STOCK DI CARBONIO NEI SUOLI REGIONALI

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1 PROGETTO KYOTO RICERCA SUI CAMBIAMENTI CLIMATICI E IL CONTROLLO DEI GAS SERRA IN LOMBARDIA - III annualità Unità operativa 3 (GS3) Linea Stima e mappatura dei C-sinks e C-stock STOCK DI CARBONIO NEI SUOLI REGIONALI RELAZIONE DIVULGATIVA ERSAF Struttura Sviluppo rurale, suoli e supporto alla filiera vitivinicola Gennaio 2008

2 Il ruolo del suolo come riserva di carbonio organico Il suolo costituisce la più grande riserva di carbonio organico presente negli ecosistemi terrestri. Globalmente la quantità di carbonio immagazzinata nei suoli è, come ordine di grandezza, pari a circa quattro volte quella presente nella vegetazione; nei diversi ecosistemi tale rapporto varia considerevolmente, andando da 1:1 nelle foreste tropicali a 43:1 nei suoli agricoli.; questa enorme massa di carbonio è indice delle potenzialità che il suolo ha come sink di carbonio, ma dall altro rappresenta anche un potenziale rischio di emissioni rilevanti di CO 2, se gestione inappropriata e cambiamento climatico dovessero portare al depauperamento di tale stock. Il carbonio immagazzinato nei suoli della Lombardia La quantità totale di carbonio organico immagazzinata nei suoli della Lombardia ammonta a circa 130 milioni di tonnellate nei primi 30 cm ed è pari a 270 milioni di tonnellate se si considera uno spessore di 200 cm dalla superficie. Spessore 30 cm 50 cm 100 cm 200 cm Stock di carbonio (Mt) 126,82 173,73 228,15 270,41 La maggior parte del carbonio organico è conservata negli strati più superficiali dei suoli: nei primi 30 cm è infatti presente circa il 47% dell intero stock di carbonio, quasi 2/3 sono immagazzinati entro uno spessore di 50 cm e più dell 80% entro 1 m di profondità. Lo stock di carbonio presente nello strato superficiale è in ogni caso quello che riveste la maggiore importanza, perché è in questa parte del suolo che esso è più fortemente soggetto all influenza dei fattori ambientali ed antropici esterni e quindi a processi di mineralizzazione o, viceversa, di sintesi. Il carbonio presente in profondità è invece più stabile e meno suscettibile a trasformazioni. Tuttavia il contenuto in carbonio dei suoli non è omogeneo: I suoli della pianura sono in generale più poveri in carbonio rispetto a quelli di montagna. In pianura poi i tenori più bassi si hanno nella pianura occidentale e meridionale; in talune zone di questa parte della Regione, dove si sommano gli effetti di una agricoltura intensiva, con scarsa diffusione di allevamenti, e della presenza di suoli sabbiosi, si raggiungono contenuti in carbonio organico molto bassi, inferiori a 3-4 kg/m 2, prossimi a quelli che potrebbero essere considerati livelli residuali. Contenuti un po più elevati si rilevano invece dove è diffusa la zootecnia intensiva, che è possibile eserciti in questo caso un effetto positivo attraverso l abbondante apporto ai terreni coltivati di fertilizzanti organici. Stock decisamente più elevati, soprattutto nello strato superficiale, si hanno al contrario nella pianura nord-occidentale e nella zona morenica del Verbano, dove il clima umido e la discreta presenza, ancora, di superfici a prato e bosco favorisce la conservazione di suoli con spessi orizzonti superficiali ricchi in sostanza organica. In montagna, i suoli di Alpi e Prealpi sono più ricchi in carbonio negli strati superficiali rispetto a quelli Appenninici, dove più diffuse sono le superfici coltivate, il clima è meno favorevole e i suoli sono più suscettibili all erosione superficiale.

3 In tutta la pianura i suoli appaiono depauperati in sostanza organica: ciò è evidente soprattutto in Lomellina e nella parte centrale e meridionale. Fa eccezione la zona compresa tra il Ticino e il lago di Como dove i suoli evidenziano contenuti in carbonio simili ai suoli di montagna. Lo stock di carbonio varia da suolo a suolo Suoli diversi mostrano differenti e spesso molto variabili contenuti in carbonio organico. Tipologia pedologica (RSGs WRB, 2006) Valori medi C-stock 0-30 cm (t/ha) Arenosols 32,9 36,7 Cambisols 52,8 79,7 Fluvisols 48,5 57,9 Gleysols 72,1 87,2 Histosols 501,8 Leptosols 58,0 67,5 Luvisols 40,1 65,9 Phaeozems 62,1 76,6 Podzols 115,4 Regosols 38,1 79,0 Umbrisols 76,4 99,7 Vertisols 62,7 Contenuto in carbonio organico nei suoli presenti in Lombardia. I suoli più poveri sono gli Arenosols, che insieme a Fluvisols, Luvisols e Vertisols caratterizzano gli ambienti di pianura, i Gleysols sono suoli influenzati dall idromorfia, i Leptosols sono suoli sottili di montagna

4 Alcuni suoli sono peraltro caratterizzati da una più alta e tipica incorporazione di materia organica: ciò accade in particolare per gli Histosols, suoli organici associati agli ambienti di torbiera, ma assume una grande rilevanza ecologica anche per gli Umbrisols, diffusi nell alta pianura e nelle zone moreniche e prealpine occidentali, e per i Podzols, che caratterizzano le foreste di conifere e le praterie di alta quota nelle Alpi Retiche. La conservazione di questi suoli può essere quindi considerata a tutti gli effetti un indicatore del grado di mantenimento dell equilibrio ambientale. Histosol suolo organico di una torbiera alpina in Valchiavenna: si noti la tipica vegetazione igrofila che caratterizza questi ambienti (foto R. Comolli) Podzol suolo rilevato in una prateria d alta quota in provincia di Sondrio; si noti il tipico orizzonte eluviale biancastro che caratterizza questi suoli (foto ERSAF) Umbrisol suolo rilevato in un area morenica in provincia di Varese; si noti lo spesso e scuro orizzonte superficiale che caratterizza questi suoli (foto S. Brenna)

5 Lo stock di carbonio nei suoli varia in funzione dell uso del suolo Il tenore in carbonio non varia solo da suolo a suolo; esso dipende anche dall uso del suolo, dal tipo di vegetazione da cui è ricoperto e dalle pratiche di gestione cui il suolo è sottoposto. I dati rilevati in Lombardia evidenziano, nei valori medi, differenze consistenti tra gli stock di carbonio presenti nei suoli coltivati a seminativo (57 t/ha nei primi 30 cm di suolo) e quelli dei suoli sotto foresta o formazioni prativo-pascolive (da 70 a 90 t/ha circa). Valori medi Uso del suolo C-stock 0-30 cm (t/ha) Boschi di conifere 89,8 Boschi di latifoglie e misti 70,9 71,5 Praterie alpine e pascoli montani 79,2 80,0 Prati e marcite di pianura 64,7 Seminativi e legnose agrarie 57,0 Contenuto in carbonio organico dei suoli in Lombardia in funzione dell uso del suolo. Anche se esiste una forte variabilità, i dati confermano che dove lo sfruttamento dei suoli è intensivo il contenuto in carbonio è più basso. Quantità importanti di carbonio organico sono accumulate anche nei cosiddetti orizzonti olorganici che si formano nelle foreste al di sopra dei suoli minerali e corrispondono a quella che viene comunemente definita lettiera nell insieme dei suoi vari stadi evolutivi, da materiale vegetale indecomposto a parzialmente e completamente humificato. 1 cm di spessore di un orizzonte olorganico humificato corrisponde a circa 5-7 t/ha di carbonio organico. I dati attualmente a disposizione non consentono di effettuare una valutazione precisa dello stock di carbonio conservato nella lettiera dei suoli regionali; è tuttavia ragionevole presumere, tenendo conto che le superfici forestali sono pari a circa ha, che tale quantitativo possa ammontare in Lombardia ad alcune decine di milioni di tonnellate di carbonio. In media il suolo contiene il 59% del carbonio organico immagazzinato negli ecosistemi forestali, mentre la vegetazione arborea contribuisce per il 31% alo stock complessivo, la lettiera per il 9% e la vegetazione del sottobosco per circa l 1%.

6 Capacità potenziale dei suoli di sequestrare o perdere carbonio In pianura, dove si osserva l esistenza di una diffusa condizione di depauperamento significativo dei suoli, il rischio di andare incontro ad una ulteriore significativa perdita quantitativa di carbonio organico appare generalmente limitato. Questi suoli mostrano all opposto una ampia capacità potenziale di recuperare una dotazione in carbonio più elevata, che per essere sfruttata richiede però l adozione di idonee pratiche di gestione ed utilizzazione dei suoli agricoli. A questa regola fanno eccezione le valli fluviali del Po e del Ticino, le aree moreniche e l alta pianura nord-occidentale dove i suoli sono più ricchi in sostanza organica e la preoccupazione principale deve divenire la conservazione della situazione esistente. Nelle aree montane, Alpina e Prealpina, la presenza di stock di carbonio più elevati indica poche possibilità di sequestrare altro carbonio, suggerendo piuttosto la necessità di privilegiare interventi finalizzati alla protezione e valorizzazione degli ecosistemi naturali e forestali. Quanto carbonio si può immagazzinare nei suoli coltivati In bibliografia vengono riportati tassi annui potenziali di incorporazione di carbonio nei suoli agroforestali molto variabili e caratterizzati da margini di incertezza elevati. Nel caso della Lombardia, secondo uno scenario prudente, si può stimare un tasso medio annuo potenziale di incorporazione di carbonio organico nei suoli agrari della pianura di 0,3 0,4 t/ha/anno. In ogni caso la reale capacità di immagazzinamento di carbonio da parte dei suoli dipende da molteplici fattori, quali le condizioni pedoclimatiche, le pratiche gestionali dei terreni e il contenuto di partenza in carbonio, e dalle interazioni spesso complesse che tra di essi si determinano. Non va poi dimenticato che maggiori dotazioni in sostanza organica nei suoli non sono esclusivamente espressione di una funzione di sink nei confronti della CO 2 atmosferica, ma si traducono in numerosi altri benefici ambientali, difficilmente quantificabili, ma tutti rilevanti, quali l incremento a lungo termine della fertilità, una maggiore capacità tampone nei confronti di sostanze potenzialmente tossiche, una migliore regolazione dei cicli idrologici. Potenziale di perdita di carbonio nei suoli della Lombardia. Con l eccezione della zona nord-occidentale in tutta la pianura la situazione si presenta simile e indica la possibilità di recuperare nei suoli coltivati livelli di sostanza organica più elevati degli attuali

7 Cosa è possibile fare Promuovere una politica che valorizzi i suoli agricoli come sink di carbonio. Per avere un idea di cosa ciò potrebbe significare basti pensare che un incremento di solo lo 0,1% in valore assoluto (passando ad esempio da 2 a 2,1%) del tenore in carbonio organico dello strato arato dei suoli coltivati a seminativo in Lombardia ( ha circa) comporterebbe una variazione nello stock di carbonio di oltre 3 milioni di tonnellate, corrispondenti all immagazzinamento di circa 10 milioni di tonnellate di CO 2 equivalente. Le misure agronomiche che è possibile adottare sono molteplici:: - la riduzione delle lavorazioni del terreno ( minimum o zero tillage ); - la diversificazione delle colture e delle rotazioni; - l introduzione di colture di copertura da sovescio; - l utilizzazione razionale dei residui colturali e della fertilizzazione organica; - la realizzazione di fasce tampone ( buffer zones ) e la conversione dei terreni marginali a prato permanente o a bosco. Per conseguire questo risultato un ruolo determinante possono avere innanzi tutto le politiche agricole e di sviluppo rurale, che sul tema della sostanza organica del suolo dovrebbero tuttavia diventare in futuro più incisive di quanto non siano state finora. Altrettanta attenzione dovrebbe però essere contemporaneamente riservata allo sviluppo di strategie in grado di controllare e contenere il consumo di suolo in modo realmente efficace e tale da non vanificare i risultati che si possono ottenere attraverso una migliore gestione agronomica. Gli strumenti conoscitivi di cui è necessario disporre indicatori selezionati e validati, per leggere lo stato dei suoli in relazione alle politiche attuate in materia di agricoltura, ambiente e territorio. un sistema permanente di monitoraggio dei suoli, per registrare le variazioni che intervengono nelle proprietà e qualità rilevanti a fini applicativi. un Sistema Informativo sui Suoli aggiornato e dettagliato. protocolli per certificare i cambiamenti intervenuti nello stock di carbonio di una determinata unità territoriale, sia essa un sito di monitoraggio o un appezzamento agricolo. campi sperimentali per valutare a lungo termine la capacità di sequestrare carbonio di differenti sistemi colturali agricoli e agroforestali. Nei suoli coltivati non è possibile raggiungere i livelli di sostanza organica che caratterizzano i suoli in ambienti naturali; tuttavia la quantità di materia organica incorporata nei suoli può essere incrementata adottando tecniche di gestione dei terreni idonee Su queste tematiche, allo scopo di definire criteri metodologici per l allestimento di un sistema di monitoraggio dei suoli regionali, individuare indicatori idonei e testare procedure tecniche per i

8 rilevamenti in campo, ERSAF ha avviato uno specifico progetto di ricerca, denominato Soilqualimon. Al progetto, sostenuto dalla DG Agricoltura nell ambito del Piano della Ricerca in Agricoltura e la cui conclusione è prevista nel 2009, partecipano il JRC di Ispra (Institute of Environment and Sustainability) e MAC Minoprio. Progetto SOILQUALIMON: sito di monitoraggio (sopra) e scavo di profilo pedologico (sotto)