Il cambiamento climatico nella Alpi italiane in una prospettiva ecologico-forestale

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1 Il cambiamento climatico nella Alpi italiane in una prospettiva ecologico-forestale Emanuele Eccel Fondazione Edmund Mach, S. Michele all Adige Centro Ricerca e Innovazione VALLARSA, 5 MAGGIO 2017 «Strategie di adattamento cambiamenti climatici nell ambito forestale»

2 Aumento della CO 2 e degli altri gas serra Cambiamenti climatici Aumento T (2-5 C in un secolo) Cambiamento regime precipitazioni Aumento frequenza e intensità eventi estremi Effetti sulla fisiologia Fotosintesi Respirazione Efficienza uso H 2 O etc. Effetti sulla fenologia Lunghezza periodo vegetativo Fioritura etc. Effetti sulla distribuzione Adattamento specie Innalzamento del limite del bosco Innalzamento fasce vegetazionali Cambiamenti interazioni tra specie Competizione Parassiti Ulteriore effetti sulla distribuzione Estinzione di alcune specie Cambiamenti strutturali e della composizione degli ecosistemi Hughes (2000)

3 1. COM È CAMBIATO IL CLIMA?

4 IN TRENTINO: RICERCHE D ARCHIVIO Non v è dunque dubbio, i climi sono stabili, e perciò anche il nostro [prof. F. Lunelli, 1858, citando lo studioso Mathias Pouillet] Forse nessun problema meteorologico venne sì a lungo dibattuto come quello del cambiamento del clima [G.B. Trener, geologo,1904]

5 DA IPCC (INTERN. PANEL ON CLIMATE CHANGE) NAZIONI UNITE

6 ALCUNE SENTENZE SUL CAMB. CLIMATICO (FONTE: IPCC, 5 th Assessment Report) E certo che la temperatura media planetaria in superficie è aumentata dalla fine del 19 secolo. Ognuno dei tre decenni passati è stato più caldo dei precedenti. Il più caldo è stato il primo del 21 secolo E molto probabile che dal 1950 il numero di giorni e notti fredde sia calato, e analogamente il numero di giorni e notti calde sia aumentato E probabile che dal 1950 l area in cui il numero di eventi intensi di precipitazione è aumentato sia maggiore dell area in cui è diminuito. La radiazione solare ha subito modifiche generali dopo il 1950, con una prima fase di calo fino agli anni 80, seguita da un aumento osservato nella maggior parte delle aree

7 Non solo CO 2

8 L impronta umana sul cambiamento

9 ANNI DI OSCILLAZIONE CLIMATICA T (anomalia) CO 2 Fonte: carota di ghiaccio EPICA -Dome C NATURE, Luthi et al. 2008

10 Aumento dei gasserra in atmosfera

11 IN ITALIA: ALCUNI TREND CLIMATICI (anomalie rispetto a )

12 IN ITALIA: ALCUNI TREND CLIMATICI (anomalie rispetto a )

13 IN ITALIA: ALCUNI TREND CLIMATICI (anomalie rispetto a )

14 IN ITALIA: ALCUNI TREND CLIMATICI (percentuali rispetto a )

15 IN TRENTINO: ALCUNI TREND CLIMATICI

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19 IN TRENTINO: ALCUNI TREND CLIMATICI Temperatura media media annua annua

20 IN TRENTINO: ALCUNI TREND CLIMATICI Durata ondata di calore

21 TRENTINO: RIEPILOGO SUI TREND DI 30 ANNI Primavera Estate P T P T P T Autunno neg. per Tmin! P T Inverno

22 TRENTINO: CLASSIFICAZIONI E INDICI CLIMATICI A CONFRONTO PER I PERIODI E Classificazione climatica generale Aridità / umidità Köppen - Geiger Ia Im R Io Stazioni '61 - '90 '81 - '10 '61 - '90 '81 - '10 '61 - '90 '81 - '10 '61 - '90 '81 - '10 '61 - '90 '81 - '10 San Michele Cfb Cfa Mezzolombardo Cfb Cfa Pergine Valsugana Cfb Cfb Predazzo Cfb Cfb Telve (Pontarso) Cfb Cfb Pieve Tesino (Enel) Cfb Cfb Sant'Orsola Terme Cfb Cfb Rovereto Cfa Cfa Folgaria Cfb Cfb Pejo Cfb Cfb Cavalese Cfb Cfb C: temperato umido a: estate calda D: «microtermico» (alpino) b: estate fresca E: polare (alta montagna) c: estate fresca e corta f: assenza di stagione secca

23 LA FENOLOGIA: INDICATORI DI CAMBIAMENTO CLIMATICO I colori indicano la velocità di anticipo della stagione primaverile (in giorni / anno) per il periodo Punti rossi: forte anticipo. Punti gialli: debole anticipo. Punti blu: debole ritardo (da Schwartz et al., 2006)

24 LA FENOLOGIA: INDICATORI DI CAMBIAMENTO CLIMATICO Dal 1960 ad oggi il periodo vegetativo è aumentato nelle Alpi di 10.8 giorni Anticipo rapido a partire da metà anni 80 Maggior accrescimento delle piante forestali Alte quote colonizzabili da un maggior numero di specie Maggiori vantaggi competitivi delle specie a fioritura tarda

25 LA FENOLOGIA: INDICATORI DI CAMBIAMENTO CLIMATICO Anticipo medio per l emisfero nord (rispetto alla media ) della data di emissione della prima foglia (indice fenologico su più specie). La linea nera indica la tendenza media nel periodo. Ogni 5 anni è indicata l incertezza (errore standard) con segmenti azzurri (da Schwartz et al., 2006)

26 2. QUALI SCENARI FUTURI?

27 GLI SCENARI GLOBALI DI EMISSIONE RCP: «representative concentration pathway» = aggiunta di forzante radiativa stimato nel 2100 rispetto al periodo pre-industriale

28 GLI SCENARI GLOBALI DI EMISSIONE

29 ORIENTGATE: ANOMALIE TEMPERATURA (TRENTINO) 4 ANOMALIE DELLE TEMPERATURE MEDIE RISPETTO ALLA MEDIA C 0.4 C 7.6 C 16.9 C 8.9 C C ANNUA INVERNO PRIMAVERA ESTATE AUTUNNO Rcp Rcp Rcp Rcp

30 ORIENTGATE: ANOMALIE PRECIPITAZIONI (TRENTINO) ANOMALIE DELLA PRECIPITAZIONE CUMULATA RISPETTO ALLA MEDIA % 1097 mm 164 mm 280 mm 301 mm 352 mm 20% 10% 0% -10% -20% -30% ANNUA INVERNO PRIMAVERA ESTATE AUTUNNO Rcp Rcp Rcp Rcp

31 TRENTINO: ELABORAZIONI DA SIMULAZIONI DI MODELLO CMCC Due indici bioclimatici T media stag. veget. Somma termica base 10 (aprile ottobre)

32 TRENTINO: ELABORAZIONI DA SIMULAZIONI DI MODELLO CMCC Indici aridità Relazione quota / aridità Pluviofattore di Lang (R = P/T)

33 TRENTINO: ELABORAZIONI DA SIMULAZIONI DI MODELLO CMCC Classificazione climatica di Köppen - Geiger Periodo Scenario RCP '76-'05 21-' ' Cfa Cfb Cfc Dfb Dfc ET C: temperato umido a: estate calda D: «microtermico» (alpino) b: estate fresca E: polare (alta montagna) c: estate fresca e corta f: assenza di stagione secca

34 SE IL MONDO E PICCOLO Trentino: circa 0,017 delle terre emerse del globo circa 0,067 della popolazione mondiale Italia: circa 0,84 delle terre emerse del globo circa 8.2 della popolazione mondiale Voi siete qui

35 3. INTERAZIONI CON GLI ECOSISTEMI FORESTALI

36 EFFETTI SULLA FISIOLOGIA Effetto aumento CO 2 Effetto aumento T Net photosynthesis Temperature

37 L ESTATE 2003 T estiva -6 C +6 C Assorbimento di Carbonio Attività fotosintetica -0.4 g C m -2 y -1 Cias et al.2005, Nature +0.4 g C m -2 y -1

38 ESTATE 2003 IN TRENTINO Monte Bondone, prateria NEE 0 01-gen 31-gen 02-mar 01-apr 01-mag 31-mag 30-giu 30-lug 29-ago 28-set 28-ott 27-nov 27-dic NEE 2004 NEE 2005 NEE 2006 NEE Lavarone, bosco misto gen 31-gen 02-mar 01-apr 01-mag 31-mag 30-giu 30-lug 29-ago 28-set 28-ott 27-nov 27-dic -200 NEE NEE 2004 NEE 2005 NEE 2006 NEE

39 EFFETTI DELLO STRESS IDRICO Lavarone, bosco misto Media FPAR feb. apr. giu. ago. ott. Joint Research Centre, Ispra Fraz. Radiaz. Fotosintentic. Attiva

40 CARBONIO NEL SUOLO: EFFETTI DEL RISCALDAMENTO CLIMATICO All aumentare della temperatura si osservano fenomeni di acclimatazione della respirazione del suolo (Stromgren, 2001) Suolo riscaldato (+5 C); Suolo non riscaldato.

41 CONCLUSIONI La vegetazione ha una elevata capacità di adattarsi ai cambiamenti climatici. Il riscaldamento comporterà nel medio periodo: colonizzazione delle aree nivali e alpine da parte di un maggior numero di specie erbacee riduzione di habitat per le specie nivali maggior accrescimento e densità dei boschi maggiore resistenza alla siccità (ma episodi di siccità più frequenti!) variazioni nelle capacità competitive delle specie (a favore delle latifoglie) maggiore probabilità di problemi sanitari ai boschi Nel lungo periodo: innalzamento delle fasce vegetazionali e della linea del bosco estinzione di alcune specie nivali bilancio del carbonio (?)

42 Grazie a tutti per la vostra gentile attenzione! Ha collaborato a questa presentazione il dott. Damiano Gianelle (FEM)