Stima del patrimonio di carbonio forestale e rurale: le prospettive per la Regione Sardegna

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1 Lotta ai Cambiamenti Climatici: Il Ruolo delle Aree Agro-Forestali Cagliari, 27 Febbraio 2007 Stima del patrimonio di carbonio forestale e rurale: le prospettive per la Regione Sardegna Donatella Spano (spano@uniss.it) Dipartimento di Economia e Sistemi Arborei (DESA)

2 Collaborazioni CNR, Sassari Pierpaolo Duce Università della Tuscia, DISAFRI, Viterbo Riccardo Valentini Richard Snyder Kyaw Tha Paw U Columbia Univ. - NASA-GISS, New York Francesco Tubiello

3 NEP è il risultato del bilancio fra due flussi: GPP e respirazione dell ecosistema C assorbito GPP Scambio di C NEP C rilasciato R ecosistema Gen Lug Dic

4 Bilancio del Carbonio nell Ecosistema NEP Positivo GPP > R eco + altre perdite di C NEP Negativo GPP < R eco + altre perdite di C l ecosistema sottrae C all atmosfera C sink l ecosistema rilascia C nell atmosfera C source

5

6 AVANZAMENTO DELLE CONOSCENZE Funzionalità degli ecosistemi, modelli di simulazione, tecniche di monitoraggio PROTOCOLLO DI KYOTO (UNFCCC) Art.3.3 Forestazione, deforestazione, riforestazione Art.3.4 Attività addizionali POLITICHE NAZIONALI / Delibera CIPE 123/2002 PNAC = Piano Nazionale Assorbimento di Carbonio Registro Nazionale dei Serbatoi di Carbonio agroforestali [ ]: 10.2 MtCO2 dai sink = 11% dell impegno

7 Land Use, Land Use Change and Forestry (LULUCF) previste dal Protocollo di Kyoto (artt. 3.3 e 3.4) Good Practice Guidance for Land Use, Land Use Change and Forestry (GPG-LU-LUCF) (IPCC, Penman et al., 2003). Metodologie per la stima dei crediti di carbonio e delle loro variazioni per le diverse categorie di uso del suolo Stima degli stocks (depositi) Stima delle variazioni degli stocks (source e sink) a. Tecniche di stima della biomassa forestale b. Misura diretta del bilancio del carbonio c. Modelli

8 a. Tecniche di stima della biomassa forestale Inventari Forestali 5 pools Biomassa epigea Biomassa ipogea Necromassa legnosa Lettiera Sostanza organica del suolo

9 b. Misura diretta del bilancio del carbonio Eddy Covariance La tecnica EC consente la misura diretta dei flussi di vapore acqueo, CO 2 e calore attraverso misure a elevata frequenza della componente verticale dell'intensità del vento e degli scalari associati (vapore acqueo, CO 2 e temperatura)

10 c. Modelli Modelli basati sul processo LPJ, Century, 3PG e 3PG-S Modelli empirici MODIS MOD17 Modelli ottimizzati Reti Neurali Artificiali (ANN)

11 Che cosa si deve fare per determinare il bilancio a scala regionale? Monitoraggio puntuale dei flussi Telerilevamento Modellistica GIS

12 Sito di monitoraggio attivo dal 1998 (macchia) Siti di monitoraggio di prossima installazione (leccio e prato) Sito di monitoraggio temporaneo (pascolo arborato, sistemi agrari) Gestione dei siti a cura di DESA-Università di Sassari CNR-IBIMET, Sassari

13 Esempi di Monitoraggio e Bilancio del C Macchia mediterranea Vigneto

14 Alghero

15 Alghero area sperimentale

16 Daily energy flux density Rn H LE G MJ m -2 day Apr Oct Apr Oct 30- Jan J J D J D J D J D J D J D Mar Apr Jun Aug Oct Dec Feb Apr Jun Aug Oct Dec Feb Apr Jun Aug Oct Dec Feb Apr Jun Aug Oct Dec Feb Jun Aug Dec Feb Jun Aug Nov

17 Monthly values of NEE, GPP, and R eco GPP = NEE - R eco GPP Reco NEE g C m -2 month J A J O J A J O J A J O J A J O J A J O J A J O

18 NEE GPP Reco Rain Yr Season (g C m -2 ) (g C m -2 ) (g C m -2 )(mm) S S F W S S F S S F W S S F Seasonal values of NEE, GPP, and R eco Annual Values NEE = GPP = R eco = 916 NEE = GPP = R eco = 1097

19 Esempi di monitoraggio e Bilancio del C Macchia mediterranea Vigneto

20 Luglio 2005 Luglio - Agosto 2006

21 Rn H LE G MJ m -2 d -1 MJ m -2 d -1 MJ m -2 d -1 MJ m -2 d Luglio-Agosto 2006 FLUSSO DI CALORE SENSIBILE E LATENTE H (W m -2 ) Flusso Montalcino, di calore 26 giugno sensibile - 6 agosto 2006 (H) (W m -2 ) Flusso di calore sensibile (LE) (W m -2 ) LE (W m -2 ) Montalcino, 26 giugno - 6 agosto DOY DOY TIME TIME

22 2005 Fc (umol CO 2 m -2 s -1 ) Flusso di carbonio (Fc) Montalcino, 27 giugno - 7 luglio 2005 (μmol CO 2 m -2 s -1 ) Flusso di carbonio (Fc) (μmol CO 2 m -2 s -1 ) Fc (umol CO 2 m -2 s -1 ) Montalcino, 26 giugno - 6 agosto DOY DOY TIME TIME Luglio Net CO 2 uptake Net C uptake g CO 2 m -2 d -1 g C m -2 d -1 media Luglio Agosto Net CO 2 uptake Net C uptake g CO 2 m -2 d -1 g C m -2 d -1 Media

23 Le attività di Monitoraggio e Ricerca Regionali PI sviluppo delle aree rurali e montane Piano forestale POS 5 Nazionali Carboitaly e PRIN Centro EuroMediterraneo per i Cambiamenti Climatici (CMCC)

24 POR SARDEGNA SVILUPPO DELLE AREE RURALI E MONTANE Osservatorio KYOTO: SISTEMA DI MONITORAGGIO DEI FLUSSI DI CARBONIO FRA ATMOSFERA, SUOLO E SISTEMI FORESTALI UNIVERSITA DEGLI STUDI DI SASSARI DIPARTIMENTO DI ECONOMIA E SISTEMI ARBOREI CNR- ISTITUTO DI BIOMETEOROLOGIA ENTE FORESTE DELLA SARDEGNA

25 Obiettivo generale Sviluppo e realizzazione di un sistema di monitoraggio per la contabilizzazione degli assorbimenti di CO 2 e di certificazione dei crediti di carbonio sull area pilota del Goceano, implementabile all intero territorio regionale. Risultati attesi Validazione del metodo di contabilizzazione degli assorbimenti di CO 2 e di certificazione dei crediti di carbonio per alcune significative tipologie forestali della Sardegna Realizzazione di un sistema integrato di monitoraggio per la determinazione del bilancio del carbonio

26 PFAR - POS5 Realizzazione di un impianto forestale in un area idrogeologicamente critica, finalizzato: alla creazione di un nuovo serbatoio di C con specie autoctone alla verifica dei livelli di fissazione di CO 2 nelle tipologie vegetazionali mediterranee.

27 MIUR-PRIN: Metodologie per la contabilizzazione degli assorbimenti di CO 2 e la certificazione dei crediti di carbonio in sistemi agrari e forestali C Quantificazione dell entità del sequestro netto di C da parte degli ecosistemi forestali e agricoli a livello nazionale Università della Tuscia, Viterbo Accademia di Scienze Forestali, Firenze Istituto di Biometeorologia CNR, Firenze, Bologna, Sassari Istituto Biologia Agraria e Forestale CNR, Porano, Roma Istituto Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo CNR, Napoli Istituto Metodologie Chimiche CNR, Roma Centro di Ecologia Alpina, Trento Provincia Autonoma di Bolzano Università di Padova Università di Sassari Università di Udine IPLA, Torino II Università di Napoli, Caserta Università della Basilicata, Potenza Università di Bologna

28 Modellistica Task II -REGIONALIZZAZIONE Dati meteo Inventari agroforestali Flussi e dati ecologici Rete Neurale Fitopatologia, Incendi Remote sensing NDVI MODIS 15/16 LAI - fpar Sink Nazionale Gas traccia nel sistema agroforestale Task I - PREVISIONE Task III - VERIFICA MODIS 17 GPP Esperimento SARDEGNA Task V ALTRI GAS TRACCIA BIOGENICI (VOC, N2O, CH4) Previsioni di scenario Politiche agricole e forestali per Kyoto Task IV -POLITICHE E SCENARI

29 Boschi sempreverdi Prati & Pascoli Boschi decidui Piantagioni Forestali Macchia Mediterranea Sistemi agricoli C

30 Sky Arrow ERA (Environmental Research Aircraft)

31

32 ESPERIMENTO REGIONALE SARDEGNA TASK III: VALIDAZIONE SPERIMENTALE DELLE STIME

33 Sede legale in Lecce e unità locali a Bologna, Venezia, Capua, e Sassari. modellistica numerica per simulazioni climatiche studi dell impatto dei cambiamenti climatici su economia, agricoltura, ecosistemi marini e terrestri, zone costiere, salute MA1 - Impatti sull uso del suolo, sull agricoltura e sui sistemi naturali MA2 - Cambiamenti climatici, ciclo del carbonio, foreste e desertificazione Sede di Sassari DIVISIONE IMPATTI SULL'AGRICOLTURA, FORESTE ED ECOSISTEMI NATURALI (IAFENT)

34

35 Istituzione dell Osservatorio Regionale Kyoto Bilancio delle emissioni/assorbimenti di gas serra a scala regionale ISTITUZIONI Assessorati Regione Sardegna Ente Foreste ARPAS Università CNR Contribuire alla valorizzazione del patrimonio ambientale e forestale del territorio Rappresentare un attrattore di interesse ambientale, culturale e scientifico Porre la Sardegna in una posizione di eccellenza ai fini degli impegni assunti con la ratifica del Protocollo di Kyoto da parte dell Italia

36 CONCLUSIONI Il monitoraggio in tempo reale dei flussi di carbonio è una realtà ormai consolidata e in rapida evoluzione Gli impegni nazionali in materia di sink agroforestali rendono fondamentali tali misure È necessaria un azione coordinata fra Stato e Regioni in materia di sink agroforestali L integrazione e il potenziamento della rete con misure dei flussi urbani è un obiettivo prioritario Osservatorio regionale Kyoto

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