Acidificazione marina
Numeri e messaggi chiave
Il pH è uno dei parametri utilizzati per monitorare l’acidificazione marina e stimarne il trend. I dati elaborati per la MSFD ( Marine Strategy Framework Directive) non sono tali da stabilire una risposta certa, confermano però che le acque del Mediterraneo orientale sembrano meno colpite dal fenomeno rispetto a quelle del Mediterraneo occidentale. Le osservazioni di pH collezionate dalla stazione di monitoraggio in continuo ISPRA “Sergio Silenzi” nell’Area Marina Protetta di Capo Carbonara (CA), attrezzata con sonde che garantiscono un’estrema accuratezza e precisione, mostrano valori più bassi di pH di quelli del bacino di riferimento. I dati Copernicus confermano i risultati della MSFD.
Descrizione
Le elaborazioni effettuate evidenziano il trend di variazione dell’indicatore (pHtot.) globale annuo, i valori medi annuali e i valori orari per il Mediterraneo.
Scopo
Valutare l’alterazione delle caratteristiche e dei processi biogeochimici. L’indicatore ha lo scopo di evidenziare i bacini mediterranei maggiormente interessati dalle variazioni di pH superficiale sia in ambito costiero sia in mare aperto.
I dati sono stati registrati mediante sonde a media ed alta prestazione (estrema accuratezza e precisione delle misure). La metodologia di elaborazione è consolidata.
I dati considerati si riferiscono ai 6 anni analizzati (2006-2012) a copertura nazionale e agli anni 2014-2015 a copertura regionale. Questi dati forniscono delle serie storiche per i bacini mediterranei e le zone costiere e definiscono un trend. La serie storica è stata ampliata mediante l’utilizzo dei dati Copernicus.
Rilevanza - UTILITÀ
- Portata nazionale/applicabile a temi ambientali a livello regionale di significato nazionale
- Descrive il trend in atto e l'evolversi della situazione ambientale
- Semplice e facile da interpretare
- Sensibile ai cambiamenti nell'ambiente/collegato alle attività antropiche
- Fornisce una base per confronti a livello internazionale
Misurabilità
- Documentato e di qualità nota (accessibilità)
- Aggiornato secondo fonti e procedure affidabili (tempestività e puntualità)
- Buona copertura spaziale
Solidità scientifica
- Basato su standard nazionali/internazionali
- Ben fondato in termini tecnici e scientifici
- Attendibile e affidabile per metodi di misura e raccolta dati
- Comparabile nel tempo
- Comparabile nello spazio
Frequenza rilevazione dati: Frequenza mensile (Marine Strategy Framework Directive) e oraria (in situ), annuale (Copernicus).
Unità di misura: Il pH viene calcolato come logaritmo di un rapporto, pertanto non ha unità di misura, è un numero adimensionale e varia da 0 a 14. Il pH marino varia da 7.5 a 8.5.
Periodicità dell'aggiornamento: Annuale
Copertura temporale: Le variazioni sono state calcolate su un arco temporale di 7 anni. 2006-2012 (Valutazione Iniziale, MSFD), 2014-2015 (Stazione di Monitoraggio in situ) Dati Copernicus (CMEMS Copernicus (CMEMS-- https://marine.copernicus.eu/) 2022-2024 Mediterranean Sea Biogeochemistry Analysis and Forecast System prodotti mediante il modello MedBFM4. estrapolato su griglia a 1/24°, risoluzione spaziale di ca. 4 km.
Riferimenti/obiettivi fissati dalla normativa:
Marine Strategy Framework Directive (Direttiva Europea sulla Strategia Marina) 2008/56/CE. Descrittore 7 Permanent alteration of hydrographical conditions does not adversely affect marine ecosystems.
Fonte e accessibilità dei dati di base:
I dati MSFD e delle sonde sono di proprietà ISPRA e sono stati pubblicati in parte. I dati Copernicus (CMEMS - https://marine.copernicus.eu/). Prodotto di riferimento:
MEDSEA_MULTIYEAR_BGC_006_008
I valori del pH superficiale (z < 25 m) (MSFD) sono stati analizzati per ciascuno degli 8 sottobacini per identificare la distribuzione statistica e assegnare le distribuzioni di frequenza appropriate. Ogni distribuzione del campione è stata analizzata e definita da una funzione di probabilità di densità (Metodo di Johnson).
La stazione di monitoraggio continuo in situ (z= 33m) ha registrato per 171 giorni (dicembre 2014 –maggio 2015). I dati biogeochimici sono stati analizzati con il metodo di decomposizione delle serie storiche.
Tabella 1 - Indici di posizione (media e quartili) e variabilità (deviazione standard e Deviazione Assoluta dalla Mediana) calcolati sul pH in corrispondenza dei vari anni di rilevazione (2006-2012) (MSFD).
| Anni | n | Media | Mediana Secondo Q | DS | M.A.D. |
| 2006 | 3377 | 8.208 | 8.21 | 0.1495 | 0.8599 |
| 2007 | 769 | 8.173 | 8.115 | 0.1825 | 0.0252 |
| 2008 | 708 | 8.221 | 8.172 | 0.2129 | 0.1038 |
| 2009 | 831 | 8.245 | 8.19 | 0.2124 | 0.1631 |
| 2010 | n.d. | n.d. | n.d. | n.d. | n.d. |
| 2011 | 86056 | 8.331 | 8.3 | 0.2057 | 0.1426 |
| 2012 | 12242 | 8.466 | 8.5 | 0.2081 | 0.1426 |
Tabella 2 - Indici di posizione e variabilità calcolati sul pH per ciascun sottobacino.
| Stazione | n | Media | Mediana 2nd Q | DS | M.A.D. |
| Mar Ligure | 9520 | 8.271 | 8.3 | 0.1266 | 0.1426 |
| Mediterraneo Occidentale | 20041 | 8.215 | 8.2 | 0.1637 | 0.1483 |
| Mar Tirreno | 11580 | 8.335 | 8.3 | 0.1547 | 0.1483 |
| Mediterraneo Centrale | 9980 | 8.285 | 8.3 | 0.103 | 0.1483 |
| Mar Ionio | 20363 | 8.344 | 8.4 | 0.2058 | 0.1483 |
| Mar Adriatico meridionale | 10632 | 8.428 | 8.4 | 0.225 | 0.1483 |
| Mar Adriatico centrale | 782 | 8.3 | 8.23 | 0.2699 | 0.2224 |
| Mar Adriatico settentrionale | 20798 | 8.477 | 8.5 | 0.2452 | 0.1483 |
Gli indici di posizione e variabilità mostrano come sia a maggiore rischio acidificazione il Mediterraneo Occidentale (pH 8.2), confermando l’ipotesi di Touratier e Goyet (2011).
Grafico 1 - Carta di controllo dei livelli di pH total calcolati per ciascun sottobacino del Mediterraneo (MSFD). I valori osservati di pH total sono sull’asse x, i valori calcolati con il metodo di Johnson sull’asse y. Gli istogrammi dei valori di pH sono all’esterno del diagramma.
La carta di controllo dei livelli di pH calcolate per ciascun sottobacino mostra come sia a maggiore rischio di acidificazione il Mediterraneo Occidentale (pH 8.2), confermando l’ipotesi di Touratier e Goyet (2011).
Grafico 2 - Decomposizione della serie storica delle registrazioni del pHTot misurate dalla sonda dal 03.12.2014 al 14.11.2015. Pannello superiore: registrazioni del pH totale osservato; Inferiore: andamento dei valori pHTot; più in basso: residui.
Le misure di pH collezionate dalla stazione di monitoraggio in continuo posta tra il Mar Tirreno ed il Mediterraneo occidentale tra il 2014 ed il 2015 mostrano un valore medio di 8.07 al di sotto del valore medio di pH calcolato per entrambi i sottobacini. I valori registrati mostrano come il pH sia caratterizzato da ampie fluttuazioni nictemerali e da una significativa variabilità stagionale tipica delle zone costiere poiché influenzato dagli habitat marino-costieri e dagli eventi metereologici.
Figura 1 - Valori medi di pH TOT superficiale per gli anni 2022-2023 e 2024.
I dati annuali CMEMS confermano il trend di maggior rischio di acidificazione del Mar Mediterraneo Occidentale nel 2023 e nel 2024 con valori minimi di 7.97.
Riferimenti bibliografici
- Autori vari, Changing Ocean, Marine Ecosystems and Dependent Communities. In Special Report on the Ocean and Criosphere in a Changing Climate. Cambridge University Press, Cambridge, UK, NY, USA: 447–587. , IPCC, Cambridge University Press, Cambridge, UK, NY, USA: 447–587. , (2019)
- Touratier F. and Goyet C., Impact of the Eastern Mediterranean Transient on the distribution of anthropogenic CO2 and first estimate of acidification for the Mediterranean Sea, Deep Sea Research I 58, 1–15, (2011)
- Cossarini, G., Feudale, L., Teruzzi, A., Bolzon, G., Coidessa, G., Solidoro C., Amadio, C., Lazzari, P., Brosich, A., Di Biagio, V., and Salon, S., High-resolution reanalysis of the Mediterranean Sea biogeochemistry (1999-2019), Frontiers in Marine Science. Front. Mar. Sci. 8:741486.doi: 10.3389/fmars.2021.741486, (2021)
I valori medi del pH nei mari italiani (MSFD) risultano aumentati nel corso del periodo considerato (2006-2012) passando da 8,21±0,15 a 8,46±0,21.