per determinare i cambiamenti dovuti a fattori sia naturali che umani.

Valutazione

I metodi di valutazione rapida vengono utilizzati per valutare, classificare, valutare o classificare varie funzioni, servizi ecosistemici , specie, comunità, livelli di disturbo e/o salute ecologica di una zona umida o di un gruppo di zone umide. Questo viene spesso fatto per dare la priorità a particolari zone umide per la conservazione (evitamento) o per determinare il grado in cui la perdita o l'alterazione delle funzioni delle zone umide dovrebbe essere compensata, ad esempio ripristinando zone umide degradate altrove o fornendo protezioni aggiuntive alle zone umide esistenti. I metodi di valutazione rapida vengono applicati anche prima e dopo che una zona umida è stata ripristinata o modificata, per aiutare a monitorare o prevedere gli effetti di tali azioni sulle varie funzioni delle zone umide e sui servizi che forniscono. Le valutazioni sono generalmente considerate "rapide" quando richiedono una sola visita alla zona umida della durata inferiore a un giorno, che in alcuni casi può includere l'interpretazione di immagini aeree e analisi del sistema di informazione geografica (GIS) di dati territoriali esistenti, ma non dettagliate analisi di laboratorio successive alla visita di acqua o campioni biologici.

Per ottenere coerenza tra le persone che effettuano la valutazione, i metodi rapidi presentano variabili indicatore come domande o liste di controllo su moduli di dati standardizzati e la maggior parte dei metodi standardizza la procedura di punteggio o valutazione utilizzata per combinare le risposte alle domande in stime dei livelli di funzioni specificate relative al livelli stimati in altre zone umide ("siti di calibrazione") valutati in precedenza in una regione. I metodi di valutazione rapida, in parte perché utilizzano spesso dozzine di indicatori relativi alle condizioni che circondano una zona umida e all'interno della zona umida stessa, mirano a fornire stime delle funzioni e dei servizi delle zone umide che sono più accurate e ripetibili rispetto alla semplice descrizione del tipo di classe di una zona umida. La necessità che le valutazioni delle zone umide siano rapide sorge soprattutto quando le agenzie governative fissano scadenze per le decisioni che riguardano una zona umida o quando il numero di zone umide che necessitano di informazioni sulle loro funzioni o condizioni è elevato.

Inventario

Sebbene lo sviluppo di un inventario globale delle zone umide si sia rivelato un'impresa ampia e difficile, molti sforzi su scala più locale hanno avuto successo. Gli sforzi attuali si basano sui dati disponibili, ma sia la classificazione che la risoluzione spaziale si sono talvolta dimostrate inadeguate per il processo decisionale di gestione ambientale regionale o specifico del sito. È difficile identificare zone umide piccole, lunghe e strette all'interno del paesaggio. Molti degli odierni satelliti di telerilevamento non hanno una risoluzione spaziale e spettrale sufficiente per monitorare le condizioni delle zone umide, sebbene i dati multispettrali di IKONOS e QuickBird possano offrire risoluzioni spaziali migliorate una volta che è di 4 m o superiore. La maggior parte dei pixel sono solo miscele di diverse specie vegetali o tipi di vegetazione e sono difficili da isolare, il che si traduce nell'impossibilità di classificare la vegetazione che definisce la zona umida.

Monitoraggio e mappatura

Una zona umida deve essere monitorata nel tempo per valutare se funziona a un livello ecologicamente sostenibile o se si sta degradando. Le zone umide degradate subiranno una perdita di qualità dell'acqua, la perdita di specie sensibili e un funzionamento aberrante dei processi geochimici del suolo.

In pratica, molte zone umide naturali sono difficili da monitorare dal suolo poiché molto spesso sono di difficile accesso e possono richiedere l'esposizione a piante e animali pericolosi, nonché a malattie trasmesse da insetti o altri invertebrati. Pertanto, la mappatura mediante immagini aeree è uno strumento efficace per monitorare una zona umida, in particolare una grande zona umida, e può anche essere utilizzata per monitorare lo stato di numerose zone umide in uno spartiacque o in una regione. Molti metodi di telerilevamento possono essere utilizzati per mappare le zone umide. La tecnologia di telerilevamento consente l'acquisizione di dati digitali tempestivi su base ripetitiva. Questa copertura ripetuta consente di monitorare stagionalmente e/o annualmente le zone umide, nonché i tipi di copertura del suolo e di uso del suolo adiacenti. L'utilizzo di dati digitali fornisce una procedura di raccolta dati standardizzata e un'opportunità per l'integrazione dei dati all'interno di un sistema informativo geografico .

Legislazione

Sforzi internazionali

Sforzi nazionali

stati Uniti

Ogni paese e regione tende ad avere la propria definizione di zone umide ai fini legali. Negli Stati Uniti, le zone umide sono definite come "quelle aree che sono inondate o saturate da acque superficiali o sotterranee con una frequenza e una durata sufficienti a sostenere, e che in circostanze normali supportano, una prevalenza di vegetazione tipicamente adattata per la vita in condizioni di suolo saturo Le zone umide comprendono generalmente paludi, acquitrini, acquitrini e aree simili". Questa definizione è stata utilizzata nell'applicazione del Clean Water Act . Alcuni stati degli Stati Uniti, come il Massachusetts e New York , hanno definizioni separate che possono differire da quelle del governo federale.

Nel Codice degli Stati Uniti , il termine zona umida è definito "come terra che (A) ha una predominanza di suoli idrici, (B) è inondata o saturata da acque superficiali o sotterranee con una frequenza e una durata sufficienti a sostenere una prevalenza di vegetazione idrofitica tipicamente adattato per la vita in condizioni di suolo saturo e (C) in circostanze normali supporta una prevalenza di tale vegetazione." In relazione a queste definizioni legali, si prevede che le "circostanze normali" si verifichino durante la parte umida della stagione di crescita in condizioni climatiche normali (non insolitamente secche o insolitamente umide) e in assenza di disturbi significativi. Non è raro che una zona umida sia secca per lunghi periodi della stagione di crescita, ma in condizioni ambientali normali, i suoli saranno saturi in superficie o inondati creando condizioni anaerobiche che persistono per tutta la parte umida della stagione di crescita.

Canada

  • La politica federale sulla conservazione delle zone umide
  • Altre singole politiche a base provinciale e territoriale

Esempi

Le zone umide più grandi del mondo includono le foreste paludose del bacino del Rio delle Amazzoni , le torbiere della pianura della Siberia occidentale , il Pantanal in Sud America e le Sundarbans nel delta del Gange - Brahmaputra .

Guarda anche

Riferimenti