Introduzione 

Il monitoraggio fitopatologico rappresenta uno strumento estremamente utile per il controllo delle avversità e la salvaguardia degli ecosistemi forestali e dei sistemi urbani. Negli ultimi anni, il suo impiego sta diventando sempre più diffuso a livello internazionale ([2], [12], [26]) e regionale sopratutto in uno scenario in cui, i cambiamenti climatici inducono i patogeni e i parassiti a modificare i loro areali di diffusione ([11], [15]). In Italia, sull’indicazione riportate nelle Direttive Europee ICP Forest (⇒ http:/­/­www.icp-forests.org/­) è stato istituito il CON.ECO.FOR. ([6]), mentre a livello locale molte Regioni, si sono organizzate in reti di controllo interne ([3], [5]).

Anche nel caso di sistemi urbani, il monitoraggio rappresenta un valido strumento importante non solo per il rilevamento di funghi e/o insetti, ma anche per la messa in sicurezza e la gestione delle alberature cittadine ([22], [23]). Trattandosi di ambienti antropizzati, spesso, le difficili condizioni di vita delle piante e gli stress a cui esse sono sottoposte, rendono le stesse più suscettibili agli attacchi di insetti e funghi ([4], [21]).

Nel seguente studio sono state prese in esame, tra il 2004 e il 2007, le alberature gestite dall’“Opera delle Mura di Lucca” che comprendono le piante presenti sulle mura, quelle del centro storico e quelle presenti esternamente la cerchia muraria, lungo i viali di circonvallazione. Il sistema di fortificazione delle Mura di Lucca è lungo circa 4200m, ed è costituito esternamente da un muro a scarpa, mentre nella parte interna, da gradoni in terra che scendono verso la città.

Il progetto iniziale delle mura assegna alle alberature di salici e olmi una funzione strategica per schermare gli apparati militari, di regimazione idraulica, raggiunta tramite i meccanismi di traspirazione che mirano a smaltire l’acqua in eccesso che la struttura pensile sovrastante il terrapieno comporta, e di consolidamento del terrapieno grazie all’attività degli apparati radicali ([25]). Dall’inizio della loro costruzione, per stabilizzare questi terrapieni, furono piantate molte specie arboree ([25]), che fino al 1800 avevano peraltro anche una funzione di provvigione legnosa in caso di lunghi assedi alla città ([17]). Dal XIX secolo, decaduta da tempo la vocazione militare, queste alberature costituiscono un parco urbano in grado di fornire ai cittadini e alla città di Lucca un rilevante valore turistico-ricreativo ([25]).

La ricerca ha riguardato le fasi del censimento delle alberature, e la valutazione dello stato fitosanitario. Sulla base di quest’ultimi rilievi sono stati indicati gli interventi per la messa in sicurezza degli esemplari più pericolosi e per il continuo monitoraggio di quelli deperienti. La raccolta di questi dati, ha inoltre permesso la realizzazione di uno strumento informatico denominato ’Sistema Informativo delle Alberature’.

Materiali e Metodi 

L’analisi è stata effettuata suddividendo le alberature gestite dall’Opera delle Mura di Lucca in due macroaree: a) centro storico e cinta muraria; b) viali di circonvallazione, che perimetrano esternamente le mura.

L’indagine è stata realizzata attraverso il rilievo dei dati in campo (georeferenziazione, censimento e analisi fitopatologiche), seguendo una procedura consolidata in molte realtà italiane ([14], [24], [9], [10], [23]). Successivamente è stato creato un database (Sistema Informativo delle Alberature) all’interno del quale sono state inserite tutte le informazioni rilevate.

Censimento e analisi fitopatologiche

Le piante sono state georeferenziate tramite GPS attribuendo a ciascun esemplare un identificativo numerico univoco. A tale scopo si è provveduto ad affiggere su ciascuna pianta, a un’altezza di circa 2.2 m da terra, un cartellino di materiale plastico recante l’identificativo numerico, in modo da facilitare l’individuazione di ogni soggetto nelle successive fasi del lavoro.

La posizione topografica di ciascuno esemplare è stata acquisita in campo utilizzando un Global Positioning System; in particolare, è stato impiegato il GPS TRIMBLE GeoExplorer XT. Contestualmente all’acquisizione del dato geografico è stata identificata la specie arborea e sono stati misurati diametro a petto d’uomo ed altezza totale di ciascun albero, archiviando tali informazioni sul datalogger dello strumento.

I dati raccolti con GPS sono stati sottoposti a correzione differenziale, utilizzando la base di acquisizione fissa della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Firenze localizzata a Prato, ed elaborati mediante il software Pathfinder 3.00. Questi dati sono stati successivamente convertiti in formato shape e trasferiti in ambiente ArcView GIS 3.2 per la redazione della cartografia tematica. La base cartografica utilizzata è la Carta Tecnica del Comune di Lucca, realizzata nel 1984 dal Comune di Lucca tramite fotorestituzione in scala 1:1000 di un volo del 1974.

La valutazione dello stato fitosanitario ha riguardato piante arboree con diametro superiore a 25 cm (misurato a petto d’uomo) ed altezza superiore a 3m. Per ciascun esemplare sono state rilevate sia le fitopatie, sia i sintomi di difetti biomeccanici e di alterazioni interne ([19]).

L’analisi fitopatologia è stata basata sull’identificazione di sintomi e segni di patogeni e/o fitofagi, mentre l’analisi biomeccanica è stata condotta utilizzando il protocollo VTA ([1], [20]), allo scopo di individuare difetti interni quali, ad esempio, cavità associate a fenomeni di carie all’interno del fusto. Tali alterazioni del legno sono state successivamente confermate attraverso l’analisi strumentale, utilizzando il penetrometro elettronico Resistograph P-3450 e il tomografo sonico Arbotom (per i dettagli sull’informazione fornita da tali strumenti si rimanda a [7], [8], [13], [16], [18]). Il complesso delle analisi compiute ha permesso l’identificazione di situazioni di rischio connesse con il cedimento strutturale di alberi, o di porzioni di essi.

Una volta accertato lo stato fitosanitario e la stabilità dell’esemplare, sulla base della richieste pervenute dal committente della Convenzione (Opera delle Mura di Lucca), per rendere più agevole la gestione delle emergenze, i dati di ciascun individuo sono stati inclusi in 4 classi empiriche di intervento (adattandole da [14] e [26]): a) classe 0: assenza di danno, pianta sana; b) classe 1: piante che presentano danni non gravi ma che richiedono comunque di essere verificati in tempi brevi; c) classe 2: esemplari che presentano evidenti rischi di caduta di rami o di intensificarsi degli attacchi in atto, per le quali è richiesto un controllo strumentale, a mezzo di resistograph; d) classe 3: piante soggette a maggior rischio di caduta e per le quali è richiesto un rapido intervento che può consistere nell’abbattimento, nella potatura per eliminare parti pericolanti o per riequilibrare le dimensioni della chioma. Le classi di intervento sono state ripartite per macroaree e per specie vegetale.

Realizzazione del Sistema Informativo delle Alberature

I dati raccolti attraverso queste analisi sono stati impiegati per la compilazione del Sistema Informativo delle Alberature, la cui interrogazione ha permesso di pianificare la fase successiva, ottimizzando la ricerca in merito agli aspetti patologici e biomeccanici. Una volta censite le piante sono state riportate sulla base cartografica (Fig. 1A); parallelamente a questo è stata compilata, per ciascun esemplare, una scheda di monitoraggio individuale (Fig. 1B). La creazione di questa scheda è stata effettuata tenendo presente le richieste del Committente (Opera delle Mura di Lucca), ma anche sulla base di schede utilizzate in monitoraggi precedenti ([14], [27]). Le schede che costituiscono il Sistema Informativo delle Alberature, riportano una serie di voci funzionali alla classificazione e verifica degli individui arborei, nonché una serie di indicatori relativi alla loro collocazione spaziale, agli aspetti strutturali e fisionomici ed allo stato di vigoria dei singoli alberi. Le indicazioni fisionomiche e strutturali dei singoli alberi sono state ripartite per caratteristiche relative al fusto, alla chioma e alle radici. L’interrogazione del database ha quindi permesso di gestire le alberature dell’Opera delle Mura, indicando per esempio gli esemplari da abbattere tempestivamente (Fig. 1C).

Fig. 1 - Sistema Informativo delle Alberature. (A) Software ArcView GIS 3.2 in cui viene mostrata l’individuazione di ogni singola pianta (punti colorati) su base cartografica (Carta Tecnica del Comune di Lucca, 1:1000); (B) Esempio di scheda anagrafica compilata per ciascun esemplare; (C) piante soggette ad abbattimento (classe 3) lungo le mura e nel centro storico.

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Risultati 

Il censimento e le analisi fitopatologiche hanno fornito un quadro complessivo delle condizioni delle alberature gestite dall’Opera delle Mura di Lucca.

In totale sono state monitorate 2706 piante, ripartite su cinta muraria e centro storico (1637) e viali esterni (1069). Le specie maggiormente rappresentate, superiori al 10% del totale, sono tiglio (Tilia sp.), platano (Platanus sp.) e leccio (Quercus ilex); altre specie, tra cui ippocastano (Aesculus hippocastanum), liriodendro (Liriodendron tulipifera) e olmo (Ulmus sp.) sono risultate presenti in misura inferiore al 5% (Tab. 1).

Su 2706 piante censite, 1587 (pari al 59% del totale) risultavano interessate da fitopatie. La Fig. 2 mostra la suddivisione delle classi di intervento, ripartite inoltre per le due diverse zone di monitoraggio (Fig. 2B).

Fig. 2 - A) Raggruppamento delle tre diverse classi di intervento sul totale delle piante analizzate (espresso in %), e (B) nelle due distinte macroaree monitorate (espresso in numero di piante).

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In classe 1 rientrano tutti gli esemplari che presentano rami secchi, colature di liquido dalla corteccia, danni alla base del fusto (generalmente dovuti a lavori stradali), chioma trasparente. In classe 2 sono invece incluse piante con le ferite e cavità, carie, presenza di corpi fruttiferi e gallerie di insetti. Infine, all’interno della classe 3, sono presenti quelle colpite da carie in stato avanzato, da cancro colorato (su platano), e presenza di numerose gallerie da insetti.

Dopo avere eseguito la verifica strumentale il 26.7% degli individui inclusi nella classe 2 sono passati in classe 3, nella quale rientravano individui che necessitano di tempestivi interventi.

Qui di seguito vengono riportate sinteticamente le principali fitopatie riscontrate sulle specie arboree analizzate maggiormente diffuse (Fig. 3, Tab. 2). Tra queste specie la ripartizione delle classi di intervento per classi di diametro (Tab. 3) ha messo in evidenza che il numero di piante incluse nelle classi più a rischio (classe 2 e classe 3) aumenta all’aumentare del diametro.

Fig. 3 - Ripartizione delle tre classi di intervento tra le specie che costituiscono i gruppi più numerosi delle alberature. Tra parentesi è riportato il numero di piante monitorate con problemi fitosanitari.

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a) Platano: per questa specie la principale fitopatia era costituita dalla carie di branche o porzioni di fusto, sulle quali spicca, fra gli altri agenti, la presenza di Spongipellis pachyodon, fungo di carie bianca spesso responsabile di rovinose cadute di grosse branche. Gran parte delle piante con carie richiedeva un tempestivo intervento (classe 3) per la messa in sicurezza, così come gli esemplari colpiti da Ceratocystis platani (= C. fimbriata f.s. platani), agente del cancro colorato del platano, che sono stati immediatamente segnalati per l’abbattimento in ottemperanza della normativa vigente.

b) Leccio: le piante di leccio presentavano nei casi più gravi la contemporanea azione di coleotteri cerambicidi e di agenti di carie, sia su l’intero fusto che su branche. Nella maggior parte dei casi gli agenti di carie erano entrati all’interno del fusto attraverso potature di rami di grandi dimensioni. Molti esemplari presentavano inoltre problemi di stabilità. Sono stati inoltre rilevati individui per i quali è richiesta la potatura di branche secche o cariate soggette a rischio di caduta. Quasi sempre, gli agenti di carie erano entrati in corrispondenza di potature eseguite su rami di grandi dimensioni.

In altri casi, sopratutto laddove il terreno era fortemente compatto, si sono osservati fenomeni di deperimento con clorosi fogliare e trasparenza delle chiome.

È stata registrata inoltre la presenza di Coroebus florentinus, insetto che produce delle cercinature sui rami di leccio, provocandone quindi il disseccamento e la caduta.

c) Tiglio: le piante spesso presentavano chiome filate e molto ravvicinate che, nella maggior parte dei casi, erano cave al punto di inserzione dei rami. Su questi esemplari sono state osservate potature mal eseguite su grossi rami che, a seguito di una lenta cicatrizzazione, hanno permesso l’ingresso di agenti di carie con conseguente alterazione del legno a carico del fusto e di grosse branche. Si evidenziava attorno alle piante la presenza di terreno fortemente compattato e talvolta le radici erano ricoperte da asfalto o l’apparato radicale affiorante poggiava sui cordoli di pietra delimitanti la carreggiata. In alcuni casi è stato possibile osservare come le radici fossero state recise nel corso di scavi e di lavori di manutenzione del manto stradale, e come queste ferite siano state colonizzate da agenti fungini (tra cui Ganoderma) riconoscibili dalla presenza di carpofori sia sulle radici più grosse che in prossimità del colletto. Laddove gli agenti di carie avevano prolungato la loro azione a carico dei tessuti legnosi si osservavano cavità e presenza di insetti lignicoli alla base del fusto. Sulla chioma si registrava, per tutta l’alberatura, la presenza, ad elevati livelli di popolazione, dell’afide Eucallipterus tiliae e di una cocciniglia appartenente al genere Eupulvinaria.

d) Altre specie: Gli olmi, ippocastani e liriodendri (Fig. 3) presentavano fitopatie ricorrenti come carie del fusto e delle branche. Su individui di ippocastano, si sono osservati fenomeni di colature lungo il fusto, associabili a Phytophthora sp.

Discussione 

Gli spazi verdi gestiti dall’Opera delle Mura di Lucca, interrompendo la continuità delle aree edificate, formano con la struttura muraria medievale il monumento che forse più di tutti rappresenta questa città. Queste aree verdi comprese nella città rappresentano un “insieme urbano” il cui equilibrio può essere compromesso da svariati di fattori di stress, sia di origine biotica (funghi e insetti) che abiotica-ambientale, come pure da una serie di scelte gestionali non sempre in sintonia con le esigenze delle piante.

I dati raccolti durante questo monitoraggio hanno permesso di evidenziare che le principali avversità biotiche osservate sulle piante censite, solitamente alberi di notevoli dimensioni, possono essere raggruppati in due grandi categorie. In un caso si possono distinguere agenti che mettono in pericolo la sopravvivenza delle piante, nell’altro organismi che, oltre a danneggiare le piante, possono creare situazioni di pericolo per manufatti e persone. I patogeni in grado di causare la morte degli alberi, anche se estremamente pericolosi, sono risultati C. platani e secondariamente, con minor frequenza O. ulmi. Molto più spesso gli agenti di danno sviluppavano la loro azione all’interno del tessuto legnoso, con procedere lento e senza che sulla pianta interessata vi fossero sintomi visibili di declino; essi rappresentano, comunque, un potenziale pericolo per le opere murarie e per i cittadini. In questa categoria sono compresi gli agenti di carie, i coleotteri xilofagi appartenenti alle famiglie dei cerambicidi e dei buprestidi. Infatti sia i funghi basidiomiceti che gli insetti xilofagi scavando gallerie alterano la stabilità del legno, determinando possibili cadute di grossi rami o delle piante.

Dal punto di vista operativo, in accordo con quanto evidenziato da altri Autori ([9], [14], [21], [27]), due sono gli aspetti che vengono sottolineati in questo studio: la progettazione e la manutenzione.

Il primo aspetto, che riguarda per lo più aree di recente realizzazione, consente, se ben eseguito, di evitare molti problemi di carattere fitosanitario che si possono verificare allorquando le piante saranno cresciute. L’impianto di specie idonee alle condizioni microstazionali degli spazi disponibili e con opportuni sesti di impianto, permette di limitare gli interventi di manutenzione evitando ad esempio l’esecuzione di ripetute e intense potature che creano i presupposti per lo sviluppo degli agenti radicali e perciò danni alle radici, compromettendo così la vitalità della pianta.

È invece la manutenzione delle alberature e degli spazi verdi già esistenti il problema che sempre più spesso preoccupa gli operatori come nel caso delle alberature gestite dall’Opera delle Mura di Lucca.

In questi contesti urbani l’impiego di strumenti informatici, come ad esempio l’uso di uno specifico database, possono facilitare la gestione dei dati raccolti, aiutando l’operatore nella cura del verde urbano con opportuni ed adeguati interventi di manutenzione. Negli ultimi anni questi sistemi sono stati utilizzati sia per il monitoraggio di fitopatie legate a patogeni come Ceratocystis platani ([27]), sia di alberature monumentali ([14]). In questo contesto il monitoraggio delle alberature dell’Opera delle Mura di Lucca, non rappresenta un semplice inventario, ma si propone come strumento da utilizzare per un corretto programma gestionale per tenere sotto costante controllo lo stato delle alberature, o, quando necessario intervenire in modo tempestivo contro le fitopatie più pericolose per la sopravvivenza delle piante, ma anche nelle situazioni più a rischio per l’incolumità dei cittadini o di manufatti.

Nello specifico delle circa 2700 piante censite quasi il 60% sono risultate interessate da fitopatie. Per facilitare gli interventi operativi si è scelto di evidenziare, raggruppando per classi di intervento, le piante che necessitano di attenzione piuttosto che elencare le diverse tipologie di danno, considerando tra l’altro che l’assegnazione di una pianta ad una classe di danno non è statica ma può mutare nel tempo, a seconda del progredire della colonizzazione di insetti o di fungi. Questi agenti biotici con la loro attività possono far passare, in poco tempo, un esemplare ad una classe superiore di danno, per esempio dalla classe 2 alla classe 3. Dal rilievo emerge che le specie che richiedono cure sono numericamente limitate: leccio, platano, tiglio. Per queste specie le percentuali di individui con classi di intervento 2 o 3 assommano a ca. 500 piante.

La ripartizione delle classi di intervento per classi di diametro (Tab. 3) mostra che all’aumentare delle dimensioni diametriche, e quindi dell’età, il numero di piante che entrano a far parte in quella classe aumenta. Tale osservazione, rilevata particolarmente nelle classi a più alto rischio (classe 2 e 3), mette in evidenza che il peggioramento delle condizioni fitosanitarie progredisce con l’invecchiamento dell’esemplare. Ciò è principalmente causato dalla scarsa reattività che le piante senescenti hanno nei confronti di microrganismi antagonisti ([4]). In questo contesto l’importanza di un monitoraggio continuo delle alberature risulta indispensabile sopratutto per la programmazione di tempestivi interventi, volti al risanamento delle situazioni più a rischio. L’impiego di software informatici, come quello proposto in questo studio, possono facilitare la gestione dei dati raccolti e l’aggiornamento della situazione fitosanitaria, evidenziando l’urgenza e la natura dei trattamenti da effettuare.

Ringraziamenti 

Il lavoro è stato svolto nell’ambito della Convenzione: ’Dal censimento alla gestione programmata degli alberi delle mura di Lucca’, finanziata dall’Opera delle Mura di Lucca nel periodo 2004-2007.

References