Waterbirds of a Mediterranean wetland, Tarquinia Salinas. Regional and local environmental variables and management prescriptions

Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologicheLo studio è indirizzato a caratterizzare gli uccelli acquatici della Riserva Naturale Statale delle Saline (di 170 ha di superficie, con una zona umida di circa 120 ha), sia con una visione di lungo termine (dati storici) che attraverso il confronto tra la presenza delle specie e le variabili ambientali. Il lavoro è fortemente orientato nel definire indicazioni per la gestione di questa importante zona umida situata nella Maremma Laziale (Comune di Tarquinia), nell’ambito di un più ampio progetto ICZM (Integrated Coastal Zone Management) che interessa la costa laziale. Lo studio è consistito quindi in una analisi delle serie temporali di lungo termine relative agli uccelli svernanti (dati dei censimenti dell’International Waterfowl Research Bureau, ora Wtlands International), allo studio del ciclo annuale delle specie, alla definizione di possibili relazioni significative tra parametri ambientali misurati e presenza di determinati gruppi di uccelli omogenei per abitudini ecologiche, alla valutazione di possibili indicazioni gestionali per le Saline, anche alla luce degli interventi in corso durante il progetto di ricerca (Progetto LIFE). Più in dettaglio, gli obiettivi della ricerca erano: 1) definire di una check-list delle specie di uccelli osservati presso le Saline attraverso dati inediti e bibliografici, che includesse una lista degli uccelli nidificanti nelle Saline o nei pressi; 2) raccogliere dati di campo per definire il ciclo annuale di presenza delle specie, al fine di determinare i principali fattori esterni che influenzano la presenza delle diverse specie di uccelli; 3) raccogliere ed analizzare un data set di lungo termine (censimenti annuali degli svernanti) per valutare le dinamiche di lungo periodo; 4) raccogliere ed analizzare un data set pluriennale sugli uccelli presenti nel periodo invernale (ottobre-febbraio), in modo da poterlo utilizzare in particolare per analisi di correlazione con parametri ambientali misurati alle Saline. Per realizzare tali obiettivi si è raccolto nel corso dello studio un data set originale composto di: a) Serie storica: dati di presenza su 26 anni di tutte le specie osservate per i dati di metà inverno (per un totale di 36.881 records); b) Ciclo annuale: 44 rilevamenti di tutte le specie presenti (ogni 10 giorni) nel periodo novembre 2004-giugno 2006 per il ciclo annuale; Svernamento: 90 rilevamenti di tutte le specie presenti per il periodo 2000-2008 per lo svernamento e la migrazione (periodo settembreaprile, utilizzando dati bibliografici ed inediti per il periodo 2000-2004 – n. 20 uscite, e dati inediti per il periodo 2005-2008, n. 70 uscite); per un totale di 46.409 records. Il metodo utilizzato è stato quello del conteggio completo, che per questo genere di ambiente e di specie, altamente rilevabili, è considerato adeguato. Per gli ultimi tre inverni sono anche stati raccolti dati relativi a variabili di tipo ambientale; per tutto il data set è disponibile la profondità dell’acqua e la vasca di presenza di tutti gli individui; per l’inverno 2006-2007 sono disponibili i dati misurati relativi a salinità, ossigeno disciolto, profondità dell’acqua, pH e plancton; e per il periodo ottobre-dicembre 2007 anche dati di confronto sul benthos. Nel corso di tali ricerche si è cercato di sviluppare una analisi dettagliata della funzionalità di una piccola zona umida mediterranea per accogliere l’avifauna, basata su un cospicuo set di dati di campo, che permettesse di effettuare valutazioni a scale spaziali e temporali diverse per comprendere quali fattori determinano la presenza degli uccelli nel sito. Si è inoltre cercato di comprendere quali parametri ambientali, a scala locale, siano importanti per determinare nello specifico contesto dell’area di studio la diversità della comunità degli uccelli acquatici. Per poter procedere all’analisi di questo abbondante insieme originale di dati le specie di uccelli osservate sono state suddivise in diversi Guild di appartenenza, secondo le loro preferenze di tipo ambientale definite sulla base di dati pubblicati in letteratura. Gli strumenti utilizzati per classificare e ordinare tale insieme di dati sono stato scelti tra le consolidate tecniche di analisi multivariata idonee al trattamento di dati di ecologia e in particolare l’analisi di correlazione, l’analisi discriminante e i GLM (General Linear Models). Si è quindi riusciti: - a definire l’andamento delle presenze delle diverse specie nell’area; - ad ipotizzare quali siano i principali fattori che a larga scala determinano la presenza degli uccelli (dimensioni dell’area e ciclo della migrazione); - a dimostrare la segregazione spaziale dei diversi Guild di uccelli considerati all’interno delle diverse sott’unità ambientali (vasche) delle Saline; - a definire correlazioni tra guild di alcune specie e alcuni fattori ambientali (in particolare salinità e profondità dell’acqua) e le somiglianze e le differenze tra i diversi Guild di uccelli considerati; - ad esprimere prime ipotesi (da verificare con successivi studi e specifici disegni sperimentali) sulla correlazione tra disponibilità di risorse alimentari (benthos) e abbondanza degli uccelli nel sito. In particolare l’analisi di area vasta ha permesso di sottolineare che il modello insulare e l’andamento complessivo dei cicli migratori spiegano in termini generali l’abbondanza degli uccelli nell’area, mentre quelli di scala locale sono correlati con la segregazione spaziale delle diverse specie all’interno dell’area. Le Saline di Tarquinia sono uno dei pochissimi siti, in qualche caso l’unico, di nidificazione di specie esigenti e rare a scala regionale (Avocetta, Cavaliere d’Italia, Corriere piccolo, Fratino, Volpoca, Garzetta, Airone guardabuoi), ma la unificazione è spesso irregolare, probabilmente per il disturbo complessivo nel sito. Più costantemente importante appare lo svernamento, per il quale le Saline rappresentano uno dei più importanti siti regionali. Per quanto riguarda la tendenza complessiva storica dello svernamento, la zona umida delle Saline di Tarquinia mostra una tendenza significativa nel lungo periodo all’aumento delle presenze: i massimi storici di presenza sono stati registrati nel periodo di studio (inverno 2005-06, oltre 2.700 individui svernanti, tra cui 692 fenicotteri - il massimo storico per questa specie alle saline, dopo gli interventi del Progetto LIFE. Negli ultimi due inverni le presenze sono state inferiori, probabilmente per fattori esterni generali della migrazione. Sulla base delle indagini di tipo ecologico si è arrivati ad individuare possibili interventi gestionali per il sito, che sono stati ampiamente descritti ed articolati (controllo e diminuzione del disturbo, creazione di isole per la sosta e possibilmente la nidificazione degli uccelli, gestione del livello delle acque). Ulteriori sviluppi possibili che possono approfondire quanto realizzato con il presente studio riguardano: la definizione di un disegno sperimentale più specifico per correlare i parametri ambientali alla distribuzione degli uccelli, che parta dai dati raccolti con questa tesi; in particolare il confronto in parallelo tra alcune specie di uccelli e presenza del benthos, quantificandone la biomassa, per verificare se la disponibilità di cibo sia un fattore determinante la presenza di tali specie.Goal of this study was a detailed description of waterbirds of Tarquinia Salinas National Natural Reserve that covers about 170 ha, including a wetland of about 120 ha, and their ecology, both with a long-term view by historical data analysis, and comparing specie’s presence and environmental variables. The work was strongly addressed to define management prescriptions for this important wetland located in Maremma Laziale (Tarquinia Municipality), in the framework of a wider ICZM (Integrated Coastal Zone Management) project, covering Latium’s coastal area. Study issues were: waterbird long term historical temporal data series analysis, using data from IWRB (International Waterfowl Research Bureau, now Wetlands International) midwinter counts; circum-annual cycle of waterbird species; study of correlations between environmental variables (salinity, water deep, pH, Oxygen) and bird guilds with similar ecological preferences; development of management prescriptions, following the experience developed in the framework of a LIFE project. More in deep, study goals have been the following: 1) developing a species check-list for the site by original and bibliographical data; 2) keeping field data to define annual cycle of species, to determine main external factors influencing the presence of different waterbird species; 3) gathering and analysing a long-term data set (mid-winter census data) to evaluate long-term trends; 4) gathering and analysing a data set on wintering birds (October-February) to use it for correlation analysis with environmental data. To reach these goals, a original data set was taken, made by: a) Historical series: presence data for 26 years for all observed species in mid-winter IWC data (36.881 records); b) Annual cycle: 44 observations for any species (every 10 days) for nov 2004- June 2006; Wintering: 90 observations for any species 2000-2008 period (September-April, bibliographical and original data for 2000-2004 – n. 20 visits, and original data for 2005-2008 period 2005-2008, n. 70 visits); amounting 46.409 records. Method used was total count, assumed correct for this kind of open habitat and strongly-visible species. For last three winters environmental variables data were taken: for the whole data set classes of deep of water and environmental unit (pond number) were registered. For 2006-2007 winter data from a separate study concerning salinity, Oxygen, pH, water deep and plankton (diversity, biomass) are available. For October-December 2007 only data on benthos (diversity, biomass) are available, too. During this study a detailed analysis of functionality of a small Mediterranean artificial wetland (salt works) for waterbirds, based on a relevant field data set, have been developed. Evaluations on different temporal and spatial scales have been made., trying to understand what kind of factors are determining waterbirds presence and abundance in the site. At local scale, data were tested to understand which environmental factors are relevant do determine waterbirds diversity in the specific study area. Because the huge amount of data, difficult to analyse, waterbird species have been divided in different guilds with similar ecological and feeding behaviour, evaluated on the basis of literature information. Analysis were developed for each specie’s guild (herbivores, filtrating eaters, fish-eaters, omnivores ducks, shorebirds, gulls). Statistical analysis was developed using multivariate techniques commons in ecology like correlation analysis, discriminant analysis and GLM (General Linear Models). Main study results are: - description of historical presence of different species in the area; - hypothesis about main factors that at large geographical scale are determining specie’s presence in the area (area-abundance correlation and migration cycling); - demonstration of spatial segregation of different species and species’ guilds inside spatial units (ponds) in the Salinas; - to define correlations between some species’ guilds and some environmental factor (especially salinity and water deep); - to elaborate first considerations about correlations between species’ guilds and food availability (benthos) in the site, to be developed in more detailed experimental designs in the future. In general, insular model and migration drive probably total waterbird abundance; at local scale salinity, water deep and probably benthos biomass (especially Chironomidae) are correlated with observed spatial segregation of species. Tarquinia Salinas are one of few nesting sites, sometimes the only one, for rare at regional scale and environmentally demanding species like Avoset, Stilt, Shelduck, Egret, Cattle heron. For these species reproduction is frequently irregular, probably for the high disturbance level on the site. Wintering seems to be more regular; Salines are one of the main wintering sites in the Latium Region. Concerning general historical trends for waterbird wintering, this wetland shows a clear significant trend to increase abundances in the long-term. Historical maximum have been recorded turing the study period (2005-2005 winter, with more then 2.700 wintering birds, between them 692 Flamingoes – Phoenicopterus ruber -, historical maximum for this species at Salinas), after LIFE project intervention. In the last two winter presences decreased, probably for external factors dues to migration waves. On the basis of ecological analysis the study developed a series of management prescriptions, widely described and articulated. Main indications are concerning disturbance control and decreasing, creation of islands for bird roost and possibly nesting, water level management. Possible development of present study will be specific experimental design to define correlations between benthos – especially Chironomidae - and bird species abundance