Il cambiamento climatico e gli eventi estremi in agricoltura: le gelate tardive

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1 Bologna 15 maggio 2006 CLIMAGRI Cambiamenti climatici e agricoltura Il cambiamento climatico e gli eventi estremi in agricoltura: le gelate tardive Gabriele Antolini Coordinatore: Collaboratori: Scheda di ricerca 2.3 Franco Zinoni Federica Rossi Osvaldo Facini Marianna Nardino Luigi Mariani Biambattista Toller Emanuele Eccel Roberto Rea

2 Rilevanza degli eventi di gelo in agricoltura Mean Annual Losses to Weather Hazards in the United States 6 $ per capita Hazard albicocco actinidia pesco ciliegio susino pero melo Frost Flood Drought Hail Hurricane Tornado Windstorm Lightning

3 Cambiamenti climatici e rischio da gelo Procedure agroclimatologiche classiche per valutare l effetto di eventi meteorologici estremi in agricoltura Strumenti a disposizione: analisi climatologica modelli di sviluppo e di crescita colturale Tomozeiu et al., 2003 Necessità di definire strumenti idonei e specifici

4 Cambiamenti climatici e gelo IPCC 2001 Very likely decrease in cold/frost days for nearly all land areas during the 20th century. Fewer frost days will result in [ ] decreased risk of damage to a number of crops, though the risk to other crops may increase. Uncertainties include [ ] spatial variability in crop responses to climate change; and the effects of changes in climate variability and extreme events on crops.

5 Rischio da gelata: aspetti peculiari Intensità e frequenza del fenomeno Variabilità delle scale di indagine (spaziale e temporale) Vulnerabilità Aspetti ecofisiologici Adattabilità (tecniche di difesa) Aspetti tecnologici

6 Un modello di valutazione del rischio climatologico di gelata Serie storiche Scenari climatici Modello fenologico Rischio Modello spaziale Fenologia Modello di rischio Campo termico

7 Area di studio

8 Modelli fenologici per la simulazione delle fasi sensibili 110 FIORITURA Media: 74.3 Trend: y = -0.07x Albicocco (San Castrese) - fenologia simulata Alfonsine germogliamento inizio fioritura piena fioritura allegagione frutticini Lineare (piena fioritura) Day Of Year

9 Modelli topoclimatici per la valutazione della variabilità spaziale della gelata: esempio di applicazione Temperatura minima giornaliera, 17 marzo 2003

10 Valutazione del rischio climatico: indici di danno produttivo Sensibilità dei fruttiferi al gelo Sensibilità al gelo - danno del 10 % Sensibilità al gelo - danno del 90 % T ( C) Actinidia Albicocco Pesco Pero Melo fase di sviluppo T ( C) Actinidia Albicocco Pesco Pero Melo fase di sviluppo Danno massimo Additivo Additivo pesato DT = max(d ) DT = Di (1 DTi 1) DT i = Di (1 DTi 1 i i ) P i D i : danno dell evento i DT i : danno totale cumulato all evento i P i : fattore di ritardo

11 Applicazione a serie storiche: indice di danno produttivo 1 Albicocco (San Castrese), Alfonsine Danno produttivo simulato e osservato Additivo pesato Massimo Additivo Damage Albicocco (San Castrese), Alfonsine Danno produttivo simulato e osservato Osservati Simulati Damage

12 Scenari climatici futuri Scenari SRES A2: continua crescita della popolazione, sviluppo economico elevato B2: minore crescita della popolazione, sviluppo economico minore, iniziative orientate alla protezione dell ambiente e alla equità sociale Modelli di simulazione climatica HADCM3: Hadley Center, modello di circolazione generale oceano-atmosfera (risoluzione Lat x Lon: 2.75 x 3.75 gradi) Downscaling statistico Regressioni multipla con pattern di circolazione generale (IBIMET Firenze)

13 Applicazione a scenari climatici futuri Rischio di perdita produttiva per gelata tardiva (periodo ) 1 Albicocco (San Castrese), Alfonsine Danno produttivo simulato Scenario A Albicocco (San Castrese), Alfonsine Danno produttivo simulato Scenario B Damage 0.5 Damage Albicocco (San Castrese), Alfonsine Danno produttivo simulato Scenario A Albicocco (San Castrese), Alfonsine Danno produttivo simulato Scenario B Damage 0.5 Damage

14 Applicazione territoriali ad area studio Fenologia: data di fioritura (albicocco San Castrese)

15 Applicazione territoriali ad area studio Rischio da gelata tardiva (albicocco San Castrese)

16 Possibili sviluppi Miglioramento tecniche di interpolazione dei dati termici: -parametrizzazione dei processi di drenaggio d aria fredda -introduzione altre covariabili (es. corpi idrici, aree urbane) Effetto delle modifiche della circolazione a larga scala sul numero di giorni di gelo Esperimento di simulazione con modello meteorologico locale per la valutazione dei campi locali e della loro eventuale modifica a seguito di scenari climatici e/o di uso del suolo futuri Studio mirato dell effetto delle basse temperature su colture

17 Conclusioni Il calendario fenologico è andato anticipandosi nell ultimo cinquantennio, ed è verosimile attendersi un trend simile anche per i prossimi anni Il rischio da gelo sembra essere aumentato negli ultimi decenni nella zona e per le colture indagate Considerata l elevata variabilità spaziale, non si può prescindere dall analisi territoriale del rischio Almeno per alcuni scenari futuri, il previsto aumento delle temperature non si traduce in una diminuzione del rischio Occorre considerare opportune strategie di programmazione agricola (scelte colturali, tecniche di difesa attiva e passiva), alla luce dei possibili scenari agronomici

18 Grazie per l attenzione

19 Modelli topoclimatici per la valutazione della variabilità spaziale della gelata: calibrazione e validazione 17 mar :04 UTC NOAA 12 8 T ( C) km

20 Variazioni della circolazione atmosferica a larga scala influenzano i pattern regionali delle gelate in termini di frequenza H warm cold L