Analisi dell`impatto dei cambiamenti climatici sui

nucleo ricerca desertificazione
Università degli Studi di
Sassari
Analisi dell’impatto dei cambiamenti climatici sui
sistemi colturali, con particolare riferimento alle
principali colture erbacee
Luca Doro
NRD Uniss
nucleo ricerca desertificazione
Università degli Studi di
Sassari
Ipotesi e obiettivi
•
•
•
Adattamento implica contestualizzazione delle azioni in un sistema
di interesse integrando conoscenza scientifica (K) e locale (L)
K: scenari di impatto sui sistemi colturali a scala di distretto
L: interazione tra ricercatori, decisori politici e altri stakeholder
•
Obiettivi specifici:
– acquisizione dati locali per calibrazione modelli
– analisi integrata (clima, agronomia, economia) dell’impatto atteso dal
CC prossimo (near future) su sistemi agrari di distretti target
– impiego degli scenari come “socio technical object” in una prospettiva di
inquadrare il processo di adattamento come un “learning system”
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Clima
• Metodo
– Scenari RAMS (CP: 2000-2010; CF: 2020-2030)
• 10 anni “forzati” da dati osservati
• 150 anni via WXGEN
• CP = 380 ppm CO2; CF = 380 vs 407 ppm CO2
– Dati reali per calibrazioni: 1959-2012
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• Risultati
Clima
– Principali differenze tra CP e CF
• precipitazioni primaverili
• temperature soprattutto estive
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Clima
•
Metodo
– Scenari RAMS x 10 anni “forzati” da dati osservati  CP (2000-2010)
vs CF (2020-2030) x 150 anni via WXGEN
• CP = 380 ppm CF CO2; = 380 vs 407 ppm CO2
– Dati reali per calibrazioni: 1959-2012
•
Risultati
– Differenze tra CP e CF
• precipitazioni primaverili
• temperature soprattutto estive
• Sviluppi futuri
– RAMS 30 anni per eliminare eventuali distorsioni
introdotte dal generatore climatico
– Approfondimento su dry wet spells
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Simulazioni
•
Obiettivo
– fornire informazioni su produzioni e/o consumi idrici (CP vs CF) da
utilizzare come input per modelli DSP
•
Metodo
– OR: ampia gamma di colture e tipologie di suolo nel distretto
• sistemi irrigui intensivi in suoli sabbiosi
– produzioni e consumi idrici: loiessa-mais e medica
• sistemi cerealicolo-foraggeri asciutti in suoli tendenzialmente argillosi
– produzioni di frumento duro, orzo, erbai autunno-vernini, pascoli
– Raccolta informazioni in input per i modelli: suolo, management
– Criticità: disponibilità di dataset idonei alla calibrazione
• acquisizione dati da sperimentazioni ad hoc o pubblicazioni e interviste
• strategia: uso di diversi strumenti di simulazione con medesimo input
– Strumenti diversi a confronto
• ARMOSA, DSSAT e EPIC
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Risultati - alcuni esempi
•
•
•
Calibrazione modelli
Variazione produzioni nel passaggio da CP a CF
Altri risultati ottenuti
erbai asciutti:
– siccità primaverile, lavorabilità dei suoli autunnale
– variabilità interannnuale molto più ampia in autunno che in primavera
– autunno condizionato da data prima precipitazione utile
ERBAI IRRIGUI ARBOREA
CP
(2000-2010)
CF
(2020-2030)
Produzione
(t ha-1)
9,1 ± 0,7
10,2 ± 0,5
Irrigazione
(mm)
150 ± 36
170 ± 30
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Scenari Futuri (scenario A2) [CO2] 500 ppm
periodo 2040-2080 e 750 ppm periodo 2080-2100
Mantova
1985 - 2005
2040 - 2060
2080 - 2100
Media delle T max (°C)
13.7
19.0
16
21.8
18.7
25.1
Media delle T min (°C)
8.4
10.2
12.4
Radiazione (MJ/m-2d-1)
11.9
12.6
13.4
Precipitazioni (mm anno-1)
774
717
623
1985 - 2005
2040 - 2060
2080 - 2100
T media (°C)
13.4
15.5
18.4
T max (°C)
18.3
20.9
24.2
T min (°C)
8.6
10.2
12.5
Radiazione (MJ/m2)
12.1
12.7
13.6
Precipitazioni (mm anno-1)
740
748
625
T media (°C)
Lodi
Scenario attuale, management: mais 600, semina 1 aprile CO 2 330 ppm
Scenari futuri, adaptation: mais 700 semina 15 marzo
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Scenari padani futuri Mantova
Variazione rispetto all'attuale
40-'60 40-'60* 80-'00 80-'00*
Resa
300N
400N
24%
22%
8%
4%
33%
30%
7%
5%
300N
400N
-59%
-45%
-40%
-22%
-41%
-28%
60%
32%
300N
400N
300N
400N
4%
8%
4%
8%
11%
15%
12%
14%
48%
40%
105%
82%
Leaching
N uptake
irrigazione
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Scenari padani Lodi
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Variazione rispetto all'attuale
40-'60 40-'60* 80-'00 80-'00*
Resa
300 e 400 N
26%
8%
39%
15%
300N
-28%
-8%
-28%
-15%
400N
-26%
-9%
-26%
-26%
300 e 400 N
2%
4%
14%
16%
300 e 400 N
22%
14%
70%
54%
Leaching
N uptake
irrigazione
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Marche
•
Interazione con UniMI per la simulazione dei CC su Erosione a scala di bacino
•
Ultimata la fase di analisi degli Accordi Agroambientali d’Area (AEA):
– Una valutazione e “validazione” di un metodo per la progettazione di misure
PSR, anche nell’adattamento ai CC;
• Emergono dal basso nuove azioni, efficaci e non previste inizialmente nei PSR;
• Le nuove azioni hanno un maggiore grado di accettazione;
• Catalizzatori di nuove iniziative e proposte a livello territoriale (filiere, piani di pascolamento
partecipativi, ecc.);
• Conoscenze scientifiche portate in discussione maggiormente efficaci nella definizione delle
misure;
•
La Regione intende adottare la stessa metodologia nel prossimo PSR, anche
per i CC
•
Chiesto coinvolgimento diretto gruppo di ricerca che utilizzerà propri dati e i dati
del progetto, in accordo con SS, per la definizione di strategie di adattamento
nel PSR
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Percezioni dei cambiamenti climatici degli agricoltori
Interviste semi-strutturate  4 gruppi di percezioni:
I. Cambiamento delle stagioni
«…Negli anni 80 le stagioni erano buone, dal 95 a oggi le stagioni sono cambiate…..»
«…20 anni fa si seminava a Ottobre perché dopo sarebbero iniziate le piogge, ora a
novembre non piove molto e fa più freddo…»
II. Aumento della temperatura e siccità
«… La siccità negli ultimi anni è più frequente e fa più caldo…»
«… Dagli anni 80 abbiamo avuto 2 o 3 siccità che non ci hanno permesso di coltivare, dal
1988-1990 fino al 2002-2003..»
III. Aumento della pioggia
«… Ora l’acqua ce l’abbiamo quando non ci serve, quando dobbiamo affienare…»
« … Mio padre mi diceva che pioveva più frequentemente e con una migliore distribuzione
annuale. Le piogge iniziavano a settembre e finivano a aprile/maggio. L ‘anno scorso è
cominciata a Dicembre…»
IV. Nessun cambiamento climatico
«… Clima più o meno è sempre lo stesso. Trent’anni fa c’era lo stesso clima di oggi: è una
questione ciclica…»
«… Cambiamenti delle stagioni: penso che siano una cosa ciclica…»
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Opzioni e propensione al cambiamento:
bioenergie
Sono state svolte interviste semi-strutturate volte a raccogliere informazioni
riguardanti la propensione da parte di un gruppo di stakeholder verso l’adozione
di sistemi di produzione di energia alternativa.
Tutti gli stakeholder hanno dichiarato di essere favorevoli a questo genere di
produzione, ma si è riscontrata una diversità nelle risposte concernenti le
diverse forme di produzione energetica su cui investire.
È necessario precisare che gli stakeholder che hanno dichiarato di essere
favorevoli, hanno anche sottolineato di ammettere l’uso di queste colture nei
seguenti casi:
1) in rotazione con altre colture;
2) su terreni marginali o comunque inutilizzati;
3) garantendo e salvaguardando in termini di prezzi, produzioni e superfici, il
fabbisogno alimentare umano e animale.
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Prossimi step
Analisi
• Modelli e simulazioni
• Analisi partecipative
– Incontro al Mipaaf ai primi di maggio
– Incontro in Sardegna ai primi di giugno
...
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Pubblicazioni
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Ison et al 2011 Sustainable Catchment Managing in a Climate Changing
World: New Integrative Modalities for Connecting Policy Makers, Scientists
and Other Stakeholders Water Resour Manage
De Sanctis et al 2012 Long-term no tillage increased soil organic carbon
content of rain-fed cereal systems in a Mediterranean area. Eur J Agron
Dono et al 2013 Adapting to uncertainty associated with short-term climate
variability changes in irrigated Mediterranean farming systems Agric
Systems
Lai et al 2012 Effects of nitrogen fertilizer sources and temperature on soil
CO2 efflux in Italian ryegrass crop under Mediterranean conditions Ital J
Agron
Dono et al Warm (under revision)
Lai et al Hybrid K Int J Agric Sustain (under revision)