L’usine hydroélectrique du Ritóm peut être considérée comme une usine pionnière et un exemple solide, durable et efficient de l’ingénierie civile. A travers le temps, cele construcEon a subi différentes modificaEons et amélioraEons mais certaines parEes ont bien foncEonné durant 90 ans.
Le Lago di Cadagno
Le Lago di Cadagno consEtue un des principaux pôles scienEfiques d'alracEon du Val Piora. Ce plan d’eau, d’origine glaciaire, est d’une profondeur maximale de 21 m. Il présente une straEficaEon permanente due à un phénomène naturel rare, connu sous le nom de «meromixité crénogénique». En effet, grâce à la présence de sources sous-‐lacustres riches en sels minéraux dissous (calcium, magnésium, sulfates et carbonates) et donc denses et anoxiques, la couche inférieure (monimolimnion), ne se mélange jamais avec la couche supérieure (mixolimnion), pauvre en sels minéraux et riche en oxygène. Dans la zone de transiEon, à environ 12 mètres de profondeur (chimiocline) se créent les condiEons idéales pour le développement d’une communauté bactérienne
con i suoi qua>ro gruppi generatori ha una potenza totale di 44 MW e produce all’anno in media 153 mio. di kWh di energia pregiata. Questa produzione corrisponde circa all’8% dell’energia che annualmente viene consumata per la trazione dei treni in Svizzera. In praRca la produzione annuale del Ritóm potrebbe servire a far transitare 10000 treni merci da Bellinzona ad Arth-‐Goldau. L’impianto del Ritóm può essere considerato un impianto pionierisRco e un esempio di arte ingegnerisRca solida, efficiente e duratura. Nel corso degli anni sono staR effe>uaR diversi cambiamenR e ammodernamenR ma alcune parR essenziali dell’impianto sono in servizio da quasi 90 anni.
Lago Cadagno
La regione di Piora è considerata una delle culle della limnologia (lo studio delle acque dolci) per il suo eccezionale patrimonio idrico. Per questo moRvo la regione è studiata da oltre due secoli da naturalisR e ricercatori in scienze biologiche. Questo specchio d'acqua, di origine glaciale, ha une profondità massima di 21 m. A>ualmente, ad aSrare l’a>enzione dei ricercatori sono sopra>u>o le acque del Lago di Cadagno, che presentano una rara straRficazione permanente dovuta ad un fenomeno naturale chiamato
«meromissi crenogenica» (esistenza per ragioni naturali di due straR d’acqua sovrapposR che non si mescolano mai). Questo fenomeno può essere studiato con la stessa ampiezza solo in rari Laghi della Terra, fra i quali il Lago del Faro (Messina). Lo strato inferiore dell’acqua del Lago di Cadagno è ricco di sali disciolR provenienR da sorgenR solforose so>o-‐lacustri ed è separato da quello superiore, normalmente ossigenato e povero di sali minerali. Tra le due parR, che sono come due laghi sovrapposR, si creano le condizioni ideali per lo sviluppo massiccio di ba>eri fotosinteRci anaerobiciappartenenR alla specie ChromaRum okenii. Questa fascia ba>erica conferisce una colorazione rossa ad uno strato d’acqua di spessore variabile nell’arco dell’anno dai 70 ai 150 cm. Essa può svilupparsi in quanto, ad una profondità compresa tra gli 11 e 13 metri, una buona
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Figure 24: principaux processus physico-‐chimiques et biologiques du Lago di Cadagno.
Figura 24: principali processi fisico-‐chimici e biologici del Lago di Cadagno.
photosynthéEque qui, en
absence d'oxygène, est en mesure d’uEliser des sulfates provenant du fond du lac pour leur métabolisme (fig. 23, 24). Cele communauté, composée principalement de la bactérie ChromaRum okenii (espèce clef), confère à une couche d'eau, d’une épaisseur de 70 à 150 cm, une coloraEon rouge, liée à un pigment caractérisEque contenu dans les cellules bactériennes, l’okenone. Le rôle des bactéries photosynthéEques vertes et pourpres est également important pour leur contribuEon à la producEon primaire. En effet, le développement du phytoplancton se répercute sur toute la chaine trophique en rendant le lac parEculièrement poissonneux. Le lac se révèle un laboratoire naturel privilégié pour les études de l’écologie et de la diversité microbienne, pour la compréhension du rôle des microorganismes dans les cycles bio -‐ géochimiques globaux et dans l'évoluEon de la vie sur la terre. L'InsEtut Cantonal de Microbiologie de Bellinzona, par son Laboratoire d ’écologie microbienne (LEM, associé à
penetrazione della luce, che perme>e la fotosintesi ba>erica s’affianca all’assenza d’ossigeno che consente il metabolismo anaerobico dei ba>eri i quali si nutrono di idrogeno solforato. I ba>eri purpurei cosRtuiscono così un filtro biologico e impediscono all’idrogeno solforato e ad altri componenR tossici (come metano ed ammoniaca) o trofogeni (come i fosfaR) di salire nelle acque degli straR superiori. Queste ricerche si sono rivelate importanR per decidere la realizzazione del nuovo Centro. InfaS, allo scopo di incenRvare le aSvità didaSco-‐scienRfiche di livello universitario, lo Stato del Canton Ticino, in collaborazione con le università di Ginevra e di Zurigo, si è fa>o promotore della trasformazione in laboratorio e infrastrut-‐
turad’accoglimento di due edifici rurali dei XVI secolo: i «barc» di Piora.
Inaugurato all’inizio degli anni ’90, il Centro Biologia Alpina (CBA) di Piora cosRtuisce la prima infrastru>ura di livello universitario
Figure 23: plateforme d’échanEllonnage du Centre de biologie alpine sur le Lago di Cadagno.
Figura 23: pia>aforma di campionatura del Centro di biologia alpina sul Lago di Cadagno.
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l’Université de Genève, actuellement: Laboratorio di microbiologia applicata LMA de la Haute école professionnelle de la Suisse italienne, SUPSI), en collaboraEon avec de nombreux insEtuts académiques naEonaux, européens et américains, souEent les recherches tournées vers l'écologie microbienne (distribuEon, acEvités physiologiques, interacEons). Ces synergies ont permis de développer des techniques de détecEon spécifiques (hybridaEon cellulaire en situ, DGGE) grâce auxquelles il a été possible de découvrir des espèces de bactéries phototrophiques et sulfatoréductrices jamais décrites jusqu'à maintenant (p. ex: ThiocysRs cadagnonensis et ThiocysRs chemoclinalis). Les développements et les implicaEons biotechnologiques de ces études sont d’un grand intérêt praEque, surtout pour les propriétés dépolluantes de certaines bactéries hydriques. Les recherches ont donné naissance jusqu'à maintenant à plus de 260 publicaEons scienEfiques concernant l'hydrobiologie, la microbiologie, et les sciences naturelles en général.
realizzata sul territorio Rcinese con un sussidio federale.
A>ualmente, la Fondazione CBA con il Laboratorio di microbiologia applicata LMA della Scuola Universitaria professionale della Svizzera Italiana (SUPSI), in collaborazione con numerosi isRtuR accademici nazionali, europei e americani, sosRene le ricerche volte verso l'ecologia microbica (distribuzione, aSvità fisiologiche, interazioni). Queste sinergie hanno permesso lo sviluppo di tecniche di rivelazione specifiche (ibridazione cellulare in situ (DGGE) grazie alle quali è stato possibile scoprire delle specie di ba>eri fototropici e solfatoridu>rici mai descriS prima. (p.es.: ThiocysRs cadagnonensis e ThiocysRs chemoclinalis). Gli sviluppi e le implicazioni biotecnologiche di queste ricerche sono di un grande interesse praRco, sopra>u>o per le proprietà disinquinanR di alcuni ba>eri idrici. Le ricerche hanno dato nascita fin qui a più di 260 pubblicazioni scienRfiche sull'idrobiologia, la microbiologia e le scienze naturali in generale.
Bibliographie / Bibliografia
• Peduzzi, R. 1990 : Etude d'un filtre bactérien retenant les composés toxiques et trophogènes dans un lac alpin (Lac de Cadagno, Massif du St.Gothard), Cahiers de la Faculté des Scences, Univ. Genève, 20, 121-‐133.
• Tonolla M. & Peduzzi R. 2006 : Les adaptaEons aux condiEons extrêmes. Lake Cadagno, a model for microbial ecology, Documenta (ISSN 1424-‐4993) Centro di Biologia Alpina Piora, Milieux extrêmes: condiEons de vie en milieu alpin et milieu marin, vol. 3, 21-‐52.
Liste complète des publicaEons, voir www.cadagno.ch / Per la lista completa delle pubblicazioni vedi: www.cadagno.ch
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soluEon; elles présentent des températures et des conducEvités électriques très faibles, de l’ordre de 5 à 10 µS/cm. Par exemple, le «Riale di Fontanella» imbrifero (parRcolarmente minerali silicaR come quarzo, feldspato, anfiboli;o carbonataR come calcite o dolomia), dalla temperatura, dal pH e dalle condizioni di ossidoriduzione delle acque e dei suoli. La misura dei parametri delle acque (temperatura, pH, conduSvità ele>rica) e del loro chimismo fornisce indicazioni sull'origine e il percorso delle acque nel bacino imbrifero.
Le conduSvità ele>riche delle acque variano da qualche µS/cm a più di essenzialmente la sua origine nello scioglimento. All’altra estremità della
Figure 25: mesure de la température