Gli effetti del cambiamento climatico sul regime idrologico e sulla dinamica batterica : il caso studio del fiume Lambro

With the decrease in rainfall and the increase in temperatures, the water resources are altered both in terms of quantity (less water availability) and qualitative (increase in growth phenomena with consequent migration of bacterial organisms into water). The aims of this study is to evaluate the effects of climate change on hydrological and bacterial dynamics in the Lambro river basin. The Poli-Hydro model was used to simulate the hydrology, while a simplified model was built on the basis of existing models for the simulation of bacterial dynamics. The calibration of the hydrological model was performed with the observed flow data in a section of the river over the control period 2010-2021, while the calibration of bacterial dynamics model was based on the bacterial concentration values (expressed as colony forming units on volume of water - cfu/100ml) obtained from laboratory analysis carried out on samples collected along the river in two separate samplings period, in the year 2021. After the calibration phase, the two models were used to simulate river flows and bacterial dynamics in the area of interest up to the middle of the century. The new climate drivers were obtained from 6 global circulation models and 4 socio-economic scenarios of the AR6. The results show a general increase in temperature on an average monthly and annual scale, a variation in the rainfall regime with strong decreases during the summer period and a general increase in the bacterial concentration in the river. Deepen this issues is important to preserve this resource and to face with any future water crises.

Con la diminuzione delle precipitazioni e l’aumento delle temperature, le risorse idriche risultano essere alterate sia dal punto di vista quantitativo (minor disponibilità idrica) che qualitativo (aumento dei fenomeni di crescita con conseguente migrazione in acqua di organismi batterici). Lo scopo del seguente elaborato di tesi è quello di valutare gli effetti dei cambiamenti climatici sulle dinamiche idrologiche e batteriche nel bacino del fiume Lambro. Per simulare l’idrologia è stato utilizzato il modello Poli-Hydro, mentre per la simulazione delle dinamiche batteriche è stato costruito un modello semplificato sulla base di modelli già esistenti. Il modello idrologico è stato calibrato con i dati di portata osservata in una sezione del fiume nel periodo di controllo 2010-2021, mentre il modello di simulazione della dinamica batterica è stato calibrato sui valori di concentrazione batterica (espressi come unità formanti colonie su volume d’acqua - ufc/100ml) ottenute da analisi di laboratorio effettuate su campioni raccolti lungo il corso del fiume in due distinte campagne, nell’anno 2021. Successivamente alla fase di calibrazione, i due modelli sono stati utilizzati per simulare le portate fluviali e la dinamica batterica nel bacino d’interesse fino a metà secolo. I nuovi driver climatici sono stati ottenuti da 6 modelli di circolazione globale e 4 scenari socioeconomici dell’AR6. I risultati mostrano un aumento generale della temperatura a scala media mensile ed annuale, una variazione del regime di precipitazioni con forti diminuzioni durante il periodo estivo ed un generale incremento della concentrazione batterica nel fiume. Risulta quindi importante approfondire queste tematiche per preservare questa risorsa e per far fronte ad eventuali crisi idriche future.