14.11.2022 - Sono ormai diversi decenni che gli idrologi dell’Ufficio federale dell’ambiente (UFAM) rilevano la temperatura dei fiumi. A partire da quest’estate, però, l’UFAM, in collaborazione con l’Eawag, utilizza boe automatiche per misurare anche la temperatura dell’acqua di alcuni laghi. I dati sono liberamente accessibili. Con questo progetto pilota l’UFAM vuole verificare la possibilità di estendere le misurazioni ad altri laghi. Conoscere l’andamento delle temperature dei laghi è fondamentale per comprendere meglio l’ecosistema lago, seguirne i mutamenti dovuti al cambiamento climatico e adottare di conseguenza misure di adattamento.
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Nell’ambito di questo progetto pilota finanziato dall’UFAM, dall’estate e dall’autunno 2022 l’Eawag (l’istituto per la Ricerca sulle Acque nel Settore dei Politecnici Federali), in collaborazione con i servizi cantonali specializzati, gestisce nuove stazioni di misurazione della temperatura nel lago di Murten (FR/VD), nel lago di Hallwil (AG/LU) e nel lago di Ägeri (ZG). Nel lago di Murten e nel lago di Hallwil una catena di misurazione monitora costantemente la temperatura a diverse profondità, mentre nel lago di Ägeri un’apposita sonda scende più volte al giorno dalla superficie al fondo del lago rilevando i profili della temperatura. I dati sono disponibili al pubblico quasi in tempo reale e sono accessibili a tutti tramite Internet.
Ulteriori stazioni analoghe per la misurazione della temperatura sono presenti in altri otto piccoli laghi in diverse regioni della Svizzera, ma senza trasmissione in tempo reale. L’obiettivo è quello di osservare le ripercussioni del cambiamento climatico su questi laghi, particolarmente importanti anche per l’approvvigionamento di acqua potabile, la pesca, lo svago e la biodiversità.
- A cosa serve la misurazione della temperatura nei laghi?
- Perché stazioni pilota nel lago di Murten, nel lago di Hallwil e nel lago di Ägeri?
- Come funzionano le misurazioni?
- Le boe nel lago sono pericolose per la navigazione o i nuotatori?
- Le boe di misurazione svizzere vengono installate in tutti i laghi?
- Dove sono accessibili i dati e i risultati delle misurazioni?
- Come si possono ottenere i dati?
- Quando saranno disponibili i risultati?
A cosa serve la misurazione della temperatura nei laghi?
In vista degli effetti del cambiamento climatico, l’UFAM intende in futuro monitorare la temperatura dei laghi svizzeri. Finora la Confederazione ha rilevato la temperatura dell’acqua di numerosi fiumi, ma non dei laghi. Si vuole ora verificare la possibilità di estendere la rete di misurazione anche ai laghi. Queste misurazioni eseguite dalla Confederazione (UFAM) vanno a completare i rilevamenti delle temperature in parte già esistenti a livello cantonale.
La temperatura verrà ora misurata in modo costante a diverse profondità, vale a dire da una a più volte al giorno e dalla superficie fino al punto più profondo del lago. Sarà così possibile seguire in tempo reale e su periodi di tempo prolungati l’evoluzione della temperatura dell’acqua, dalla quale dipende anche la stratificazione dei laghi.
L’esecuzione di misurazioni continue consente di comprendere meglio l’ecosistema lago rispetto, ad esempio, a misurazioni mensili. Sarà quindi possibile esaminare e spiegare meglio processi chimici o biologici come le fioriture algali.
La stratificazione di un lago, vale a dire la distribuzione degli strati dell’acqua che presentano temperature diverse, influisce notevolmente sull’intero ecosistema del lago. I fattori ambientali abiotici quali l’irraggiamento solare, la temperatura (o scambio termico), il vento e le caratteristiche dell’acqua (anomalia di spessore) sono importanti ai fini della stratificazione. Le condizioni di stratificazione e della temperatura influenzano la velocità dei processi chimici e biologici e la disponibilità di ossigeno nel lago, come pure il metabolismo di organismi acquatici, la diffusione della mucillagine e la disponibilità di nicchie ecologiche. Di conseguenza, influiscono su diversi settori, ad esempio l’approvvigionamento idrico, la pesca o il tempo libero. Se si conoscono l’evoluzione della temperatura e i conseguenti cambiamenti che avvengono nei laghi, si possono adottare misure preventive utili per far fronte alle conseguenze del cambiamento climatico.
Ulteriori informazioni sulla circolazione nei laghi e gli effetti del cambiamento climatico:
Il fondo del lago a corto d'ossigeno
Dossier web dell'UFAM
Perché stazioni pilota nel lago di Murten, nel lago di Hallwil e nel lago di Ägeri?
I siti per le stazioni pilota sono stati selezionati in base a diversi criteri:
- le caratteristiche dei laghi (profondità, volume, altitudine, condizioni nutritive e interventi antropici (ad es. impianti d’aerazione);
- la sensibilità dei laghi ai cambiamenti climatici (sulla base di studi scientifici, ad es. Hydro-CH2018);
- la presenza di ulteriori dati di monitoraggio (temperatura o qualità dell’acqua, ad es. derivanti da misurazioni cantonali precedenti).
Il lago di Murten (FR) e il lago di Hallwil (AG) sono stati selezionati in rappresentanza di laghi dell’Altipiano moderatamente provvisti di nutrienti (mesotrofi) e situati ad altitudini medie (429 e 449 m s.l.m.). Già oggi questi laghi presentano regolarmente una quantità insufficiente di ossigeno.
Per il lago di Murten si dispone già dal 1990 di dati cantonali relativi a campionamenti periodici (Cantone di Friburgo). In questo lago è stata selezionata una stazione di misurazione situata nella zona più profonda, utile per misurare a tutti i livelli di profondità. La boa non compromette la navigazione.
Il lago di Hallwil (AG) è già oggetto di un valido monitoraggio e viene aerato artificialmente da 35 anni. La nuova boa si trova nelle vicinanze di boe già esistenti che rilevano la qualità dell’acqua.
Per entrambi questi laghi si tratta di valutare in che modo la variazione della stratificazione e della miscelazione dovuta al cambiamento climatico influisce sulla mancanza di ossigeno che si verifica ogni anno.
Il lago di Ägeri (ZG), un lago a basso tenore di nutrienti (oligotrofo) e situato a un’altitudine leggermente maggiore (724 m s.l.m.), presenta un regime cosiddetto dimittico, ossia due periodi di circolazione delle acque all’anno (in autunno e in primavera). Con il cambiamento climatico si prevede una transizione a un regime monomittico, nel quale il mescolamento completo dell’acqua avviene una sola volta all’anno.
Considerate le tendenze previste (deficit di ossigeno o cambio della circolazione), è molto probabile che gli effetti del cambiamento climatico saranno chiaramente osservabili su questi tre laghi e si potranno ricavare nuove informazioni.
Per osservare l’influsso dei mutamenti climatici anche su laghi piccoli, stagni/laghetti e laghi proglaciali, sono state allestite stazioni di misurazione in siti selezionati a diverse altitudini. Sebbene in queste stazioni pilota la temperatura dell’acqua sia registrata correntemente, i dati vengono comunque letti e pubblicati solo due volte all’anno. Questo avviene, ad esempio, nel lago Inkwil nell’altipiano di Soletta o nel Lenkerseeli nell’Oberland bernese (cfr. anche Dove si possono vedere i dati?).
Maggiori informazioni:
Reti di misurazione della temperatura dell’acqua
Maggiori informazioni sui criteri di selezione e sulle reti di misurazione
Effetti dei cambiamenti climatici sulle acque della Svizzera
Informazioni dettagliate sul cambiamento della circolazione dell’acqua nei laghi svizzeri nel capitolo 6.7.2.
Come funzionano le misurazioni?
Il progetto pilota attualmente in corso fornisce dati di base. A seconda dei risultati, l’obiettivo dell’UFAM è quello di riuscire successivamente ad allestire e gestire una rete di misurazione sul lungo periodo. Si vuole comprendere in quali acque, con quali metodi e in che modo eseguire le misurazioni per poter formulare indicazioni rappresentative sulle tendenze future (cambiamenti climatici).
Per questo motivo, nei singoli laghi si esaminano sistemi di misurazione diversi: si utilizzano boe di varie dimensioni.
Queste boe sono provviste di sonde mobili o di catene di misurazione fisse con sensori. Si testano anche diversi tipi di fissaggi: ancoraggi pesanti e presumibilmente molto robusti o fissaggi più leggeri e dal costo più basso. Tutti questi sistemi misurano costantemente la temperatura dell’acqua a diverse profondità e trasmettono i dati in tempo reale. I dati sono accessibili alla popolazione su diversi siti Internet. Le foto e i grafici seguenti presentano informazioni più dettagliate sui singoli sistemi utilizzati nel lago di Murten, nel lago di Hallwil e nel lago di Ägeri.
Boa per la misurazione della temperatura nel lago di Murten (FR).
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Visualizzazione dettagliata della boa nel lago di Murten
La boa è alta complessivamente 2,5 m e ha un diametro di 1,2 m. Sporge 1,8 m sopra la superficie dell’acqua. Provvista di luce di segnalazione e riflettore radar, è ben visibile nel lago anche di notte e in condizioni di scarsa visibilità. Attraverso l’antenna radio i dati vengono trasmessi direttamente dalla boa al server. Il pannello solare sulla boa e le batterie interne servono per l’alimentazione elettrica.
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Schema del sistema di misurazione nel lago di Murten
La boa è ancorata con funi d’acciaio a due elementi in calcestruzzo del peso di 300 kg sul fondo del lago. Al centro è disposta una catena di misurazione, che rileva continuamente la temperatura dell’acqua a diverse profondità con una precisione di 0,005 °C. I dati della temperatura misurata vengono trasmessi in tempo reale a un server e sono consultabili in Internet.
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Boa per la misurazione della temperatura nel lago di Hallwil (AG).
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Visualizzazione dettagliata della boa nel lago di Hallwil
La catena di misurazione della temperatura è visibile sulla superficie del lago grazie a una boa provvista di celle solari, batterie e un sistema di comunicazione via radio. La boa dispone di riflettore radar per prevenire collisioni con le imbarcazioni e di una luce per le condizioni di scarsa visibilità (incl. la notte).
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Schema del sistema di misura della temperatura nel lago di Hallwil
Il sistema è composto da una piccola boa del peso di 21 kg che emerge sulla superficie dell’acqua e 18 sensori della temperatura fissati a una fune d’acciaio ancorata sul fondo del lago con lastre d’acciaio del peso totale di 60 kg. La fune di ancoraggio (d’acciaio) serve anche per il trasferimento dei dati in quanto la trasmissione avviene per induzione. La temperatura è misurata con una precisione di 0,0005 °C. I dati vengono trasmessi in tempo reale a un server e sono consultabili in Internet.
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Boa per la misurazione della temperatura nel lago di Ägeri (ZG)
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Visualizzazione dettagliata della boa nel lago di Ägeri
La boa gialla è alta circa 2 metri e ha un diametro di 1,5 m. È provvista di palo con luce segnaletica, riflettore radar, antenna radio e pannelli solari. Inoltre, questa boa dispone di una stazione meteorologica che misura anche il vento, l’irraggiamento solare, la temperatura e l’umidità dell’aria.
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Schema del sistema di misura della temperatura nel lago di Ägeri
Il sistema è composto da una grande boa che emerge sulla superficie dell’acqua, ancorata sul fondo del lago con due pesi di metallo del peso di 80 kg. Le funi sono tenute in posizione da altre piccole boe ausiliarie. Un verricello motorizzato integrato nella boa muove regolarmente una sonda di misurazione in su e in giù in modo che possa misurare la temperatura a diverse profondità dell’acqua. La temperatura è misurata in continuazione e con una precisione di 0.002 °C. I dati vengono trasmessi in tempo reale a un server e sono consultabili in Internet.
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Le boe nel lago sono pericolose per la navigazione o i nuotatori?
Le boe di colore giallo sono ben visibili. Sono dotate degli elementi di sicurezza obbligatori e dispongono di una luce segnaletica che le rende visibili anche di notte e in caso di nebbia. Inoltre, i riflettori radar ne consentono il riconoscimento con gli strumenti nautici.
Le boe di misurazione svizzere vengono installate in tutti i laghi?
No. Al momento queste misurazioni effettuate nell’ambito del progetto pilota riguardano solo tre laghi (cfr. sopra). L’infrastruttura di misurazione, il suo funzionamento e la manutenzione sono costosi; inoltre, in alcuni laghi non è possibile installare boe di misurazione fisse e permanenti, ad es. a causa della navigazione frequente. Di conseguenza non si prevede l’introduzione capillare delle misurazioni. Se il progetto pilota avrà successo, queste boe potranno però essere installate in altri laghi considerati idonei.
Il monitoraggio della temperatura del lago deve essere completato con simulazioni computerizzate relative ai laghi per i quali non ci sono dati di misura o i dati sono pochi. Verranno quindi ricavate raccomandazioni su come poter allestire e gestire un sistema di monitoraggio della temperatura dei laghi svizzeri nel modo più conveniente possibile.
Dove sono accessibili i dati e i risultati delle misurazioni?
I dati vengono trasmessi costantemente e sono consultabili in Internet (cfr. link più sotto). I profili e i diagrammi della temperatura selezionati, sia della superficie dei laghi che del fondale lacustre, saranno pubblicati sul sito del progetto dell’Eawag e sul sito web dell’UFAM.
Come si possono ottenere i dati?
Dalla visualizzazione dettagliata sul sito Eawag «Datalakes» è possibile scaricare tutti i dati raccolti e tutti i grafici. Inoltre, le rappresentazioni e i dati possono essere integrati in altri siti Internet tramite iFrame o API.
Quando saranno disponibili i risultati?
Il progetto pilota per il lago di Murten, il lago di Hallwil e il lago di Ägeri prosegue fino al 2024. Fino ad allora i dati verranno analizzati costantemente e le esperienze raccolte con i sistemi di misura impiegati saranno sintetizzate in un rapporto finale. I dati delle temperature rilevati sono sempre visibili. I capiprogetto e gli scienziati sono regolarmente in contatto con i servizi specializzati cantonali coinvolti nel progetto, in modo che le prime conoscenze acquisite possano essere costantemente tradotte in pratica. Al termine del progetto l’UFAM deciderà se proseguire ed estendere l’attività di monitoraggio.
Ulteriori informazioni
Ultima modifica 14.11.2022
