Al fine di monitorare nel tempo le variazioni ambientali del lago e i progressi nel raggiungimento degli obiettivi del Piano d’Azione, viene predisposto un pannello di controllo, aggiornato annualmente, basato su un sistema di indicatori in grado di fornire un quadro sintetico e immediato dello stato di alcuni parametri chiave rispetto ai target prefissati.

Al seguente link Sway è possibile consultare il pannello di controllo e approfondire ciascun indicatore attraverso una breve sintesi e la relativa scheda di dettaglio: https://sway.cloud.microsoft/qIgWZhvM1L7NIXxS?ref=Link

Per fioritura algale si intende un rapido aumento e cambiamento della componente fitoplanctonica (insieme degli organismi fotosintetici che costituiscono il plancton – Vedi glossario) nelle acque del lago.

La crescita delle alghe è legata a processi naturali biologici che avvengono all’interno del lago ed è tanto maggiore quanto maggiori sono i nutrienti nel lago. Le fonti puntuali (come scarichi degli impianti di trattamento delle acque reflue civili e industriali, i sistemi di raccolta delle acque piovane, gli sfioratori fognari, etc.) e le fonti non puntuali (ad esempio dilavamento da campi agricoli, strade e acque piovane), possono avere un elevato contenuto di azoto e fosforo e causare un'eccessiva fertilizzazione delle acque (Vedi sezione eutrofizzazione).

Alla formazione e alla persistenza delle fioriture di cianobatteri (batteri fotosintetici un tempo noti col nome di "alghe azzurre") contribuiscono una serie di fattori, tra cui:

•disponibilità di luce;

•temperatura dell'acqua;

•alterazione del flusso dell'acqua;

•mescolamento verticale;

•variazioni del pH;

•carico di nutrienti (sia azoto che fosforo);

•metalli in traccia.

Normalmente le fioriture algali sono formate da tipologie di alghe del tutto innocue per la salute dell’uomo e dell’ambiente. In taluni casi, le fioriture algali sono formate non da alghe ma da cianobatteri.

I cianobatteri possono potenzialmente produrre e rilasciare tossine (cianotossine).

Le cianotossine più comunemente riscontrate sono le microcistine e le saxitossine.

Fonte: https://www.epa.gov/cyanohabs

L'eutrofizzazione è il processo di arricchimento di un ambiente acquatico di sostanze nutrienti. I nutrienti principalmente coinvolti nell’eutrofizzazione dei laghi sono carbonio organico, fosforo e azoto, che possono provenire da scarichi urbani e industriali e da attività agricole e zootecniche. Un apporto eccessivo di nutrienti aumenta fortemente la produttività algale, innescando una serie di effetti negativi sulla qualità delle acque, tra cui diminuzione della trasparenza in superficie e dell’ossigeno disciolto in profondità, colorazioni e odori anomali delle acque a causa delle fioriture algali, limitazioni o impossibilità di utilizzo delle acque per vari scopi come l’approvvigionamento in acqua potabile e la balneazione.

Ad oggi l’eutrofizzazione rappresenta la principale causa del mancato raggiungimento degli obiettivi di qualità sanciti nella Direttiva Quadro sulle Acque (2000/60/CE) e riguarda ancora circa il 53% dei laghi europei, ed è:

•principalmente causata da apporti di fosforo dal bacino (carico esterno);

•rafforzata dal rilascio di fosforo dai sedimenti (carico interno), determinato dalle condizioni di anossia (carenza di ossigeno) durante la stratificazione estiva;

•amplificata dal riscaldamento climatico che determina il riscaldamento delle acque, aumenta la stabilità della colonna d’acqua, prolunga e intensifica la stratificazione estiva.

Come si riduce:

•Riportando il carico esterno di nutrienti a valori il più possibile prossimi a quelli naturali

•Migliorando i tassi di depurazione delle acque reflue

•Razionalizzando le tecniche agricole e zootecniche

•Agendo sul carico interno

Il ciclo termico è riferito alle fasi che caratterizzano un lago nel corso dell’anno per quanto riguarda la distribuzione della temperatura e di altri parametri (es. ossigeno) lungo la colonna d'acqua.

ATS INSUBRIA è l’ente incaricato alla valutazione della qualità delle acque ai fini della balneazione.

L’attività ha l’obiettivo di monitorare la presenza di alghe e batteri fotosintetici potenzialmente tossici (cianobatteri), ad oggi causa della non balneabilità del lago, oltre che il monitoraggio dei microrganismi indicatori di inquinamento fognario al fine di definire la fruibilità a scopo balneare del bacino, secondo quanto previsto dal D.Lgs. 116/2008, dal Decreto del Ministero della Salute 30/03/2010 e dal Rapporti ISTISAN 14/20.

I campioni vengono prelevati con cadenza mensile e negli ultimi anni hanno accertato valori costantemente al di sotto dei limiti di riferimento normativi.

Per una maggior tutela della salute pubblica i punti di accesso identificati verranno monitorati da ATS con frequenza aumentata (fino a giornaliera). Sarà quindi possibile consultarne gli andamenti che verranno aggiornati ogni settimana.

A seguire, si riportano i grafici con i dati relativi ai parametri sulla balneazione presso le località di Biandronno, Bodio Lomnago, Varese Schiranna; Cazzago e Gavirate, analizzati durante l'anno 2024.

Gli indicatori che vengono monitorati sono:

•  Escherichia coli, batterio che vive nell´intestino dell´uomo e degli animali a sangue caldo ed è sensibile a molti disinfettanti chimici e fisici.

•  Enterococchi intestinali, batteri normalmente presenti nel tratto intestinale degli uomini e degli animali, sono indicatori di possibile presenza di patogeni fecali.

In caso di superamento dei limiti (D.M. Salute del 30 marzo 2010) ATS provvede a comunicarlo tempestivamente al comune per l’emissione dell’ordinanza sindacale di divieto di balneazione, inoltre si preoccupa di informarne i bagnanti e programma gli interventi con le necessarie misure di gestione sulle fonti di impatto rilevate per il ripristino della situazione di sicurezza.

La contaminazione fecale e la presenza di patogeni sono possibili cause di disturbi respiratori, infezioni dell’orecchio, disturbi oculari ecc.

Ad oggi, i campioni analizzati, dal 2019, sono stati prelevati con cadenza mensile e hanno accertato valori costantemente al di sotto dei limiti di riferimento normativi.

Nei grafici, a titolo esplicativo e di esempio, si riportano le analisi dell’ultimo triennio presso il lido della Schiranna di Varese.

La presenza di determinate alghe o batteri fotosintetici è considerata un problema sanitario emergente poiché, ad elevate concentrazioni, possono produrre cianotossine con diversi effetti tossicologici.

Varie specie di cianobatteri producono diversi tipi di tossine che, generalmente, rimangono all’interno delle cellule cianobatteriche, ma in alcuni casi vengono rilasciate nell’acqua e, di conseguenza, in tempi più lunghi si accumulano nei tessuti degli animali acquatici.

Le tossine prodotte dai cianobatteri sono suddivise in diverse categorie a seconda degli effetti che provocano:

• epatotossine
• citotossine
• neurotossine
• tossine irritative

Durante l’attività di balneazione gli esseri umani si espongono al contatto con le tossine attraverso diverse vie:

• cutanea, attraverso il contatto diretto con le acque contaminate
• inalatoria (sia per i bagnanti che per chi svolge attività nelle aree circostanti il corpo idrico contaminato)
• orale (associata, ad esempio, all’ingestione involontaria di acqua durante il nuoto).

Negli ultimi anni i campioni analizzati, prelevati con cadenza mensile, hanno accertato valori costantemente al di sotto dei limiti di riferimento normativi.

Nel grafico si riportano le analisi dell’ultimo triennio presso il lido della Schiranna di Varese.

Fosforo e azoto, insieme al carbonio organico, rappresentano i principali nutrienti che determinano la crescita della biomassa vegetale, il cui eccesso è uno degli effetti dell’eutrofizzazione. Nei laghi lombardi il nutriente che limita la crescita degli organismi vegetali è quasi sempre il fosforo.

Durante la fase di stratificazione termica nel lago di Varese si osserva il progressivo aumento dei nutrienti nelle acque profonde, dove il fosforo raggiunge concentrazioni elevate. Con la piena circolazione delle acque, che inizia nel mese di dicembre e si protrae fino a marzo, i nutrienti vengono ridistribuiti sull’intera colonna d’acqua e le concentrazioni di fosforo misurate in superficie e sul fondo divengono simili.

La quantità di fosforo misurato alla piena circolazione dà un’indicazione sullo stato trofico del lago: la sua diminuzione nel tempo indica un miglioramento della qualità delle acque ai fini del loro utilizzo.

Ogni lago, in base alle proprie caratteristiche (forma, profondità, volume d’acqua, tempo di ricambio delle acque) tende ad avere una determinata concentrazione naturale di nutrienti. Per questo motivo non è possibile paragonare il lago di Varese ai grandi laghi subalpini, come il lago Maggiore, per esempio.

Al fine di completare il processo di risanamento delle acque del lago e limitare il carico proveniente dal bacino del lago, sono state messe in atto diverse misure inerenti il sistema fognario, in particolare:

•il miglioramento degli aspetti conoscitivi relativi al reticolo fognario presente nel bacino

•la pianificazione e realizzazione di interventi infrastrutturali 

Le attività conoscitive prevedono:

•identificazione e risoluzione di malfunzionamenti;

•monitoraggio quali-quantitativo di alcuni sfioratori di piena (in continuo a partire dal 2019);

•analisi degli scarichi in ambiente ricadenti nel bacino imbrifero del lago (in continuo a partire dal 2019);

•rilievo topografico del reticolo fognario di tutti i comuni afferenti all’agglomerato del lago (completato il 100% del rilievo della rete di Gavirate, in corso il rilievo del comune di Varese, fuori bacino);

•aggiornamento della modellazione idraulica;

•monitoraggio delle portate relativo all'agglomerato.

Le opere infrastrutturali hanno lo scopo di migliorare le condizioni e la funzionalità del reticolo fognario presente nel bacino del lago e limitare gli eventuali sversamenti, soprattutto, in tempo di pioggia. In particolare, l’attività prevede la progettazione e realizzazione degli interventi sui manufatti fognari nell’agglomerato in seguito ai risultati prodotti dall’attività conoscitivi sopra descritte.

L’impianto di prelievo ipolimnico, ovvero delle acque profonde del lago, (per ipolimnio, vedi sezione ciclo termico) è composto da un sistema di tubazioni posate sul fondo del lago, nella zona più profonda (circa 25 metri), allacciate a una stazione di sollevamento ubicata sul lungolago Francesco Daverio, in comune di Biandronno.

In particolare, l’impianto è composto da quattro comparti: 

1.Sistema di condotte subacquee: tubazioni di aspirazione e mandata con relativi ancoraggi, griglie di aspirazione, ecc. 

2.Stazione di sollevamento: camera interrata con 3 elettropompe di aspirazione, 1 elettropompa di aggottamento, cabine esterne di contenimento dei quadri elettrici di alimentazione/comando delle pompe, ecc. 

3.Vasca di rallentamento cinetico: vasca coperta di raccolta delle acque, per rallentarne la velocità prima dello scarico nel fiume Bardello.

4.Manufatto di scarico: sistema di scarico a ventaglio finalizzato a creare un’ampia superficie di laminazione delle acque in corrispondenza dell’immissione nel fiume Bardello, per ridurre la turbolenza e la conseguente propagazione di cattivi odori. 

Di seguito, si riporta una tabella con i principali dati di funzionamento dell'impianto relativi al periodo 2020 - 2023:

N.B.

• l'impianto è stato fermo sei giorni nel mese di agosto 2023
• 13 novembre 2023: spegnimento impianto per installazione sistema di iniezione di aria e manutenzione pompe in avaria
• l'impianto è stato riacceso il 29 maggio 2024 a causa dei livelli alti del lago

La boa posizionata sul lago di Varese è funzionale al monitoraggio delle caratteristiche fisiche e chimiche delle acque e delle dinamiche di abbondanza di cianobatteri. In particolare, è dotata di sensori per:  ​

• l’acquisizione di parametri meteorologici (temperatura dell’aria, umidità relativa, velocità e direzione del vento, radiazione solare netta, radiazione solare a bassa lunghezza d’onda);  ​

• la misura di parametri fisici e chimici (temperatura, pH, conducibilità, ossigeno disciolto, torbidità, potenziale redox);  ​

• la misura delle concentrazioni di clorofilla e ficocianine per il monitoraggio dei cianobatteri. ​

I dati, registrati con frequenza elevata, sono trasmessi in continuo e sottoposti a validazione.

È possibile consultarli all'interno del Progetto SI.MI.LE. al seguente link https://insubrilakes.eu/#/admin/lago-varese

Nei paragrafi successivi, vengono mostrati i principali parametri raccolti ed una breve descrizione di ciascuno di essi: 

• ossigeno, 
• pH, 
• trasparenza, 
• temperatura dell’acqua 
• temperatura dell’aria

La quantità di ossigeno disciolto presente in acqua in un dato momento è determinata da diversi fattori: scambi di ossigeno con l’atmosfera, ossigeno prodotto dagli organismi che effettuano fotosintesi, ossigeno consumato dalla respirazione degli organismi acquatici o dalle reazioni di decomposizione della materia organica. Eventi meteorici intensi, rimescolando le acque, possono determinare brusche variazioni della quantità di ossigeno disciolto, influenzandone l’andamento.

Il fitoplancton, le macrofite e le alghe bentoniche attraverso la fotosintesi producono ossigeno. Il fitoplancton, in particolare, può influenzare considerevolmente la quantità di ossigeno disciolto determinando valori di saturazione percentuale che possono superare considerevolmente il 100% in occasione degli episodi di fioritura algale.

Il grafico mostra i valori di ossigeno disciolto, espressi come saturazione percentuale, misurati in continuo dai due sensori di cui è dotata la boa limnologica. Un sensore è collocato in superficie per seguire l’evoluzione del fitoplancton ed evidenziare eventuali episodi di fioritura algale. L’altro sensore viene collocato sul fondo durante il periodo novembre-aprile per seguire la concentrazione dell’ossigeno nelle acque profonde durante la fase di piena circolazione delle acque. Quando sul fondo viene raggiunta stabilmente la condizione di anossia (assenza di ossigeno) il sensore viene spostato e utilizzato per contribuire al monitoraggio del fitoplancton nell’epilimnio.

E' possibile consultare i dati in tempo reale al seguente link .

Il grafico mostra l' andamento del pH durante il periodo estivo nel quinquennio 2020-2024, ottenuto a partire dalle misure in continuo effettuate dalla boa limnologica in prossimità della superficie, per seguire l’evoluzione del fitoplancton ed evidenziare eventuali fenomeni di fioritura algale. Vengono riportate anche le soglie di attenzione definite per il sistema di allerta precoce relativo alle fioriture dei cianobatteri.

Il pH è l’unità di misura dell’acidità e della basicità di una soluzione acquosa. Il suo valore può essere compreso tra 0 e 14 e in base ad esso una soluzione viene definita:

•  acida (pH < 7)

•  neutra (pH = 7)

•  basica (pH > 7)

Nelle acque superficiali interne (fiumi, laghi) il valore di pH è generalmente compreso tra 7 e 9. 

La fotosintesi effettuata dai produttori primari (fitoplancton, macrofite, alghe bentoniche) è in grado di influenzare il valore di pH determinandone un aumento. Il fitoplancton, in particolare, può determinare valori di pH > 9,5 in occasione degli episodi di fioritura algale.

Il grafico mostra le misure del pH in continuo effettuate dalla boa limnologica in prossimità della superficie, per seguire l’evoluzione del fitoplancton ed evidenziare eventuali fenomeni di fioritura algale.

Eventi meteorici intensi, rimescolando le acque, possono determinare bruschi abbassamenti del pH, influenzandone momentaneamente l’andamento.

E' possibile consultare i dati in tempo reale al seguente link .

La trasparenza di un lago è definita come la profondità alla quale un disco bianco o a quadranti bianchi e neri di 20-30 cm di diametro (disco di Secchi) diviene invisibile dalla superficie.

La trasparenza è un parametro correlato alla produttività algale del lago e alla presenza di particolato disciolto.

I più alti valori di questo parametro si registrano quando la componente fitoplanctonica non ha ancora raggiunto un completo sviluppo mentre bassi valori di trasparenza si osservano quando la comunità algale risulta ampiamente presente.

Il grafico riporta l’andamento della trasparenza misurata in campo durante le attività di monitoraggio.

E' possibile consultare i dati in tempo reale al seguente link .

 I grafici mostrano l’andamento della temperatura nel periodo 2020-2024, ottenuti a partire dalle misure effettuate in continuo dalla boa limnologica in superficie, a metà colonna e sul fondo del lago. La boa limnologica è dotata di 15 sensori per la misura della temperatura distribuiti lungo il profilo verticale.

E' possibile consultare i dati in tempo reale al seguente link .

Il grafico mostra l’andamento della temperatura dell’aria nel periodo 2020-2024, ottenuto a partire dalle misure effettuate in continuo dalla boa limnologica .

E' possibile consultare i dati in tempo reale al seguente link .

Si riportano i file con i dati grezzi della boa dal 2020 ai primi mesi del 2023 e i dati analitici del lago dal 2019 al 2022.

Il Telerilevamento (Remote Sensing in inglese) è un approccio multidisciplinare allo studio del territorio e dell’ambiente. Esso consente di acquisire a distanza informazioni dettagliate sulle caratteristiche qualitative e quantitative di superfici o porzioni di territorio, e formulare ipotesi interpretative sul loro stato e sui cambiamenti e i processi dinamici da cui essi sono interessati.

L’acquisizione dei dati avviene grazie a speciali sensori che registrano le informazioni trasportate dall’energia elettromagnetica emessa, riflessa o diffusa dai corpi osservati, riuscendo a rendere “visibili” radiazioni che l’occhio umano non sarebbe altrimenti in grado di percepire.

Il Telerilevamento può essere descritto come un processo che sfrutta il diverso modo in cui le superfici naturali interagiscono con l’energia elettromagnetica proveniente da una sorgente per ottenere informazioni sulle loro caratteristiche.

L’interazione tra l’energia incidente e la superficie naturale lascia una “traccia” chiamata firma spettrale. Le diverse firme spettrali delle varie superfici naturali vengono raccolte e misurate da sensori montati per esempio su satelliti che riprendono a distanza. I dati raccolti da questi strumenti vengono elaborati per ottenerne informazioni sulle caratteristiche e lo stato di salute delle superfici indagate.

L’utilizzo delle tecniche di telerilevamento satellitare rappresenta un efficace strumento d’integrazione delle abituali metodologie di monitoraggio nell’analisi delle dinamiche temporali e spaziali di alcuni parametri di qualità delle acque.

Nel caso specifico dei laghi, le informazioni telerilevabili sono le seguenti:

•presenza/assenza di fioriture algali sulla superficie;

•concentrazione dei pigmenti fotosintetici ed in particolare della clorofilla-a;

•concentrazioni del sedimento solido sospeso nelle sue frazioni organiche ed inorganiche;

•coefficiente di attenuazione lungo la colonna d’acqua dell’irradianza incidente;

•trasparenza dell’acqua;

•temperatura superficiale;

•nel caso di acque basse, batimetria e natura/copertura del fondale.

Si riportano i bollettini prodotti dal CNR IREA relativamente al monitoraggio dello stato della vegetazione acquatica e della clorofilla tramite telerilevamento da satellite

Nel seguito si riporta la mappa della pista ciclabile del lago di Varese con le indicazioni dei principali elementi di interesse.

Si riporta il glossario della terminologia principale utilizzata nei precedenti paragrafi ed una indicazione sulla bibliografia relativa.