MONITORING THE QUALITY OF COASTAL AND LAGOON ENVIRONMENTS TO SUPPORT FISHERIES AND FISH FARMING IN AREAS OF HIGH CLIMATE RISK

Gli ambienti costiero-lagunari sono sistemi dinamici che supportano funzioni ecologiche essenziali e attività economicamente rilevanti, come la pesca e l'acquacoltura. Tali ambienti sono sempre più esposti a molteplici fattori di stress legati alle pressioni antropiche e ai cambiamenti climatici. Il Delta del Po (Italia) rappresenta un'area vulnerabile in cui l'innalzamento del livello del mare, l'erosione causata dalle tempeste, le inondazioni e l'uso intensivo della costa interagiscono, amplificando l'instabilità ambientale. In questo contesto, il presente studio valuta la qualità ambientale di quattro siti distribuiti lungo la costa ferrarese, tra le foci dei fiumi Po e Reno (Italia nord-orientale). È stato applicato un approccio multidisciplinare, integrando i risultati di indagini sui macro rifiuti spiaggiati, le microplastiche e le caratterizzazioni dei sedimenti. Tale approccio mirava a chiarire come i fattori geomorfologici, idrodinamici e antropici influenzino la distribuzione e la persistenza di alcune categorie di inquinanti, con implicazioni dirette per la pesca e l'acquacoltura in aree ad elevato rischio climatico. Le indagini sui rifiuti marini (ML) sono state condotte seguendo i protocolli della Direttiva Quadro sulla Strategia Marina. Le analisi dei sedimenti hanno incluso la distribuzione granulometrica, il contenuto di carbonati e ossidi principali e il contenuto di oligoelementi, analizzati mediante ICP-MS e XRF per identificare potenziali superamenti dei limiti di legge. Tutte le indagini sono state condotte stagionalmente e in relazione alle caratteristiche geomorfologiche locali. I risultati hanno mostrato che i siti di studio sono generalmente contaminati da ML (sia macro che micro plastiche) e sono soggetti ad arricchimento geogenico di elementi potenzialmente tossici (PTE). L'approccio integrato ha rivelato che i fiumi Po e Reno rappresentano le fonti primarie di apporto e distribuzione sia di ML che di PTE. Maggiori abbondanze di ML e PTE sono state osservate principalmente nella parte alta della spiaggia e al piede della duna. Nel complesso, i risultati dimostrano che la qualità ambientale del sistema costiero ferrarese è determinata dall'interazione tra morfologia costiera, idrodinamica locale e stagionale, e dalle condizioni meteo-marine prevalenti. Tali pressioni hanno implicazioni dirette per la pesca e l'acquacoltura, influenzando la qualità ambientale, la salute degli organismi e, in ultima analisi, la sicurezza e la resilienza dei sistemi produttivi. L'integrazione dell’approccio multianalitico applicato fornisce una solida base per l'identificazione delle zone di accumulo critiche, la valutazione dei rischi ecotossicologici e l'elaborazione di strategie di gestione adattiva volte a rafforzare la resilienza dei sistemi socio-ecologici costieri.

Coastal and lagoon environments are dynamic systems supporting essential ecological functions and economically relevant activities, such as fisheries and aquaculture. These environments are increasingly exposed to multiple stressors linked to human pressures and climate change. The Po Delta (Italy), represents a vulnerable area where sea-level rise, storm-driven erosion, riverine inputs, and intensive coastal use interact and amplifying environmental instability. In this context, the present study evaluates the environmental quality of four sites located along the Ferrara sector of the Adriatic coast, between the Po and Reno river mouths in northeastern Italy. A multidisciplinary approach was applied, integrating the results of stranded macro marine litter surveys, microplastic analyses, and sediment characterizations. This framework aimed to clarify how geomorphological, hydrodynamic, and anthropogenic factors jointly influence the distribution and persistence of pollutants, with direct implications for fisheries and aquaculture in high climate-risk areas. Marine litter (ML) surveys were conducted following the protocols of the Marine Strategy Framework Directive. Sediment analyses included grain-size distribution, carbonate and major oxide content, and trace element contents analyzed by ICP-MS and XRF to identify potential exceedances of regulatory thresholds. All investigations were carried out seasonally and in relation to local geomorphological features. Results showed that the study sites are generally contaminated by ML (both macro and micro plastics) and are subject to geogenic enrichment of potentially toxic elements (PTEs). The integrated approach revealed that the Po and Reno rivers represent the primary sources contributing to the distribution of both ML and PTEs along the coast. Higher abundances of ML and PTEs were observed mainly in the upper backshore and dune foot zones. Overall, the findings demonstrate that the environmental quality of the Ferrara coastal system is driven by the interaction among coastal morphology, local and seasonal hydrodynamics, and prevailing meteorological and marine conditions. These pressures have direct implications for fisheries and aquaculture, influencing environmental quality, organism health, and ultimately the safety and resilience of production systems. The integrated multi-analytical approach applied provides a robust baseline for identifying critical accumulation zones, evaluating ecotoxicological risks, and informing adaptive management strategies aimed at strengthening the resilience of coastal socio-ecological systems.