RICERCA ITALIANA     

Eventi catastrofici e loro impatto sulla fauna bentonica di fondi mobili infralitorali e mediolitorali: il caso dell'area costiera di Khao Lak, Mare di Andaman, Tailandia.

Università degli Studi di Milano-Bicocca

Abstract

Lo studio dell'evoluzione ambientale verificatasi in conseguenza dell'evento di tsunami del 26 dicembre 2004 presenta un grande interesse sia in termini di ricerca scientifica di base, sia di problematiche di ripristino e protezione ambientale. A questo proposito, il presente progetto considera i fondi marini infralitorali superiori e intertidali tra Khao Lak e Ban Chao Nam, lungo la costa tailandese del Mare di Andaman. Quest'area costiera, estesa per circa 40 km, include parti che sono state pesantemente impattate dal maremoto, alternate ad altre in cui gli effetti riportati a seguito di indagini preliminari risultano moderati o localmente assenti.

Le più significative caratteristiche dell'area sono le seguenti. 1) Regime costiero erosivo caratterizzato da idrodinamismo elevato. 2) Presenza di alcuni sbocchi fluviali che determinano l'esistenza di lagune costiere e apportano materiale sedimentario al fondo marino antistante. 3) Presenza di foreste di mangrovie, sviluppate specialmente in corrispondenza degli estuari, che hanno funzionato come protezioni naturali ed il cui stato attuale merita di essere considerato. 4) Substrati mobili diversificati per caratteristiche granulometriche e composizionali dei sedimenti, con possibilità di confrontare gli effetti che si sono verificati (a parità di livello energetico) in funzione della tipologia di substrato. 5) Presenza di una scogliera corallina, larga circa 1.5 km e interessata da un ampio canale, posizionata a circa 2 km dalla costa di Khao Lak e subparallela alla stessa. 6) Intensa urbanizzazione della zona costiera, soprattutto con finalità turistica, il cui eventuale effetto sui popolamenti marini bentonici già prima dell'evento catastrofico andrà opportunamente considerato.

La ricerca, condotta con metodologie di carattere actuopaleontologico, si focalizza sulle associazioni di organismi con scheletro (fossilizzabili), in prevalenza foraminiferi, briozoi, molluschi, echinodermi, ostracodi, cirripedi e policheti tubicoli, nonché sugli aspetti sedimentologici, tafonomici e sulle proprietà geochimiche dei depositi sedimentari considerati. Essa è motivata dal fatto sono scarse le conoscenze relative a 1) l'effetto sui popolamenti marini bentonici di fondo mobile antistanti zone costiere impattate da tsunami, 2) l'entità dei cambiamenti indotti, 3) le modalità e tempi di ricolonizzazione e 4) la composizione delle comunità che si installano (analoghe a quelle precedenti oppure diverse). La ricerca proposta intende creare una base di dati tendenti a colmare la mancanza di conoscenza anzidetta, con il duplice proposito di 1) verificare la possibilità di costruire un modello di evoluzione della sequenza "pre-impatto - impatto - post-impatto" basato su evidenze anche di tipo biologico, applicabile nella interpretazione di livelli che registrano condizioni energetiche molto elevate, presenti nelle successioni sedimentarie; 2) fornire una serie di linee guida a chi sia incaricato di azioni manageriali per il ricupero degli ambienti intertidali e infralitorali danneggiati dal maremoto. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Elio ROBBA Università degli Studi di MILANO-BICOCCA

Obiettivo del Programma di Ricerca

L'area prescelta è quella estesa per circa 40 km tra Khao Lak a sud e Ban Chao Nam a nord; essa è situata lungo la costa tailandese del Mare di Andaman (Provincia di Phang Nga) ed è rappresentata nel settore settentrionale del Foglio 353 "Ban Thai Muang to Chong Pak Ko"della carta nautica alla scala 1:60000 pubblicata dall' Hydrographic Department della Royal Thai Navy.
Lo studio dell'evoluzione ambientale verificatasi in conseguenza dell'evento di tsunami si focalizzerà sugli obiettivi principali di seguito esposti in dettaglio e comporta operazioni che si svolgeranno interamente in mare.
A – Esecuzione di una carta batimetrica di dettaglio dell'area costiera fino alla profondità di 15 m. Si tratta di un aggiornamento del rilevamento originale (1968), indispensabile in un'area intertropicale ad elevato tasso di sedimentazione, tendente ad ottenere la conoscenza dettagliata della morfologia del fondale, in modo da poter identificare i settori di erosione e quelli di sedimentazione ed orientare opportunamente tutte le indagini successive.
B – Delineazione e descrizione del quadro ambientale quale si presenta poco più di un anno dopo l'evento catastrofico, con riferimento alla zona intertidale e alla parte superiore della zona infralitorale. Sulla base delle batimetrie riportate sulla carta nautica dell'area, si ritiene fattibile estendere le indagini dalla linea di costa fino ad una profondità di circa 15 m. Il perseguimento di questo obiettivo prevede le attività che seguono.
1. Caratterizzazione chimico-fisica dei sedimenti e dell'acqua.
2. Campionamento dei sedimenti per le analisi granulometriche e geochimiche e preparazione di una carta informatizzata della distribuzione delle diverse tipologie di sedimento incontrate, che rappresenti le caratteristiche tessiturali del substrato deposto successivamente all'evento di tsunami.
3. Accertamento della consistenza del popolamento bentonico e determinazione della sua composizione. Si tratta di campionare accuratamente l'interfaccia acqua-sedimento per verificare le alternative seguenti: i) presenza di un popolamento strutturato, a testimonianza di sostanziale assenza di impatto; ii) presenza unicamente/prevalentemente di esemplari allo stadio larvale o giovanili, a testimonianza di impatto significativo e di successiva incipiente ricolonizzazione; iii) totale assenza di fauna, a testimonianza di condizioni sfavorevoli per il ripopolamento. I gruppi tassonomici che verranno considerati sono rappresentati da foraminiferi, molluschi, policheti tubicoli, crostacei (ostracodi, cirripedi e decapodi), briozoi ed echinodermi. I dati derivati da questo settore dell'indagine costituiscono la base per valutare, qualora siano verificate le ipotesi ii) e iii), le modalità e i tempi di ripristino del popolamento bentonico e prevedere, anche in funzione del tipo di substrato, quale dovrà essere il nuovo popolamento (analogo a quello pre-tsunami oppure completamente diverso). È ovvio che le risultanze di quest'ultima parte della ricerca saranno di fondamentale importanza per i gestori ambientali dell'area considerata.
C – Studio dei caratteri sedimentologici e della componente biologica (scheletri) della tsunamite, ove presente, nell'ambito dello stesso intervallo batimetrico sopra citato. L'obiettivo è duplice e cioè: 1) riconoscere le caratteristiche sedimentologiche e confrontarle con quelle delle tsunamiti già descritte nella letteratura e 2) investigare e precisare la tafonomia dei resti scheletrici contenuti nella tsunamite; quest'ultimo punto presuppone che vengano ottenuti campioni assolutamente indisturbati. Il perseguimento dell'obiettivo C prevede le attività che seguono.
1. Campionamento della tsunamite, se presente, in tutte le stazioni previste dalla griglia di campionamento.
2. Determinazione dei caratteri tessiturali del sedimento ed esame delle eventuali strutture sedimentarie presenti; esecuzione di analisi geochimiche i cui risultati saranno da confrontare con quelli delle analoghe analisi previste al precedente punto B 2.
3. Identificazione dei resti scheletrici a livello di specie e determinazione della loro origine. Si tratta di stabilire se i resti siano da riferire al popolamento preesistente nel luogo, oppure se derivino da popolamenti diversi i cui componenti, mobilizzati dallo tsunami, siano stati trasportati, mescolati e quindi rideposti.
4. Definizione della dinamica di messa in posto dei resti scheletrici sulla base del loro stato di conservazione e della loro disposizione e distribuzione nel sedimento.
Ci si aspetta che le risultanze dei precedenti punti 3 e 4 consentano di costruire un modello tafonomico applicabile in tutti i casi di eventi che coinvolgono un'energia particolarmente elevata e la conseguente rilevante mobilizzazione di un significativo spessore di sedimento.
D – Delineazione e descrizione del quadro ambientale preesistente all'evento di tsunami. Ci si propone di riconoscere i popolamenti che colonizzavano la porzione di fondo estesa tra la linea di costa e l'isobata di 15 m, immediatamente prima del maremoto. Tenuto conto del fatto che le informazioni disponibili sulle faune viventi dell'area consistono essenzialmente in elenchi di specie, appare rilevante riuscire a identificare le associazioni, i loro caratteri strutturali ed i loro legami con i caratteri edafici, in modo da ottenere un quadro di confronto con la situazione post-impatto riscontrata. Il perseguimento di questo obiettivo comporta le operazioni di seguito indicate.
1. Identificazione, nei vari punti stazione, del livello sicuramente rappresentativo dell'ambiente pre-impatto e campionamento del sedimento e della tanatocenosi.
2. Determinazione delle caratteristiche granulometriche del sedimento e costruzione di una carta sedimentologica informatizzata che rappresenti la distribuzione areale dei vari tipi di substrato deposto prima dell'evento di tsunami. Appare importante poter confrontare questa carta con quella citata al precedente punto B 2, per verificare gli eventuali cambiamenti intervenuti.
3. Ricostruzione delle biofacies originariamente presenti nell'area in termini di composizione e struttura trofica delle associazioni di invertebrati dotati di scheletro. Questi dati offrono il quadro di riferimento per valutare gli effetti dell'impatto del maremoto sul biota bentonico.
E – Ricostruzione dell'evoluzione ambientale nella sequenza pre-impatto - impatto - post-impatto sulla base dell'integrazione dei risultati emersi dai precedenti obiettivi parziali B-D. In questa fase conclusiva della ricerca si vuole giungere alla costruzione di un modello di riferimento, applicabile in situazioni simili, riconoscibili nel registro geologico.
F – Pubblicazione di 1) atlante che passi in rassegna tutte le specie di molluschi identificate nell'area di studio, fornendo per ciascuna: inquadramento sistematico aggiornato, illustrazione e descrizione, distribuzione geografica e habitat; 2) analoghi atlanti relativi a foraminiferi, ostracodi e crostacei decapodi.
G – Costruzione di una base di dati resa disponibile alla comunità scientifica internazionale e locale e in grado di fornire linee guida ai gestori ambientali per il recupero e l'uso sostenibile degli ambienti considerati. La banca dati dovrà contenere, per ciascuna stazione, le seguenti informazioni: a) il posizionamento digitalizzato, b) la batimetria, c) i valori di temperatura, salinità, pH e ossigeno disciolto registrati in superficie e al fondo, d) i caratteri tessiturali del sedimento, e) la composizione del popolamento e delle tanatocenosi.
H – Stesura e pubblicazione di carte tematiche che mostrino: a) morfologia del fondo (isobate), b) distribuzione dei valori di temperatura, salinità, pH e ossigeno disciolto, c) distribuzione delle facies sedimentarie pre e post-impatto, d) distribuzione delle biofacies pre e post-impatto. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Lo tsunami che, lo scorso 26 dicembre 2004, ha drammaticamente colpito le coste del Sudest Asiatico, induce a verificare se e in che misura tale evento catastrofico abbia prodotto conseguenze sulle faune marine bentoniche che popolano i fondi più direttamente influenzabili dall'evento stesso, cioè la zona intertidale e la parte medio-superiore della zona infralitorale. Infatti, ci si aspetta che i danni in queste zone batimetriche siano intensi ed estesi, in particolare dove gli ecosistemi costieri erano già in condizioni di stress indotte da una serie di attività antropiche quali urbanizzazione eccessiva, deforestazione delle mangrovie, pratiche di acquacoltura ecc. Informazioni fornite dalla Phuket Rajabhat University riportano massicci spiaggiamenti di organismi marini bentonici, indizio questo di una marcata mobilizzazione dei fondi mobili antistanti la linea di costa. A parte l'ovvio interesse scientifico per l'evento e le sue conseguenze sui popolamenti bentonici, appare essenziale minimizzare e mitigare gli effetti del maremoto e promuovere il ripristino degli ambienti naturali danneggiati, ma questo richiede una base di dati adeguata. È quindi prioritario accertare lo stato degli ecosistemi e del biota costieri e poter fornire i risultati di queste indagini ai gestori ambientali.

L'area marina che fronteggia il tratto di costa esteso tra Khao Lak e Ban Chao Nam ha subito l'impatto violento dello tsunami del 26 dicembre 2004. Essa, situata circa 180 km a sud di Ranong nella provincia di Phang Nga, presenta un grande interesse sia in termini di ricerca scientifica di base, sia di problematiche di ripristino e protezione ambientale. Le più significative caratteristiche dell'area, che stanno alla base della presente proposta, sono le seguenti. 1) Regime costiero erosivo caratterizzato da idrodinamismo elevato. 2) Presenza di alcuni sbocchi fluviali che determinano l'esistenza di lagune costiere e apportano materiale sedimentario al fondo marino antistante. 3) Presenza di foreste di mangrovie, sviluppate specialmente in corrispondenza degli estuari, che hanno funzionato come protezioni naturali ed il cui stato attuale merita di essere considerato. 4) Substrati mobili diversificati per caratteristiche granulometriche e composizionali dei sedimenti, con possibilità di confrontare gli effetti che si sono verificati (a parità di livello energetico) in funzione della tipologia di substrato. 5) Presenza di una scogliera corallina, larga circa 1.5 km e interessata da un ampio canale, posizionata a circa 2 km dalla costa di Khao Lak e subparallela alla stessa. 6) Intensa urbanizzazione della zona costiera, soprattutto con finalità turistica, il cui eventuale effetto sui popolamenti marini bentonici già prima dell'evento catastrofico andrà opportunamente considerato. Due annotazioni importanti devono essere fatte.
1) Lo studio delle tafocenosi, rinvenute nella tsunamite e nel livello immediatamente sottoposto a quest'ultima, nonché dei processi tafonomici che hanno portato alla loro formazione consente i) di ricostruire gli scenari faunistici che hanno preceduto l'evento catastrofico, ii) di caratterizzare in termini di aspetti tafonomici la tsunamite, aggiungendo un ulteriore carattere a quelli sedimentologici già investigati in molti altri casi e diverse localizzazioni geografiche. 2) Le indagini geochimiche, rivolte sia ai sedimenti che alle acque, permettono di caratterizzare l'ambiente all'interno del quale avviene il reclutamento degli organismi bentonici (potenzialmente alterato da sostanze di provenienza antropica eventualmente veicolate dall'onda di maremoto).

L'area costiera tra Khao Lak a sud e Ban Chao Nam a nord, scelta per le caratteristiche sopra esposte, è ritenuta adatta per lo studio che viene qui proposto in quanto, sviluppata per circa 40 km e includente tre grandi insenature, appare adeguatamente dimensionata e offre numerosi vantaggi di tipo logistico (facile accesso alla costa, presenza di punti di imbarco e possibilità di reperire in loco parte dei materiali di consumo necessari). Essa include tratti che sono stati pesantemente impattati dallo tsunami, alternati ad altri in cui gli effetti riportati a seguito di indagini preliminari risultano moderati o quasi nulli e che, quindi, possono servire efficacemente come aree di confronto per la valutazione dei danni alla macrofauna marina bentonica. Inoltre, la macrofauna bentonica dei fondi mobili è documentata da diverse pubblicazioni, per lo più comparse a cura del "Phuket Marine Biological Centre". In particolare, oltre 600 specie di molluschi intertidali e infralitorali sono state citate nell'area e gli elenchi sono corredati da informazioni sui rispettivi habitat, principalmente per quanto riguarda il substrato e la distribuzione batimetrica (Tantanasiriwong, 1978, 1979). Questo insieme di dati fornisce un quadro importante relativamente ai popolamenti sicuramente presenti prima dell'evento catastrofico. Infine, sono disponibili alcune significative informazioni sulla morfologia e sui depositi costieri (Dheeradilok, 1995).

La ricerca, condotta con metodologie di carattere actuopaleontologico, si focalizza sulle associazioni di organismi con scheletro (fossilizzabili), in prevalenza foraminiferi, molluschi, policheti tubicoli, crostacei (ostracodi, cirripedi e decapodi), briozoi ed echinodermi, nonché sugli aspetti sedimentologici e sulle proprietà geochimiche dei depositi sedimentari considerati. Essa fa seguito a indagini già svolte nel Golfo di Tailandia, che costituiscono un patrimonio di esperienza su ambienti e faune marine bentoniche presenti nelle acque tailandesi, e che hanno portato ad una serie di acquisizioni scientifiche di carattere sia tassonomico che paleoecologico (Robba et al., 2002, 2003, 2004; Di Geronimo et al., 2003a; Di Geronimo et al., 2003b; Chaimanee et al., 2004; Di Geronimo et al., in stampa; Robba et al., in stampa). I lavori fino ad oggi portati avanti in Tailandia si sono svolti in stretta sinergia con lo staff della Environmental Geology Division, Department of Mineral Resources (Bangkok, Tailandia) guidato dal Dott. Niran Chaimanee. La stessa collaborazione costituisce un fondamentale riferimento scientifico e operativo nell'ambito del progetto che viene qui proposto.

È da notare che, mentre esistono numerosi studi sulle modificazioni della geomorfologia costiera e sulle caratteristiche sedimentologiche dei depositi messi in posto, a terra e in mare, a seguito di eventi di tsunami (ad es. Dominey-Howes, 1996; Minoura et al., 1997; van den Bergh et al., 2003; Besana et al., 2004), a parte informazioni sparse e talora affrettate sugli ambienti di scogliera corallina, non si conosce praticamente nulla circa 1) l'effetto sui popolamenti marini bentonici di fondo mobile antistanti zone costiere impattate da tsunami, 2) l'entità dei cambiamenti indotti, 3) le modalità e tempi di ricolonizzazione e 4) la composizione delle comunità che si installano (analoghe a quelle precedenti oppure diverse). La ricerca proposta intende creare una base di dati tendenti a colmare la mancanza di conoscenza anzidetta, con il duplice proposito di
1) verificare la possibilità di costruire un modello di evoluzione della sequenza "pre-impatto - impatto - post-impatto" basato su evidenze anche di tipo biologico, applicabile nella interpretazione di livelli che registrano condizioni energetiche molto elevate, presenti nelle successioni sedimentarie. 2) fornire una serie di linee guida a chi sia incaricato di azioni manageriali per il ricupero degli ambienti intertidali e infralitorali danneggiati dal maremoto.

Considerata la base di partenza, ogni risultato ottenuto da questo progetto costituirà innovazione.
Tre aspetti meritano di essere sottolineati. 1) La ricerca si colloca al confine tra Bioscienze e Geoscienze, nel senso che, utilizzando le metodologie proprie della paleoecologia marina applicata, integra le informazioni derivate dallo studio del quadro ambientale attuale con quelle relative al passato recente, organizzandole in una successione temporale ed evidenziando i cambiamenti. 2) Nelle aree costiere tailandesi che hanno subito l'evento catastrofico del 26 dicembre 2004, sono state avviate ricerche, variamente finalizzate, da parte di Enti Governativi e Università locali, tutte focalizzate sugli effetti all'interno della linea di costa. Nessuna di esse prende in considerazione la parte a mare, con un conseguente vuoto di conoscenza che, invece, il presente progetto si propone di contribuire a colmare. 3) Per quanto si conosce, sarebbe la prima volta che vengono investigati in maniera sistematica i possibili effetti di uno tsunami su popolamenti dei fondi mobili, anche peri-recifali, che, nonostante il loro fondamentale ruolo negli equilibri chimico-fisico, sedimentologico, trofico ecc. sembrano ricevere un' attenzione decisamente minore rispetto a quella invece attribuita alle scogliere coralline. <<<