Il sistema integrato di soluzioni basate sulla natura per mitigare i rischi di alluvioni e siccità nel bacino del fiume Serchio (Italia)

Il bacino del fiume Serchio è definito come bacino di interesse nazionale secondo la legge italiana. La parte inferiore del fiume Serchio comprende il sottobacino del lago di Massaciuccoli. Il bacino è compreso nel Parco Naturale Regionale di Migliarino, San Rossore, Massaciuccoli e comprende aree di interesse naturalistico e di pregevole diversità biologica, di rilevanza internazionale e nazionale (parte della rete Natura 2000 come Area Speciale Protetta e Sito di Importanza Comunitaria, nonché sito RAMSAR). Dall'inizio del XX secolo, il territorio è stato caratterizzato da un forte processo di sviluppo agricolo e urbanizzazione che ha portato a una profonda trasformazione del territorio. Una combinazione unica di sfide che il sottobacino del Lago di Massaciuccoli sta affrontando include:

• siccità estrema e deficit idrico, in particolare da maggio a settembre;
• Rischio idraulico legato all'allagamento del fiume Serchio e all'allagamento del lago;
• inquinamento delle acque;
• Processi erosivi, perdita di terreno;
• cedimento naturale e indotto dagli uomini;
• Riduzione della qualità degli ecosistemi e della biodiversità.

Alcune di queste sfide sono aggravate dai cambiamenti climatici, che richiedono l'adattamento della comunità locale, in particolare coinvolgendo il settore agricolo.

Le proiezioni sui cambiamenti climatici in Italia suggeriscono un aumento della temperatura, cambiamenti nei modelli di pioggia con elevata variabilità spaziale, aumento della frequenza e della durata degli eventi meteorologici estremi. Il Mediterraneo è riconosciuto come un hotspot di siccità, con valori crescenti (valutazionedell'indicatore dell'AEA sulla siccità )sia per la frequenza della siccità, fino a 1,3 eventi per decennio nel periodo 1950-2015, sia per la gravità della siccità. Le proiezioni indicano un ulteriore aumento delle siccità meteorologiche, fino a +0,7 eventi per decennio nel periodo 2040-2070 rispetto al periodo 1980-2015, più pronunciato per lo scenario ad alte emissioni (RCP8.5) e leggermente inferiore per lo scenario moderato (RCP4.5). Anche il verificarsi e la frequenza delle alluvioni fluviali, innescate da intense precipitazioni locali, dovrebbero aumentare entro il 2070 (valutazionedell'indicatore dell'AEA sulle alluvioni fluviali).

Le strategie d'azione attuate nell'area del lago di Massaciuccoli scaturiscono dal progetto "Phusicos- Secondo natura",finanziato dal programma Orizzonte 2020 dell'UE. L'obiettivo era dimostrare come le soluzioni basate sulla natura (NbS) siano adeguate, economicamente e ambientalmente sostenibili e in grado di ridurre il rischio di eventi meteorologici estremi (in particolare inondazioni e siccità) nei paesaggi rurali, per aumentare la resilienza e contrastare gli effetti dei cambiamenti climatici. Le NbS implementate durante il progetto, che sono state individuate attraverso un percorso partecipativo, possono contribuire a mitigare il rischio idrogeologico e migliorare il delicato sistema ambientale dell'area del Lago di Massaciuccoli. Le NbS realizzate attraverso il Progetto Phusicos fanno parte di un più ampio piano generale di intervento del bacino fluviale del Serchio con l'obiettivo generale di ridurre il rischio idrogeologico dell'area e ripristinare la funzionalità dell'ecosistema.

Un ulteriore obiettivo delle soluzioni attuate in questo caso è stato quello di testare l'applicazione dell'approccio dei "Living Labs" nei temi legati al paesaggio e all'ambiente e di studiare come potrebbe servire nella pianificazione cooperativa di NbS per contrastare le sfide dovute ai cambiamenti climatici nel bacino del fiume Serchio. Un Living Lab è un'area fisica e uno spazio di interazione, in cui gli stakeholder formano una rete che include aziende, agenzie pubbliche, università, utenti generici (come cittadini) e altri attori con l'obiettivo di collaborare per co-creare, convalidare e testare nuove tecnologie, servizi, prodotti e sistemi in contesti di vita reale. Una collaborazione così intensa tra diversi attori pubblici e privati, nonché i cittadini, per la co-progettazione e l'attuazione di soluzioni è riconosciuta come uno strumento efficiente nella governance ambientale e può essere fondamentale per attuare con successo NbS. Il coinvolgimento degli stakeholder locali e della comunità per la co-progettazione della NbS ha avuto anche l'obiettivo di facilitare l'accettazione e l'implementazione di tali soluzioni innovative e sostenibili, nonché di rafforzare il senso di comunità, di appartenenza e di tutela del territorio.

L'obiettivo finale del progetto è stato quello di ottenere molteplici miglioramenti ambientali nel bacino del fiume Serchio aumentando la resilienza complessiva del territorio a molteplici pressioni, favorendo la biodiversità e l'usabilità delle aree naturali, nonché di consentire la replica di NbS come "best practice" in altre aree, fornendo alle aziende agricole nuove opportunità di crescita, sviluppo e rivitalizzazione nella fase post-Covid-19.

L'ampio piano di intervento per il bacino del fiume Serchio e il lago di Massaciuccoli prevede i seguenti interventi:

1. Un impianto di fitodepurazione di 45 ha, in costruzione. Il sistema di fitodepurazione si trova a sud-est del lago di Massaciuccoli ed è già stato parzialmente costruito e attivato per una superficie di 15 ettari. La parte restante è in costruzione e sarà completata entro il 2021. Si prevede di trattare circa 135.000 mc / giorno di acqua.
2. Strisce tampone, lungo due aree principali della rete di canali secondari. Le fasce tampone sono aree vegetate costituite da fasce di specie erbacee pluriennali e/o specie arboree e arbustive poste ai margini dei campi coltivati. Hanno il vantaggio di essere reversibili, sostenibili nel tempo, sinergici con altre misure. Le fasce tampone limitano l'erosione del suolo, intrappolano i sedimenti e migliorano la filtrazione dei potenziali nutrienti o inquinanti che scorrono nei corpi idrici e contribuiscono a migliorare la qualità dell'acqua e lo stato ecologico dei laghi e delle aree circostanti. Si prevede un conseguente aumento della resilienza complessiva del territorio a molteplici pressioni.
3. L'agricoltura di conservazioneè caratterizzata da una sostanziale riduzione dell'intensità della lavorazione del terreno e dall'uso di colture di copertura, come ad esempio le piante ("Loliummultiflorum Lam"),inserite tra colture diverse, solo per scopi ecologici e agronomici o seminativi. L'agricoltura conservativa è in fase di sperimentazione, su una superficie totale di circa 60 ettari, presso due aziende agricole (Azienda Agricola La Costanza, Azienda Agricola Bonifica della Casa Rossa) coinvolte nel caso dimostrativo Serchio del progetto Phusicos.
4. Bacino di sedimentazione,in costruzione. Il bacino è stato progettato per ridurre ulteriormente il trasporto di suolo e sostanze nutritive. Si tratta di un bacino di ritenzione idrica che sarà costruito al deflusso del sottobacino, poco prima della stazione di pompaggio che solleva le acque di drenaggio per conferirle al lago di Massaciuccoli. Il bacino di sedimentazione, largo circa 4,0 ha, può abbattere significativamente il particolato attraverso i processi di sedimentazione. Inoltre, le piante che crescono intorno al bacino possono assorbire azoto e fosforo riducendo i carichi di nutrienti al lago. Il bacino di sedimentazione rappresenta certamente un buon esempio di misura win-win: oltre a contribuire al miglioramento della qualità della risorsa idrica, costituisce anche un bacino di ritenzione idrica, attenuando l'effetto dei flussi alluvionali e fungendo da serbatoio nei periodi di siccità.
5. La "gestione delicata dei canali" agisce sulla sezione efficace dei canali; in particolare la sezione trapezoidale originaria è ampliata dalla realizzazione di una pianura alluvionale su una sponda mantenendo la vegetazione sulle sponde e prevenendo processi erosivi. La gestione dolce dei canali è una pratica sostenibile ed ecologica volta a ricreare e/o mantenere le condizioni naturali dei corsi d'acqua, ricreando il dinamismo morfologico, la diversità ambientale, le funzioni idrauliche ed ecologiche del sistema fluviale. La vegetazione acquatica dei canali favorisce il naturale processo di depurazione dell'acqua dagli inquinanti. Lo scopo generale è quello di consentire al fiume di espandersi naturalmente durante un evento alluvionale e allo stesso tempo di mantenere la vegetazione sulle rive per aumentare la depurazione delle acque e la biodiversità. L'intervento, ancora in fase di progettazione (aggiornamento 2021), è stato approvato e finanziato.

Sono stati istituiti Living Lab dedicati con agricoltori e stakeholder locali che hanno fornito le loro conoscenze specifiche e hanno partecipato attivamente alla co-progettazione e implementazione del NbS in un percorso condiviso. Il processo dei Living Labs ha seguito tre fasi principali: (i) comprendere, indagare, pianificare ed esplorare; ii) co-progettazione creativa e perfezionamento; iii) valutazione e test.

L'efficacia della NbS viene valutata attraverso un programma interdisciplinare di monitoraggio, che include il campionamento e l'analisi del suolo, la misurazione dell'andamento delle precipitazioni e della temperatura, la caratterizzazione idrogeologica e geochimica del suolo e dell'acqua, il monitoraggio qualitativo-quantitativo del trasporto solido e la produttività delle colture.

Da febbraio 2019, il programma di lavoro realizzato nel bacino del fiume Serchio è stato implementato attraverso un approccio partecipativo, coinvolgendo attivamente una vasta gamma di stakeholder nei laboratori viventi, nei tavoli di discussione tecnica e nel processo decisionale. Il processo partecipativo ha coinvolto portatori di interessi di gruppi privati e autorità pubbliche, come il Consorzio di bonifica Toscana Nord, il Parco naturale regionale di Migliarino San Rossore Massaciuccoli, i comuni di Vecchiano, Pisa, Viareggio e Massarosa, le associazioni di categoria, le associazioni ambientaliste, gli agricoltori e i cittadini.

Tutte le parti interessate sono state coinvolte in tutte le fasi del processo Living Lab, dalla definizione di obiettivi e traguardi, alle soluzioni, compresa la loro progettazione e implementazione. Gli agricoltori hanno avuto un ruolo chiave nel progetto, rendendo i loro terreni agricoli disponibili per NbS e condividendo le loro competenze specifiche. Hanno rimodellato i canali e seminato specie autoctone tipiche per funzionare come tamponi contro il deflusso di sostanze nutritive e chimiche (fertilizzanti, pesticidi) utilizzate durante le pratiche agricole. Hanno anche contribuito alla creazione del bacino di sedimentazione attraverso una miscela di Phragmites australis e Thypha latifolia piante acquatiche per intrappolare i sedimenti e fermare il suo flusso nel bacino.

L'Autorità distrettuale dei bacini idrografici dell'Appennino settentrionale ha coordinato e cofinanziato i lavori, garantendo coerenza e sinergie con altre attività e piani territoriali quali il piano di sviluppo rurale, il piano di gestione dei bacini idrografici ai sensi della direttiva quadro europea sulle acque e il piano di gestione del rischio di alluvioni ai sensi della direttiva europea sulle alluvioni.

I fattori di successo per questo caso di studio si basano principalmente sull'approccio integrato utilizzato per affrontare le molteplici sfide che il bacino del fiume Serchio sta affrontando. Gli impatti dei cambiamenti climatici (in particolare siccità e inondazioni) sono stati considerati parte di un ampio piano di intervento che affronta le pressioni non climatiche come l'eutrofizzazione, l'inquinamento delle acque, l'erosione del suolo e la perdita di biodiversità in un'area di alto valore ecologico riconosciuta a livello internazionale.

Altri fattori di successo sono legati all'approccio ecosistemico utilizzato in questo piano di intervento, che ha selezionato diverse soluzioni sinergiche basate sulla natura, come nessun rimpianto, misure sostenibili ed efficaci con un alto potenziale di miglioramento della resilienza dell'ecosistema.

Anche l'approccio Living Lab ha contribuito al successo delle soluzioni previste. Il pieno coinvolgimento delle parti interessate e in particolare degli agricoltori ha contribuito a adattare le soluzioni al contesto locale, stimolare nuove idee e creare ulteriori opportunità di apprendimento.

L'implementazione di un programma di monitoraggio dettagliato e multidisciplinare, in grado di dimostrare attraverso dati scientifici l'efficacia delle NbS implementate, può favorire la trasferibilità delle buone pratiche ad altre aree che affrontano sfide simili.

I fattori che hanno rallentato l'attuazione delle azioni individuate sono principalmente burocratici e amministrativi. Attualmente, la legislazione italiana considera NbS come opere di ingegneria naturalistica, che richiedono un lungo processo di approvazione. Inoltre, sono stati necessari molti incontri attraverso sessioni di Living Labs, che hanno richiesto tempo per rafforzare le relazioni con alcuni stakeholder e con le associazioni di categoria per illustrare e spiegare il progetto, NbS e le loro applicazioni.

L'implementazione di NbS nel bacino del fiume Serchio dovrebbe rallentare il processo di scarico degli inquinanti dai terreni agricoli al lago, migliorando lo stato ecologico degli ecosistemi lacustri e delle aree circostanti, favorendo la ricomparsa di specie animali e valorizzando la biodiversità. L'attuazione di queste misure contribuirà anche al controllo dell'erosione del suolo e alla riduzione del trasporto di solidi attraverso i canali. Tutte insieme queste azioni aumenteranno la resilienza idraulica complessiva del territorio contro le inondazioni e la scarsità d'acqua.

Si prevedono anche benefici socioeconomici derivanti dall'attuazione del piano d'intervento:

• Creare nuove opportunità turistiche e ricreative soprattutto per le associazioni locali (bird watching, kayak, ecc.)
• Migliorare il benessere dei cittadini
• Promuovere un'economia verde locale basata su pratiche agricole sostenibili
• Creare maggiore cooperazione, entusiasmo e senso di "proprietà" tra le parti interessate (agricoltori), portando a una maggiore accettazione e a un'agevole attuazione delle misure
• Aumentare la consapevolezza sui rischi legati al clima tra le parti interessate.

Infine, si prevedono benefici in termini di mitigazione dei cambiamenti climatici, a causa della maggiore estensione dell'area vegetata, con un maggiore potenziale di sequestro del carbonio.

Gli NbS nel distretto dei laghi sono in parte finanziati da finanziamenti dell'UE (1.425.000,00 €) attraverso il progetto Orizzonte UE "Phusicos – Secondo natura". Altre fonti di finanziamento sono la Regione Toscana (per il progetto di fitodepurazione e altri NbS attraverso il Progetto PIT-Pianura Pisana) e il Ministero Nazionale dell'Ambiente (ora chiamato Ministero per la Transizione Ecologica) per il miglioramento della rete idraulica.

La maggior parte degli interventi attuati nell'area dello studio di caso sono inclusi nel piano di gestione del bacino idrografico e nel piano di gestione del rischio di alluvioni del distretto idrografico dell'Appennino settentrionale, attuando pertanto le direttive quadro europee sulle acque e sulle alluvioni.

La maggior parte degli NbS è attuata nel quadro del progetto PHUSICOS, iniziato nel 2018 e che terminerà nel 2023.

Le soluzioni implementate nell'area del case study dovrebbero avere una lunga durata (in genere più di 15 anni per questo tipo di interventi), soprattutto se adeguatamente monitorate e mantenute. È in corso un progetto di monitoraggio per valutare l'efficienza e l'efficacia delle soluzioni implementate.

Northern Apennines River Basin District Authority

Massimo Lucchesi, General Secretary and had of the Authority
E-mail: segretario@appenninosettentrionale.it

Nicola Del Seppia, Special Projects Office manager
E-mail: n.delseppia@appenninosettentrionale.it

Nicola Coscini
E-mail: n.coscini@appenninosettentrionale.it

AEA, (2021). Soluzioni basate sulla natura in Europa: Politiche, conoscenze e pratiche per l'adattamento ai cambiamenti climatici e la riduzione del rischio di catastrofi. Relazione AEA n. 1/2021.