Antonella VELTRI CNR ISAFOM

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1 Antonella VELTRI CNR ISAFOM Ruolo dei sistemi i forestali sulla regimazione i idrica i e sul controllo dell erosione Ciclo di Seminari: Ricerca, Alta Formazione e Mitigazione del rischio idrogeologico in Calabria Coordinatore: Prof. Francesco IOVINO 1

2 Se le guerre del ventesimo secolo sono state combattute per il petrolio, quelle del ventunesimo avranno come oggetto del contendere l acqua. Ismail Serageldin, vicepresidente della Banca mondiale Grave crisi idrica i a scala globale L approvvigionamento idrico del pianeta può essere garantito assicurando la protezione e l utilizzazione sostenibile degli ecosistemi itmi forestali, tli che captano l acqua, la filtrano, la immagazzinano, la ridistribuiscono. 2

3 Nell Italia meridionale la Calabria è la regione con l indice di boscosità più elevato Fonte:Inventario Nazionale delle Foreste e del Carbonio (C.F.S.2005) percentuale di superficie territoriale coperta da bosco Sup. territoriale ha % Superficie forestale ha % Indice boscosità % Calabria , ,7 40,6 Campania , ,0 32,8 Puglia , ,3 92 9,2 Basilicata , ,5 35,7 Indice boscosità sità % Italia 28.8 Nord 29.8 Centro 34.4 Sud 25.3 Sicilia , ,5 13,2 La Calabria ricopre un ruolo di particolare rilievo nell ambito del panorama forestale dell area mediterranea. Essa è al quinto posto dopo Sardegna, Toscana, Piemonte e Lombardia (INFC, 2005). 3

4 I motivi vanno ricercati 1. elevata vocazione forestale della regione 2. importante programma di rimboschimento realizzato in seguito alle alluvioni degli anni 50 per prevenire il dissesto geo-idrologico a medio-lungo termine si ha un aumento della quota dei popolamenti forestali 4

5 Una gestione forestale adeguata consente di svolgere meglio funzioni: 1. idrogeologica ambientale 2. produzioni legnose (maggiore qualità e quantità) economica 3. attenuazione marginalità economica di aree interne montane e collinari socio-economica 5

6 UNA GESTIONE FORESTALE ADEGUATA E UNA GESTIONE FORESTALE SOSTENIBILE Tutela dell ambiente Rispetto esigenze sociali Efficienza economica 6

7 Le tre dimensioni: ambientale, sociale, economica derivano da una visione del bosco considerato come risorsa Le scienze forestali sono proiettate verso nuove frontiere solo se all ecologia l ed all economia si assocerà l etica (Ciancio,2010) 7

8 La scienza della sostenibilità sta emergendo come un campo di ricerca caratterizzato da elevati livelli di integrazione, fra scale e metodologie differenti, capacità di descrivere il funzionamento di sistemi complessi in risposta ad una combinazione di molteplici l pressioni, o stress, ambientali, nonché un elevata disponibilità verso competenze e discipline differenti 8

9 INDICATORI DEGLI STANDARD DI GESTIONE FORESTALE SOSTENIBILE Progetto SAM (Standard Appenninici e Mediterranei) Accademia Italiana di Scienze Forestali OBIETTIVI: 1. Esaltare l efficacia dei boschi sulla regimazione idrica 2. Migliorare la disponibilità idrica nel suolo 3. Non alterare i processi che influenzano la qualità delle acque 4. Contrastare i processi di degrado dei terreni e di erosione dei suoli 9

10 Il ruolo del bosco nel ciclo dell acqua oggi viene inquadrato nel panorama più ampio della sostenibilità della gestione forestale. Ma il principio p della sostenibilità implica anche una nuova cultura dell acqua, assumendo nuovi valori sociali e ambientali, che trascendono gli interessi economici in gioco (Gruppo 183,2003). 10

11 Viene ribadita la necessità di un migliore coordinamento della politica in materia di foreste e di risorse idriche a livello sia locale che internazionale, perché le foreste non solo proteggono dalle piene e dall'erosione del suolo, ma forniscono anche acqua potabile pulita. Quinta Conferenza ministeriale sulla protezione delle foreste in Europa, (Varsavia 2007) 11

12 Dalla prospettiva che apre il nuovo principio di sostenibilità, l acqua e il bosco non possono essere considerati come semplici beni economici, come semplici canali o magazzini di acqua o come semplici magazzini di legno. Da ciò deriva la necessità di approcci integrati in tema di gestione delle risorse. 12

13 INTERAZIONE TRA BOSCO E CICLO DEL ACQUA A scala di popolamento A scala di bacino 13

14 PROBLEMATICA GENERALE E OBIETTIVI Il bosco influenza il bilancio i idrico i attraverso evapo intercettazione infiltrazione evapo-traspirazione Il bosco può essere modificato da fattori naturali attività antropica (incendi, pascolo, tagli irrazionali) 14

15 Ciclo dell acqua 15

16 L EQUAZIONE DEL BILANCIO IDROLOGICO P (It+R+D+ds+Evt)=0 EVIDENZIA LE VIE LUNGO LE QUALI L ACQUA ENTRA NELL ECOSISTEMA, SI MUOVE AL SUO INTERNO E NE FUORIESCE P= precipitazioni (quantità e distribuzione) It= quantità di acqua intercettata dalle chiome e rievaporata It=P-(Thf+Stf) R= ruscellamento D= deflusso superficiale ds= variazione dei volumi d acqua sotterranei Evt= evaporazione + traspirazione i 16

17 L EQUAZIONE DEL BILANCIO IDROLOGICO Essa rappresenta il filo conduttore per valutare il ruolo del bosco sui processi idrici. 17

18 L EQUAZIONE DEL BILANCIO IDROLOGICO: Intercettazione La quantità di acqua intercettata dalla copertura forestale dipende dalle: - caratteristiche strutturali dei popolamenti (composizione specifica, età, densità, profilo verticale, grado di copertura) - da quelle della pioggia (entità ed intensità) In base alla composizione, i i boschi di latifoglie li hanno una minore capacità di intercettazione, su base annua, di quella delle conifere. 18

19 Intercettazione Varia anche tra le conifere in relazione all architettura ed allo sviluppo delle chiome: essa risulta maggiore nei boschi di pino domestico rispetto a quella riscontrata in boschi di abete rosso, per lo sviluppo orizzontale della chioma nel primo caso e verticale nel secondo. Età e densità influenzano la capacità di intercettazione. abete rosso pino ontano Kimmins,

20 Stemflow La frazione di pioggia non trattenuta dalla copertura forestale arriva al suolo direttamente o scorrendo lungo i rami e i fusti ( stemflow ). Questa rappresenta una frazione molto variabile della precipitazione e dipende dall età del bosco, nonché dall architettura delle chiome e dal tipo di corteccia del fusto. Faggio Abete rosso Pino silvestre Lo stemflow è nullo in caso di precipitazioni p di scarsa entità 20

21 Evapotraspirazione L'evapotraspirazione è il flusso di acqua che ritorna all'atmosfera, sotto forma di vapore, dal terreno e dalla vegetazione. A livello globale rappresenta oltre il 60% delle precipitazioni p e a scala di bacino costituisce una delle principali componenti del bilancio idrologico (Brooks et al. 1997). Le foreste sono caratterizzate, in generale, da tassi di evapotraspirazione superiori a quelli delle colture agricole edialtresuperfici vegetate (Fritschen & Simposn 1985). 21

22 Evapotraspirazione Valori indicativi di evapotraspirazione Per le foreste temperate centro europee (es. faggio e abete rosso), tra 200 e 350 mm anno -1 (pari al 60-70% delle precipitazioni). Per foreste più mesofile americane, l evapotraspirazione è pari circa 500 mm anno -1 (anche in questo caso pari a circa il 70% delle precipitazioni). In climi più aridi, come in Australia, l 88% di 420 mm annui di precipitazione viene perso (.investito, si potrebbe dire) in evapotraspirazione. In climi boreali, come in Canada, circa il 35-40% delle precipitazioni va in evapotraspirazione. 22

23 Infiltrazione L infiltrazione è il processo di penetrazione di acqua nel suolo alla base dei meccanismi che regolano l efficacia regimante ed antierosiva del bosco. Essa influenza le variazioni dei volumi di acqua presenti nel suolo e per i suoli forestali rappresenta un parametro idrologico la cui importanza è per lo meno uguale a quella della piovosità e dell evapotraspirazione Ward (1967). 23

24 Infiltrazione L acqua infiltrata si ripartisce in vari modi: - una percentuale evapora - un altra viene utilizzata dalle piante - un altra ancora va ad alimentare le falde idriche sotterranee. 24

25 Infiltrazione La quantità totale di acqua che riesce ad infiltrarsi nel suolo dipende dai seguenti fattori: - permeabilità e porosità del suolo; - umidità iniziale del suolo: più acqua contiene il suolo all inizio di una precipitazione, minore è l infiltrazione; - durata ed intensità delle precipitazioni: l acqua assorbita aumenta con la durata e l intensità lintensità delle precipitazioni se questa non supera la capacità di infiltrazione del suolo; - morfologia del versante: a parità di altre condizioni i ni l infiltrazione i n è agevolata quando la superficie del suolo è pianeggiante o lievemente inclinata; - vegetazione: la copertura forestale con l apporto di sostanza organica al suolo ne determina un miglioramento delle condizioni strutturali con effetti positivi sulla permeabilità e porosità. 25

26 Infiltrazione Isuoliforestalifavoriscono l infiltrazione per le caratteristiche che gli derivano dall attività ità biologica i delle piante e di tuttitti gli organismi i vegetali e animali che sono parte integrante dell ecosistema. Suoli caratterizzati da elevata porosità e consistente stabilità di struttura, che possono trattenere temporaneamente notevoli quantitativi di pioggia, comportandosi come serbatoi di enorme capacità. 26

27 Deflusso I processi prima descritti, direttamente e indirettamente, regolano i volumi di acqua presenti nel suolo a cui sono legate le modalità di generazione dei deflussi. I sistemi forestali intervengono sulla regimazione idrica attraverso una riduzione del deflusso superficiale e un aumento dei tempi di corrivazione e della capacità di laminazione dei bacini. P (It+R+D+ds+Evt)=0 27

28 Deflusso Fattori climatici Durata, intensità ed ammontare totale della pioggia influenzano direttamente la formazione dei deflussi superficiali, che può avvenire in due modi distinti: Prima modalità = Hortonian overland flow intensità della pioggia > capacità di infiltrazione del suolo (deflusso superficiale mediante saturazione dei suoli dall alto) Si verifica, in genere, nei suoli naturali con bassa capacità d infiltrazioneinareearideesemiaride.e pocofrequenteneisuoli vegetati delle regioni umide. Seconda modalità = Saturation overland flow I deflussi sotterranei saturano gli strati profondi raggiungendo la superficie del suolo dal basso. E più frequente al piede di versanti acclivi ed nelle aree contribuenti del bacino poste in corrispondenza di sponde fluviali (Dunne, da Chow et al., 1988). 28

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31 Strumenti per la misura delle componenti del bilancio idrologico Throughfall e stemflow Pluviometro a bascula: Precipitazione Sonda TDR: Contenuto idrico del suolo Scorrimento superficiale 31

32 Strettamente legata a questi processi è la diminuzione dell erosione erosione superficiale che si ripercuote sul trasporto solido dei corsi d acqua. Nei territori montani l idrologia dei versanti diventa predominante rispetto a quella dei collettori nei quali i volumi di acqua scorrono in un insieme di canali inizialmente effimeri ed intermittenti che costituiscono la rete drenante. 32

33 Modalità di uso del suolo Il bosco Gestione forestale Andamenti medi annuali deflussi Eventi piena 33

34 CONCLUSIONI E ormai opinione condivisa che la conservazione della superficie forestale e l uso di appropriati interventi selvicolturali possano contribuire a: -migliorare l idrologia dei bacini - contrastare i fenomeni di degradod dei terreni e i processi di erosione del suolo -alleviare l impatto dei cambiamenti climatici ed ambientali in atto (Mcpfe, 2007) 34

35 GRAZIE PER L ATTENZIONE 35