UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FIRENZE
FACOLTA’ DI INGEGNERIA
Corso di Laura in Ingegneria per l’Ambiente ed il Territorio
CORSO DI
TEORIA DEI SISTEMI
Prof. A.Casavola
AA. 2002/2003
Studio della dinamica della
popolazione dei Colombi nella città di Firenze
e proposta di intervento
REVISORI:
Prof. A.Casavola
Ing. D.Angeli
STUDENTI:
Benedetta Gafforio
Enrica Mori
Laura Nardi
SOMMARIO
LA CITTA’ COME ECOSISTEMA
3
COS’È UN "ANIMALE PROBLEMATICO"?
3
DINAMICA DELLA POPOLAZIONE
3
CHI È IL COLOMBO
4
QUADRO GENERALE DEI METODI DI CONTROLLO
7
LIMITAZIONE DELLE FORNITURE DI CIBO
8
STERILIZZAZIONE
10
METODI DIRETTI E CRUENTI
12
METODOLOGIE DI CENSIMENTO
14
QUANDO EFFETTUARE IL CENSIMENTO
16
I COLOMBI A FIRENZE
18
CENSIMENTO E SOMMINISTRAZIONE NICARBAZINA
19
DETERMINAZIONE PARAMETRI DELLA LOGISTICA
20
MODELLO LOTKA-VOLTERRA
25
CONCLUSIONI
30
LISTATI MATLAB
31
BIBLIOGRAFIA
33
2
LA CITTA’ COME ECOSISTEMA
La città è un ecosistema in rapida espansione in tutto il mondo: attualmente l’80% degli
europei vive in aree urbane grandi o piccole. Contemporaneamente, negli ultimi decenni si
sono inurbate numerose specie di animali selvatici. I più diffusi sono gli uccelli: la facoltà di
volare permette loro di superare con più facilità edifici, strade ed altre infrastrutture.
Per alcune specie l’inurbamento è "attivo", per altre "passivo": in questo secondo caso è
l’espansione urbanistica che raggiunge e circonda gli habitat delle periferie.
Le città vengono preferite per il clima più mite (soprattutto in inverno), la varietà di habitat
(parchi, giardini, fiumi, incolti, edifici, ecc.), la maggior sicurezza (la caccia è vietata ed i
predatori scarsi).Le comunità urbane in genere sono caratterizzate dalla dominanza di
poche specie. Queste specie, che tollerano meglio la presenza umana, sono più comuni ai
margini dei parchi; questo evidenzia il ruolo delle persone come fonte di cibo.
COS’È UN "ANIMALE PROBLEMATICO"?
Un animale viene percepito come "problematico" (causa di disturbo e/o danno) quando
diventa particolarmente abbondante, oppure se di trova "fuori posto". Il problema dipende
quindi dalla densità e dalla concentrazione, e non dalla presenza della specie in quanto
tale.
Esistono ambiti e situazioni che intensificano o attenuano i disagi, quali ad esempio la
presenza di consistenti stormi di gabbiani presso le piste di un aeroporto, oppure
l’accumulo di escrementi dei colombi che si può avere nei centri storici.
Anche per quanto riguarda i rischi sanitari, esistono situazioni predisponenti-condizionanti
e categorie di persone particolarmente sensibili.
Inoltre, una specie può essere vissuta come problematica o meno, a seconda della
percezione, della sensibilità e delle esigenze della persona che abbiamo di fronte. Specie
di uccelli un tempo ritenute problematiche possono diminuire con tale intensità da
diventare di interesse conservazionistico.
Al contrario, specie una volta ritenute in pericolo potrebbero aumentare fino a causare
disagi.
DINAMICA DELLA POPOLAZIONE
Il livello e l’andamento di una popolazione dipende da quattro fattori:
- nascite
- morti
- emigrazioni
- immigrazioni
L’evoluzione naturale di una popolazione vede una prima fase di crescita esponenziale, ed
una seguente di accrescimento logistico, dove si verifica una stabilizzazione a causa dei
"fattori limitanti" (competizione, predazione, gerarchie, malattie, risorse alimentari e spazio
disponibile, ecc.)
3
Figura 1
In un ambiente equilibrato convivono molte specie, e nessuna raggiunge densità
particolarmente elevate. Alcune attività umane rompono questi equilibri, modificando e
semplificando l’ambiente, oppure mettendo a disposizione elevate (e "innaturali") quantità
di cibo. Questi fattori determinano la scomparsa di molte specie, mentre poche altre,
particolarmente adattabili, sfruttano la nuova opportunità e aumentano rapidamente, fino a
diventare "problematiche". Quando c’è cibo in abbondanza l’intera popolazione ne ha
accesso, ma quando l’alimento inizia a scarseggiare soltanto gli individui dominanti ne
dispongono, mentre gli altri restano digiuni e sono esclusi dalla nidificazione. In questa
maniera le generazioni successive risultano più robuste, adattate all’ambiente e meno
soggette alle malattie. Le zone maggiormente urbanizzate ed i paesaggi dominati da
agricoltura intensiva sono gli ambienti più squilibrati, dove si verificano sovraffollamenti e
disagi. L’ambiente cittadino, soprattutto nel centro, determina un’alterazione dei normali
cicli naturali. L’abbondanza innaturale di cibo e siti per nidi, il clima favorevole e la carenza
di predatori riducono i fattori limitanti e la selezione naturale, peggiorando le condizioni di
alcune popolazioni. In tale situazione di sovraffollamento e debilitazione le epidemie
scoppiano più facilmente.
CHI È IL COLOMBO
I colombi che si osservano nelle piazze di tutte le città discendono da colombi domestici:
individui sfuggiti o abbandonati dalle colombaie, rilasciati durante manifestazioni, oppure
piccioni viaggiatori sbandati.
Una situazione assimilabile con quella di un "randagio".
A loro volta, i colombi domestici sono stati addomesticati, in tempi storici (tra l’8000 ed il
3000 a.C.), da individui di Piccione selvatico Columba livia, specie oggigiorno molto rara
(in Italia vive ad esempio lungo le scogliere della Sardegna).
La prima osservazione di colombi di città "randagi" risale al 1385 a Londra, sebbene i
problemi di convivenza si sono manifestati soltanto a partire dal 1930.
L’aumento dei colombi nelle città si è avuto dal secondo dopoguerra, in conseguenza
dell’espansione urbanistica e delle trasformazioni socio-economiche: molti allevatori hanno
cessato l’attività, e lo stile di vita consumistico ha introdotto nell’ambiente ingenti quantità
di cibo: rifiuti, depositi di granaglie, magazzini presso porti, monoculture agricole, cibo
offerto volontariamente dai cittadini zoofili.
4
In alcune città (Londra, Vienna) è stato documentato un incremento fino a 12 volte,
soprattutto a causa del cibo fornito dall’uomo.
La domesticità del colombo, e la selezione di razze prolifiche, ha costituito il presupposto
del rapido incremento demografico, una volta che l’animale è stato lasciato a se stesso, in
presenza di risorse consistenti (cibo e siti di nidificazione).
Un altro elemento che tradisce il trascorso domestico è l’elevata variabilità della
colorazione del piumaggio, che si può osservare tra soggetti diversi.
Il peso è di 300-400 grammi.
La dieta è prevalentemente vegetariana (cereali, granaglie, leguminose, germogli), ed un
individuo necessita di 30 grammi di cibo secco e 60-90 grammi di acqua al giorno.
Nei centri storici l’80% del cibo viene somministrato dalle persone, mentre la percentuale
può scendere al 7% negli individui che abitano in periferia, in quanto si recano più spesso
a nutrirsi nei campi circostanti.
Molto cibo a disposizione rende i colombi "pigri" e causa squilibri nella dieta, in quanto
gran parte è povero (pane, pasta).
Il comportamento è gregario. L'home-range individuale misura in media 1,64 ettari, e gli
adulti hanno home-range più ampi rispetto ai giovani (2,24 vs. 1,04 ettari).
Il tasso di scambio di individui tra piazze diverse è basso, a dispetto della loro vicinanza
(275-775 m) e comunque correlato negativamente con la loro distanza.
A seconda della situazione e delle condizioni ambientali locali, i gruppi possono essere
stabili, con pochi scambi di individui tra gruppi limitrofi (Barcellona), oppure presentare
alcuni visitatori regolari e altri occasionali (Montreal, Canada).
La nidificazione avviene in cavità di
edifici e di monumenti, ed una coppia
può deporre fino a 9 covate di 2 uova
all’anno, producendo in media da 3 a
4.5 nuovi nati all’anno. Il periodo
riproduttivo nel colombo di città si
protrae per tutto l’anno a differenza del
colombo selvatico che si riproduce
solamente due volte l’anno.
Figura 2
L’incubazione dura 17 giorni, ed i nidiacei vengono nutriti al nido per 21-35 giorni,
dapprima con una sorta di "latte" prodotto nell’ingluvie dai genitori, poi con chicchi
ammorbiditi. La successiva emancipazione è rapida, poiché a 6 mesi un individuo ha già
raggiunto la maturità sessuale.
In condizioni di sovraffollamento aumentano le interazioni aggressive, e si verifica uno
stress ed una bassa qualità della vita, che gioca un ruolo di regolazione densitàdipendente delle popolazioni. Il cibo è il fattore limitante delle popolazioni di colombo
(Haag 1991, 1993). L'idoneità di un habitat declina all'aumentare della densità.
La vita media è di 2,4-2,9 anni, e la mortalità degli adulti è dell’11-34% e del 43% nei
giovani.
5
DOVE VIVE
L’area di origine interessa l’Europa, l’Asia
Minore e l’Africa settentrionale, in seguito è
stato introdotto dall’uomo negli altri continenti
(America, Sud Africa, Australia).
Oggi in pratica lo incontriamo in tutte le aree
urbane, con densità maggiori nei centri storici
delle città monumentali e turistiche.
Nelle città italiane sono stati effettuati diversi
censimenti
Figura 3
La tabella seguente riporta alcuni dati, anche se si deve tenere presente che sia la
metodologia che l’individuazione dell’area di studio non sono uniformi nei vari studi:
individui
densità (ind./kmq)
Cremona
20.000
Venezia
13.000-15.000 (stimati 110.000) 3250
Trieste
6306-7023
1261-1404
La Spezia
8000
1100
Bologna
3620-8804
850-2067
Pisa
13.000-20.000
6500-10.000
Perugia
1777-2729
1873-2877
6
I PROBLEMI
Il Colombo di città è la "specie problematica"
per eccellenza: si può dire che gran parte
delle città, in ogni parte del mondo, ha un
"problema colombo", più o meno percepito.
Una campagna di contenimento a livello
cittadino trova giustificazione soltanto se si
raggiungono densità elevate, superiori a 300400 individui/kmq, secondo quanto indicato
dall’Istituto Nazionale per la Fauna Selvatica.
Il problema principale è senz’altro connesso
con la sporcizia e l’accumulo di escrementi
(guano) nei vari contesti: marciapiedi, facciate,
tubi di scarico, balconi, veicoli, indumenti, ecc.
I rischi sanitari sono più una potenzialità che
un fatto concreto, come è stato più volte
sottolineato
nei
convegni
specialistici,
organizzati anche dall’Istituto Superiore di
Sanità.
Ciò nonostante, esistono categorie più deboli
(anziani,
immunodepressi,
ospedalizzati,
bambini) e situazioni a maggior rischio
(ospedali, sottotetti ove si è accumulato molto
guano, ecc.).
Figura 4
La gravità degli inconvenienti e dei rischi è proporzionale alla densità dei colombi che
frequentano l’area.
QUADRO GENERALE DEI METODI DI CONTROLLO
Per ridurre una popolazione si può intervenire sui seguenti fattori:
- aumento della mortalità (eliminazione fisica, incremento predatori)
- diminuzione della natalità (sterilizzazione, rimozione nidi/uova)
- riduzione delle risorse (habitat, cibo, acqua, siti alimentazione e riposo)
Per tutelare gli interessi umani, si può inoltre procedere all’installazione di sistemi protettivi
o all’allontanamento degli individui indesiderati.
Nessuna delle tecniche attualmente disponibili è completamente efficace per risolvere i
problemi causati dalla presenza di un uccello, così come non esiste una strategia valida e
applicabile in tutti in contesti. Ciò nonostante, in tutto il mondo sono state sperimentate le
tecniche più disparate, dalle più ecologiche e incruente alle più distruttive.
Le strategie devono inoltre essere flessibili, per adattarsi ai mutamenti che possono
avvenire nel tempo.
Occorre che le tecniche scelte considerino il grado di conoscenza al momento disponibile
sulla biologia ed il comportamento della specie in questione.
Una politica di gestione delle specie ornitiche problematiche, così come definita nei suoi
criteri-guida presso i convegni tecnici e scientifici, deve risultare:
7
Ecologica (occorre considerare la dinamica delle popolazioni e la capacità portante
dell’ambiente)
Integrata (usare più sistemi contemporaneamente e sfruttare le sinergie)
Selettiva (evitare effetti indesiderati su altre specie e sull’ambiente)
Economicamente sostenibile (devono essere maggiori i vantaggi rispetto ai costi)
Durevole (gli effetti si devono mantenere nel tempo)
Tecnicamente valida (si deve poter disporre facilmente delle tecnologie e delle
attrezzature)
Etica (deve essere rispettata la dignità ed il benessere delle specie da trattare)
Condivisa (il metodo deve essere accettato dall’opinione pubblica - oltre che dalla legge)
In particolare, occorre seguire il criterio della Gestione Integrata delle Specie
Problematiche: nessun metodo, se usato singolarmente, in maniera episodica e
scoordinata, ed in assenza di un programma di monitoraggio, è in grado di offrire risultati
apprezzabili.
Alla base di tutto si pongono le TECNICHE STRUTTURALI, le quali incidono sulle cause
che determinano le sovrappopolazioni ed i disagi:
LIMITAZIONE DELLE FORNITURE DI CIBO
Figura 5
Questa azione viene considerata indispensabile da tutti gli esperti del settore, in quanto
l’eccessiva disponibilità alimentare induce le sovrappopolazioni e limita la selezione
naturale. Si deve comunque ricordare che è una strada già intrapresa nel passato, se si
pensa che la prima ordinanza di divieto di alimentazione dei volatili, da parte di un'autorità
pubblica, risale al 1928 a Milano.
COME SI AGISCE: - campagne educative e informative
- ordinanze per la regolamentazione dell’alimentazione da parte dei
cittadini
- migliore pulizia e igiene ambientale, soprattutto in occasione di
fiere, mercati, ecc.
- installazione di sistemi di protezione e dissuasione, soprattutto
presso aree portuali, mangimifici, discariche, ecc.
8
INTERVENTI SULLE STRUTTURE E MODIFICHE AMBIENTALI
COME
SI AGISCE:
- limitazione dei siti di nidificazione su edifici e manufatti, tramite
installazione di dissuasori di appoggio, chiusura selettiva delle cavità
con reti ed altri sistemi di protezione
- ordinanze, articoli del regolamento edilizio ed interventi per il restauro
e la manutenzione dei fabbricati, soprattutto quelli fatiscenti
- installazione di sistemi protettivi su colture agricole ed altri ambiti a
rischio
- tecniche specifiche (gestione ad "erba alta" negli aeroporti,
appezzamenti a perdere per "distrarre" gli uccelli dalle colture pregiate,
allestimento di habitat alternativi in contesti non problematici)
Figura 6
L’unico sistema che garantisce una protezione sicura e permanente è l’esclusione, vale a
dire la protezione degli ambiti ove non si desiderano le specie problematiche, ottenibile
tramite l’installazione di reti, porte mobili, ecc.
Le modifiche ambientali producono un effetto più durevole rispetto ad altre tecniche, e si
rivelano più convenienti sul lungo periodo.
Esistono poi le TECNICHE DI DISSUASIONE, costituite in modo particolare
dall’allontanamento ("scaring") con dissuasori ad azione ottica, acustica, tattile, e repellenti
chimici.
I dissuasori funzionano in due maniere: allontanando gli uccelli da raccolti, edifici, ecc.,
oppure disturbandoli, in modo da non permettere l’assunzione di cibo.
Si deve considerare che questi interventi hanno un’efficacia limitata nel tempo, perché
molti dei dissuasori portano ad assuefazione, più o meno rapidamente.
L’efficacia rimane circoscritta anche nello spazio, poiché i dissuasori spostano
semplicemente il problema: il nuovo sito scelto potrebbe essere addirittura più
problematico rispetto a quello iniziale.
9
In inverno può essere più difficile allontanare gli uccelli, perché c’è meno cibo a
disposizione nell’ambiente.
Tra i METODI DIRETTI sono stati utilizzati la sterilizzazione, l’incremento dei predatori,
l’abbattimento:
STERILIZZAZIONE
Il ricorso alla sterilizzazione, ha dimostrato diversi limiti e controindicazioni:
- quella chirurgica (vasectomia bilaterale dei maschi) richiede la cattura, la selezione dei
sessi, la stabulazione ed un intervento da parte di un veterinario. L’efficacia è legata alla
possibilità di intervenire su un gran numero di soggetti, fattore che, abbinato alla
complessità delle fasi, induce costi non trascurabili. Inoltre, il riconoscimento dei sessi non
sempre è facile, e l’operazione chirurgica presenta comunque un rischio per il colombo;
- quella farmacologia (somministrazione di mangime contenente antifecondativo) presenta
rischi di contaminazione ambientale e di coinvolgimento di specie non-target (predatori e
commensali), e di intossicazione per gli stessi colombi, in quanto l’assunzione del cibo
trattato, e quindi il dosaggio del farmaco, non è controllabile.
Inoltre, gli effetti antifecondativi decadono più o meno rapidamente, con la conseguenza di
dover reiterare continuamente i trattamenti, senza soluzione di continuità.
Uno sterilizzante ideale dovrebbe risultare non tossico, privo di effetti collaterali, efficace
per un lungo periodo (una stagione riproduttiva, o addirittura per tutta la vita dell’uccello),
senza condizionare il comportamento sessuale, selettivo e facilmente accettato nella forma
somministrata: in realtà le sostanze finora sperimentate, in 40 anni di ricerche, hanno fallito
in uno o più di questi obiettivi.
Attualmente in Italia è registrato per questo uso solo un prodotto a base progestinica,
denominato commercialmente "Ornisteril", mentre sono in corso sperimentazioni con
nicarbazina: in questo caso l’efficacia ha mostrato risultati nettamente discordanti, a
seconda della situazione di impiego.
Ad ogni modo, entrambe le tecniche di sterilizzazione sono costose e dispendiose, e per
avere efficacia devono poter agire su gran parte della popolazione.
Il prelievo, la distruzione o sostituzione di uova è dispendiosa, perché si devono
raggiungere tutti i nidi, è vanificata dalle covate di sostituzione, ed è inoltre è soggetta alle
restrizioni di legge.
ANTIFECONDATIVI PER COLOMBI: EFFICACIA
PRO:
- La funzionalità delle gonadi viene compromessa dalla nicarbazina, anche a bassi
dosaggi, senza compromettere la salute degli animali. Gli effetti principali si hanno
sulla fertilità delle uova
- Diminuzione del 46,8% in un anno nella zona trattata con nicarbazina
(Carpi MO, Ferraresi et al., 1998 )
- Diminuzione del 19-29% in un anno nella zona trattata con nicarbazina
(Firenze, Lebboroni et al., 2001 )
CONTRO:
- Le sostanze finora sperimentate, in 40 anni di ricerche, hanno fallito negli obiettivi
(Feare, 1985 )
- L’uso della nicarbazina non ha ridotto significativamente il numero dei giovani, ne
quello degli adulti
10
(Roma, Istituto Superiore di Sanità, 1997 )
- Dopo 10 anni di sterilizzazione farmacologica, il metodo è stato abbandonato
perché poco efficace e molto costoso
(Rennes, Francia, Clergeau, 1997 e OMS, 1997 )
- I contraccettivi (busulfan, ornitrol, nicarbazina, ecc.) non sono raccomandati
perché costosi, difficili da dosare, tossici per i colombi e pericolosi per gli ecosistemi
(Haag-Wackernagel, 2000 )
- La nicarbazina, alla dose maggiore, riduce soltanto del 30% la schiusa delle uova
(Sbragia et al., 2001 )
INCREMENTO DEI PREDATORI NATURALI
L’incremento dei predatori naturali è interessante anche sotto il punto di vista ecologico e
educativo, sebbene l’efficacia resta limitata, a causa del comportamento territoriale dei
rapaci e della sproporzione numerica che esiste tra prede e predatori.
La presenza del rapace, oltre alla predazione diretta, può avere inoltre un effetto
deterrente.
E’ possibile intervenire in maniera semplice e indiretta, installando specifici modelli di nido
artificiale destinati ai predatori, oppure in maniera diretta, tramite rilascio di individui
(provenienti da centri autorizzati per il recupero di fauna selvatica).
La seconda opzione è molto più complessa, e richiede disponibilità di soggetti idonei, iter
burocratico di autorizzazione al rilascio, costruzione e gestione di una voliera di
ambientamento, monitoraggio anche tramite inanellamento e radio-tracking.
Le specie più idonee per operazioni del genere, in ambienti urbanizzati, sono:
Falco pellegrino Falco
peregrinus (rapace diurno)
Figura 7
11
Allocco Strix aluco (rapace
notturno)
Figura 8
Taccola Corvus monedula
(corvide)
Figura 9
METODI DIRETTI E CRUENTI
I metodi diretti e cruenti (cattura e spostamento a distanza, abbattimento con arma da
fuoco, veleni, detergenti, ecc.) costituiscono l’approccio tradizionale usato per tentare di
risolvere i problemi con l’avifauna .
Nonostante le pesanti perdite inflitte ad alcune specie, si è sempre assistito al fallimento
nella riduzione della popolazione complessiva. Ad esempio, un gruppo di colombi può
12
essere ridotto dell’80%, ma dopo poche settimane il numero iniziale viene ristabilito, e
talvolta superato .
E' difficile che i tentativi di riduzione delle popolazioni delle specie problematiche risultino
efficaci, a meno che la capacità portante del loro habitat non sia stata ridotta .Pertanto,
oltre ad essere contrari ai principi etici, ed avere un elevato impatto ambientale, i metodi
cruenti sono anche poco efficaci, perché il livello della popolazione si ristabilisce
rapidamente:
- attraverso l’incremento dei ritmi di riproduzione dei superstiti
- per la minore mortalità degli individui che sarebbero deceduti naturalmente
- per immigrazione di individui dal territorio circostante
Ciò è tanto più vero se non vengono effettuati parallelamente interventi strutturali
(riduzione delle risorse).
Inoltre, negli ambiti urbani, alcune di queste tecniche (esplosivi, arma da fuoco, ecc.) non
sono utilizzabili anche per ragioni di sicurezza.
INQUADRAMENTO NORMATIVO DELLA SPECIE
Il Colombo di città ha un inquadramento normativo ambiguo in quanto, sebbene si
comporti attualmente da "selvatico", ha origini domestiche, e quindi non rientra tra le
specie oggetto della 157/92, almeno secondo il prevalente parere tecnico-scientifico,
secondo cui viene assimilato ad un "randagio". L’attribuzione delle competenze gestionali
alle amministrazioni comunali avviene in base alle competenze attribuite in materia
sanitaria .
I Comuni si trovano in tal modo a dover gestire questo delicato aspetto, controllando le
popolazioni eventualmente sovrabbondanti, con la collaborazione dei Servizi Veterinari
dell’Azienda Sanitaria Locale, oltre ad altri enti e associazioni.
Figura 10
13
METODOLOGIE DI CENSIMENTO
In un centro urbano la presenza dei colombi può essere limitata ad un immobile o ad una
zona ristretta, oppure investire l’intero agglomerato in modo più o meno omogeneo.
Nell’esecuzione di un censimento uno dei problemi maggiori è la scarsa avvistabilità dei
colombi, dispersi spesso sui tetti, in cortili e giardini inaccessibili, oppure in cova nei nidi.
Anche in uno stesso luogo, di conseguenza, il numero dei colombi varia durante il giorno e
le stagioni sia per difficoltà di avvistamento che in seguito a fattori metereologici, temporali
ed alle specifiche abitudini dei colombi. Se non c’è dubbio che le conte debbano essere
fatte durante le ore mattutine o circameridiane, dove c’è la massima presenza di animali, la
figura 12, dà un’idea della variabilità del numero dei colombi avvistati nell’arco di un anno
lungo percorsi standard.
Le variazioni riflettono il ciclo di deposizione del colombo, oltre a fattori contingenti (stato
del tempo, temperature). I picchi sono stati registrati nei momenti di bassa attività di cova
ed a determinare il picco autunnale concorrono i nati dell’anno, non ancora accoppiati.
Sarebbe utile acquisire informazioni sulla struttura (classi di età) e dinamica della
popolazione interessata, cercando almeno di individuare i momenti di massima attività di
cova, cosa tuttavia non facile che esige prolungate ricerche per almeno un anno.
In termini di densità non risulta agevole giudicare quale sia il livello limite oltre cui
intervenire, a causa della diversità delle situazioni; tuttavia densità che si collochino oltre i
300 colombi/km2 indicano quasi sempre uno stress ambientale e richiedono un intervento
limitativo. La tabella1 esemplifica alcune densità riscontrate in città europee dove sono
state fatte operazioni di controllo.
I metodi di censimento finora usati sono di due tipi:
o Per conta diretta
o Per stazioni campione
Il metodo per conta diretta è adatto solo a piccoli centri, punti determinati o nel caso di
estrema localizzazione degli animali.Il livello di approssimazione in questo caso resta al di
sotto del 10%.
Il numero riscontrato può essere trasformato direttamente nella stima dei presenti a
seconda del momento dell’anno in cui è fatto; ad esempio durante i mesi tardo-estivi o
autunnali il numero stimato sul campo sarà assai vicino a quello reale, dal momento che in
questi periodi si registra il minimo delle cove e quindi gli animali non sono nascosti nei nidi.
A Venezia è stata applicata una metodologia di conta diretta apportandovi una modifica
consistente nel richiamare in più punti contemporaneamente con distribuzioni di granaglie.
Questa metodologia però può portare ad una consistente sottostima nel caso di probabili
distribuzioni in altri luoghi non controllate.
I metodi di censimento per campioni sperimentati su vasta scala sono 2:
o Metodo dei quadrati o grid
o Metodo delle strade o transect
Il primo di questi metodi è stato sviluppato a Barcellona ed è quindi adatto a grandi
agglomerati. Su una mappa della città si traccia un reticolo di maglia commisurata alla
dimensione della città; poi scegliendo a caso una percentuale di quadrati non inferiore al
20% di quelli tracciati si esegue una conta degli individui incontrati percorrendo vie e
piazze comprese in ciascuno di essi. Da ciò si calcola il numero medio di animali per
14
quadrato e si giunge ad una stima della consistenza totale senza ulteriori fattori di
conversione.
Questo metodo seppur buono può essere criticabile per la difficoltà che si ha a percorrere
consequenzialmente le strade comprese nei quadrati col rischio di contare più volte lo
stesso animale e poiché si suppone una distribuzione omogenea dei colombi.
Il metodo delle strade è simile, solo che ai quadrati sostituisce percorsi lungo strade nelle
zone di interesse, che sono più facilmente individuabili e ripetibili. Scelto il percorso su
carta topografica vengono conteggiati i colombi e riportati al totale di sviluppo della rete
viaria.
CITTA'
DENSITA'
(Individui/km2)
Brno (centro)
Amburgo (centro)
Kiel
Dorthund
Helsinki
Gottinga
Gottinga (centro)
Londra (centro)
Manchester
Barcellona
La Spezia
Bolzano
Piacenza
Reggio Emilia
Reggio Emilia (centro)
1096
500
20
40
270
560
1440
200-400
810
948
1100
440
580
215
2600
Tabella 1
15
Quando effettuare il censimento
Dicembre è il mese migliore per le conte, poichè negli altri mesi una parte degli uccelli è
nascosta nel nido oppure è in muta. Più in generale, le migliori approssimazioni si
ottengono in estate ed in inverno, quando il numero di individui che cova è minimo.
Occorre tener presente che esistono fluttuazioni stagionali del numero di colombi.I valori
più elevati si raggiungono in autunno-inverno (Ottobre-Novembre-Dicembre) a causa della
presenza dei giovani dell’anno. Inoltre, le fluttuazioni stagionali sono più evidenti nelle
zone dove i cittadini alimentano i colombi in maniera consistente.
350
300
250
200
150
100
50
0
G
en
n
Fe aio
bb
ra
io
M
ar
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Ap
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O e
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N obr
ov
e
em
b
D
ic re
em
br
e
colombi/km
2
variabilità dei colombi
Figura 11
Nella pagina seguente viene mostrato un quadro riassuntivo di quanto finora detto
16
QUADRO RIASSUNTIVO DELLA GESTIONE DELLE SPECIE PROBLEMATICHE
Assenza
interventi
Monitoraggio
periodico
Limitazione luoghi
nidificazione e sosta
Limitazione fonti trofiche
Metodi
indiretti
Problemi non
rilevanti
Protezione edificicolture
Censimento
popolazione
Specie
problematica
Individuazione
Zone a rischio
valutazione
Indagine su
Stato sanitario
Allontanamento con
dissuasori ottici,acustici
Pb. Rilevante
Almeno in
Alcune zone
Strategia di
Gestione
Ecologico
integrata
Incremento predatori
naturali
Metodi
diretti
sterilizzazione
Sondaggio
Di opinione
Migliore gestione
Rifiuti e discariche
Riequilibrio
ambientale
Monitoraggio
periodico
Valutazione
risultati e
strategie
Modifiche ambientali
Per svantaggiare la specie
Interventi di dirottamento
in aree non problematiche
Azioni informative
Educative
Diversificazione ambientale
riforestazione
Igiene e pulizia
ambientale
17
I COLOMBI A FIRENZE
L’ introduzione dei colombi urbani a Firenze risale al 1887, quando per l’inaugurazione
della facciata del Duomo furono rilasciati 1000 colombi viaggiatori, molti dei quali non si
allontanarono. Il numero è aumentato con gli sbandati di colombaie vicine e gli scampati al
tiro al volo delle Cascine.
Il Comune di Firenze ha attuato dal 1989 una politica di controllo dei colombi, anche se i
primi censimenti si hanno solo a partire dal 1999.
La seguente tabella riassume la strategia seguita nella prima fase: è stato catturato il
maggior numero di colombi possibile per poi rilasciare solo quelli sani.
ANNO CATTURATI TRATTATI LIVIA
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
TOT
3954
33560
25803
21965
17923
11325
1535
9769
125834
1299
9651
13527
10797
8368
4799
824
4009
53400
INVIATI AL
LABORATORIO
43
475
918
1340
1951
364
21
129
5241
372
2510
1525
1136
1024
654
83
1354
8658
MALATI
SOPPRESSI
2247
20924
9833
8699
6580
5335
607
4277
58495
Tabella 2
40000
35000
30000
25000
catturati
20000
soppressi
15000
10000
5000
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
0
Figura 12
18
CENSIMENTO E SOMMINISTRAZIONE NICARBAZINA
A partire dal 1999 il Dipartimento di Biologia Animale e Genetica dell’ Università di Firenze
sta eseguendo il monitoraggio della popolazione del colombo congiuntamente alla
somministrazione di nicarbazina (chemiosterilizzante ad azione temporanea).
Da osservare che i dati ricavati sono relativi alla popolazione sottoposta a trattamento e
non alla condizione naturale.
I trattamenti sono stati effettuati contemporaneamente al censimento, nei periodi di
Febbraio e Ottobre, ovvero nei periodi di massima fertilità.
Area di studio
La superficie totale del Comune di Firenze è stata suddivisa in quattro zone di
campionamento, individuate come:
zona
denominazione
Superficie (km2)
A
Centro storico
0.96
B
Area entro i viali di circonvallazione
4.43
C
Area urbanizzata esterna ai viali
48.00
D
Aree a bassa urbanizzazione
49.00
Tabella 3
Per le aree centrali le zone vengono divise ulteriormente in settori, secondo il seguente
schema:
zona settore posizione località
A
A1
Ovest
S.M. Novella-Repubblica
A
A2
Est
Signoria- S.Croce
B
B1
Nord-ovest Indipendenza-Porta al Prato
B
B2
Sud-ovest
Cestello – S.Frediano
B
B3
Sud-est
Porta Romana – V.le dei Colli
B
B4
Nord-est
Beccaria - Azeglio
km2
0.54
0.41
1.44
0.93
0.94
1.12
Tabella 4
Nella seguente tabella si mostrano i risultati dei censimenti, evidenziando le densità:
Individui/
kmq
A2
Individui/
kmq
B1
Individui/
kmq
B2
Individui/
kmq
B3
Individui/
kmq
B4
Individui/
kmq
1999 2183
4043
784
1912
784
544
556
598
724
770
787
703
2000 1827
3383
720
1756
750
521
508
546
567
603
712
636
2001 1768
3274
470
1146
702
488
477
513
700
745
628
561
2002 1374
2544
436
1063
650
451
439
472
547
582
592
529
2003 1249
2313
427
1041
450
313
425
457
478
509
575
513
A1
Tabella 5
19
DETERMINAZIONE PARAMETRI DELLA LOGISTICA
Supponendo che un andamento di tipo logistico si adatti bene alla popolazione in esame,
sono stati determinati i parametri r e k per ognuno dei settori sopra elencati.
dx
= r ⋅x
dt

x
⋅1− 

K
 r = rateo di crescita

 K = capacità portante
con la seguente soluzione
x (t) =
K
K − x (0 ) −
1 +
e
x(0)
rt
Possiamo ipotizzare il tasso di crescita come la somma di molteplici effetti:
r=rn -s
dove
rn =tasso di crescita naturale
s= tasso di sterilizzazione
Come già precedente detto, a Firenze non sono mai stati fatti censimenti senza
sterilizzazione, perciò il tasso rn specifico per queste popolazioni non è disponibile.
Riferendoci alla letteratura si può supporre rn =2.
Di seguito si riportano i valori dei parametri e la curva logistica da essi ottenuta per ciascun
settore:
20
Zona A1 S.M.
NovellaRepubblica
2200
2100
k = 2447
r = -0.42836
2000
1900
2183;
1827;
1768;
1374;
1249;
N° individui
1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1
1.5
2
2.5
3
anni
3.5
4
4.5
5
Figura 13
Zona
SignoriaS.Croce
k = 951
r = -0.39214
784;
720;
470;
436;
427;
Figura 14
21
A2
Zona
B1
IndipendenzaPorta al Prato
k = 787
r = -1.0369
784;
750;
702;
650;
450;
Figura 15
Zona
B2
Cestello
–
S.Frediano
k = 664
r = -0.22262
556;
508;
477;
439;
425;
Figura 16
22
Zona
B3
Porta
Romana
–
V.le dei Colli
k = 773
r = -0.4308
724;
567;
700;
547;
478;
Figura 17
Zona
Beccaria
Azeglio
k = 1076
r = -0.18565
787;
712;
628;
592;
575;
Figura 18
23
B4
–
Riepilogando:
Area
(Kmq)
r
s
K
K/Kmq
Densità
attuale
A1
A2
B1
B2
B3
B4
0.54
-0.43
2.43
2447
4531
0.41
-0.39
2.39
951
2320
1.44
-1.04
3.04
787
547
0.93
-0.22
2.22
664
714
0.94
-0.43
2.43
773
822
1.12
-0.19
2.19
1076
961
2313
1041
313
457
509
513
Tabella 6
Si nota che la capacità portante è molto alta. Il trattamento è stato senz’altro efficace,
anche se ancora nella zona A siamo lontani dall’ordine di grandezza di densità desiderato
(300-400).
Il tasso di fertilità negativo può essere scorporato in un fattore negativo di mortalità più uno
vero e proprio di riproduzione; dalla letteratura sappiamo che il tasso di mortalità in una
popolazione sana si attesta intorno al 34% (0.34). Un tasso di riproduzione negativo
inferiore a questo valore fa pensare ad una sofferenza della popolazione.
Nella zona B4, dove il trattamento non è efficace nel 3° anno di somministrazione, è
probabile la presenza di persone che forniscono cibo in concomitanza con la
somministrazione del mais contenente sterilizzante.
Di seguito si riporta il risultato che si otterrebbe continuando il trattamento per altri 6 anni
nella zona più critica (A1): entro il 2009 si giungerebbe ad una densità accettabile.
I trattamenti andrebbero però continuati per tempo indefinito in tutta Firenze, visto che la
capacità portante dell’ambiente è invariata.Inoltre non si possono prevedere gli effetti di
immigrazioni dai Comuni limitrofi.
Zona A1
S.M.
NovellaRepubblica
2500
2000
N° individui
1500
1000
popolazione
2009 = 169
500
0
1999
2000
2001
2002
2003
2004
anni
2005
2006
2007
2008
2009
densità
2009=313
Figura 19
24
MODELLO LOTKA-VOLTERRA
Come è noto dalla letteratura del settore, un metodo per il controllo dei colombi potrebbe
consistere nel l’immissione artificiale di predatori naturali (es. allocchi). Tale metodo è
sperimentato da pochi anni e comunque scarsamente diffuso, per cui mancano i parametri
per effettuare una corretta simulazione.
Riferendosi al modello Lotka-Volterra:

 preda

 predatore

Con
dx
= x ⋅ F ( x) − y ⋅ p ( x)
dt
dy
= −m ⋅ y + c ⋅ y ⋅ p ( x)
dt
F(x) crescita logistica

x
F( x ) = r 1 − 

K
e p(x) termine di predazione proporzionale
p(x ) = b ⋅ x
Il termine c, che rappresenta il coefficiente di resa, è stato considerato pari a 1.
r= tasso di crescita della preda
K= capacità portante della preda in assenza di predazione
b=termine di predazione
m = termine di mortalità del predatore in assenza di predazione
Studi compiuti a Pavia hanno mostrato che una coppia di allocchi si nutre di colombi nella
misura di 100 individui l’anno, si suppone che questa predazione sia relativa ad una
popolazione prossima alla capacità portante dell’ambiente urbano che si attesta su valori
superiori a 1000 individui/km2.
Da questa supposizione si individua un ordine di grandezza del termine b.
→
b≈50/1000=0.05
100/2=b*K=b*1000
Per il calcolo di m si può fare questa ipotesi: in assenza di preda gli allocchi dimezzano il
loro numero in 15 giorni. Questo sarebbe un tempo lungo se gli allocchi mangiassero
effettivamente solo colombi, ma si può pensare che trovino altre risorse seppur meno
gradite.
Con questa assunzione si può risolvere il modello del predatore in assenza di preda e
quindi calcolare il valore di m:
dy
= − my
dt
integrando si ottiene
y(t) = y0 ⋅ e−mt
assumendo
y
y (t ) = 0
2
per t =
15
365
quindi si ottiene m ≅ 17
25
Simulazione Lotka-Volterra con i seguenti parametri e condizioni iniziali:
r=2;m=17;K=4561;b=0.05; Xo=350;Yo=10;
90
80
70
Allocchi
60
50
40
30
20
10
0
(Xo,Yo)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Colombi
3500
4000
4500
5000
Figura 20
500
Colombi
Allocchi
450
400
350
Popolazioni
300
250
200
150
100
50
0
0
1
2
3
4
5
tempo
6
7
8
9
10
Figura 21
26
x_equil = 340
y_equil = 37
Autovalori dello jacobiano :
-0.074545 + 5.608913i
-0.074545 - 5.608913i
Osservazioni: la soluzione porta alla coesistenza delle due specie. L’equilibrio è di tipo
oscillatorio convergente. Con queste condizioni iniziali l’oscillazione, se pur marcata, è tale
da non portare mai all’estinzione del predatore, come si può notare dallo zoom relativo
all’oscillazione più critica.
Colombi
Allocchi
15
10
Popolazioni
5
0
-5
-10
0.95
1
1.05
1.1
1.15
1.2
1.25
1.3
tempo
Figura 22
Partendo invece da condizioni più vicine alla capacità portante (Xo=1000;Yo=10;) si
ottiene l’estinzione del predatore, come si può vedere dai seguenti grafici.
27
90
80
70
Allocchi
60
50
40
30
20
10
0
(Xo,Yo)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Colombi
3500
4000
4500
5000
Figura 23
1200
Colombi
Allocchi
1000
Popolazioni
800
600
400
200
0
0
1
2
3
4
5
tempo
6
7
8
9
10
Figura 24
28
Considerando invece la capacità portante della zona B4 (961), e lasciando invariati gli altri
parametri:
r=2;m=17;K=961;b=0.05; Xo=400;Yo=10;
si ottiene:
x_equil =340
x_equil = 25.84
ans =
-0.353798+ 4.673937i
-0.353798- 4.673937i
In questo caso otteniamo una soluzione dal comportamento decisamente meno
oscillatorio, e quindi più accettabile.
90
80
70
Allocchi
60
50
40
30
20
10
0
(Xo,Yo)
0
200
400
600
Colombi
800
1000
Figura 25
29
450
Colombi
Allocchi
400
350
Popolazioni
300
250
200
150
100
50
0
0
1
2
3
4
5
tempo
6
7
8
9
10
Figura 26
CONCLUSIONI
Un possibile intervento potrebbe consistere nel ridurre la popolazione con il trattamento di
nicarbazina, e migliorare tale risultato con l’inserimento di predatori naturali.
Tra i vantaggi di questa scelta c’è il fatto di non dover intervenire periodicamente con i
trattamenti. Inoltre si nota che la popolazione del predatore all’equilibrio non è troppo
elevata.
Non si raggiunge comunque un valore della densità dei colombi sufficientemente basso,
stimato da letteratura intorno a 350 individui/km2. Risulta perciò necessaria, ma al tempo
stesso di difficile attuazione, una politica di diminuzione della capacità portante tramite le
tecniche strutturali precedentemente descritte.
30
LISTATI MATLAB
Parametri logistica
clear; clc;
% lettura del file di dati
[filedati,pathname]=uigetfile('.dat','apri file di dati');pause(1);
if not(filedati==0)
dati=load(filedati,pathname)';
anni=1:length(dati);
% funzione approssimante
eval(['f=inline(''x(1)./(1+((x(1)-',num2str(dati(1)),')./',num2str(dati(1)),')*exp(-x(2)*anni))'',''x'',''anni'')']);
%ricerca del minimo
x=(k,r)
xo=[2900,-1];
[x,resnorm] = lsqcurvefit(f,xo,anni,dati);
disp(['k = ',num2str(x(1))]);
disp(['r = ',num2str(x(2))]);
disp(' ');
disp(['residuo (somma degli scarti quadratici) = ',num2str(resnorm)]);
tempo=1:11;
figure('number','off','name','andamento temporale dati e funzione approssimante');
plot(anni+1998,dati,'o',tempo+1998,x(1)./(1+((x(1)-dati(1))./dati(1))*exp(-x(2)*tempo)));
xlabel('anni')
ylabel('N° individui')
disp(['ultima popolazione = ',num2str(x(1)./(1+((x(1)-dati(1))./dati(1))*exp(-x(2)*11)))]);
end
Lotka-Volterra
clear
r=2;m=17;K=2000;b=0.05; tfin=10; Xo=2000;Yo=10;
% equilibrio
xe=m/b
ye=(r/b)*(1-xe/K)
% autovalori Jacobiano
Jacobiano=[1 m*r/(b*K) m*r*(1-m/(b*K))];
roots(Jacobiano)
% simulazione
[t,x,y]=sim('allocchi',[0 tfin]);
figure(1)
hold off;clf
% preda
plot([0 K],[r/b 0],'-.g')
Xlim=max(Xo,K);
Ylim=max(Yo,r/b);
axis([0 1.2*Xlim 0 1.6*Ylim]);
limite=axis;hold on
axis(axis)
% predatore
plot([m/b m/b],[0 limite(4)],'-.r')
plot(X,Y,'b')
plot(Xo,Yo,'ob')
text(1.03*Xo,Yo,'(Xo,Yo)')
xlabel('Colombi')
ylabel('Allocchi')
31
figure(2)
hold off;clf
Xlim=tfin;
Ylim=tfin;
plot(t,X,'-g',t,Y,'r')
a=axis;
xlabel('tempo')
ylabel('Popolazioni')
legend('Colombi','Allocchi')
Simulazione Lotka-Volterra
X
f(u)
r*u[1]*(1-u[1]/K)
b
b
1/s
x
1/s
y
Y
m
32
BIBLIOGRAFIA
Appunti del corso di Teoria dei Sistemi
Prof A.Casavola, A.A. 2001-2002
Colombi e storni in città : manuale pratico di gestione
Marco Dinetti e Umberto Gallo-Orsi ; in collaborazione con la LIPU .Milano : Il verde,
1998.
Colombi in città : aspetti biologici, sanitari e giuridici, metodologie di controllo
Giovanni Ballarini, Natale Emilio Baldaccini, Franco Pezza .Ozzano dell'Emilia : Istituto
nazionale di biologia della selvaggina, 1989.
Ornitologia urbana
M. Dinetti, M. Fraissinet .Bologna : Calderini Edagricole, 2001.
Censimento della popolazione dei colombi 1999-2003
Comune di Firenze, Assessorato all’Ambiente.
33