Bologna 15 Maggio 2006 Il Cambiamento climatico in agricoltura FRANCO ZINONI, ARPA Emilia-Romagna 1
900 800 Sommatoria termica Stazione di Alfonsine (1970-2004) mesi Aprile - Maggio - Giugno aprile maggio giugno Lineare (giugno) Lineare (maggio) Lineare (aprile) 700 600 500 y 6= 1.2111x y5 = 1.2127x 400 300 y4 = 0.102x 200 100 0 anno 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2
SPI_24mesi 1713 1719 1707 0-0.0003-0.0005 1777 1778-0.0008-8E-005 1750-0.001 1837-0.0008 1885-0.0015 1921-0.0003 1932-0.0012 2276 2283 2301 2207-0.0007-0.0012-0.0018-0.0009 2337 2338-0.001-0.0021 2349 0.0004 2358 0.0004 2414-0.001 0.0015 0.001 0.0005 0-0.0005-0.001-0.0015-0.002-0.0025-0.003-0.0035 3
Deficit traspirativo (mm) cumulato sui 180 giorni precedenti - Erba medica - suolo Risaia del Duca - Alfonsine 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 01/01/1956 01/01/1957 01/01/1958 01/01/1959 01/01/1960 01/01/1961 01/01/1962 01/01/1963 01/01/1964 01/01/1965 01/01/1966 01/01/1967 01/01/1968 01/01/1969 01/01/1970 01/01/1971 01/01/1972 01/01/1973 01/01/1974 01/01/1975 01/01/1976 01/01/1977 01/01/1978 01/01/1979 01/01/1980 01/01/1981 01/01/1982 01/01/1983 01/01/1984 01/01/1985 01/01/1986 01/01/1987 01/01/1988 01/01/1989 01/01/1990 01/01/1991 01/01/1992 01/01/1993 01/01/1994 01/01/1995 01/01/1996 01/01/1997 01/01/1998 01/01/1999 01/01/2000 Figura 8. Andamento del Dt180 (deficit traspirativo integrato su 180 giorni) per il sito di Alfonsine (RA) coltivato ad erba medica (profondità radicale 2 m) su un suolo specifico, piuttosto diffuso in pianura, per 45 anni consecutivi (1956-2000). 4
Il rischio determinato dalla combinazione delle temperature minime con la decade è ritornato simile al periodo 1960-1970 60 Variazione del rischio da gelo in provincia di Bologna dal 1950 al 2003 50 40 30 20 10 0 1955 1957 1959 1961 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 5
Maggior Rischio: incremento di accumulo di calore nei primi mesi dell anno con conseguente anticipo vegetativo 600 Sommatoria temperature massime con soglia 10 C periodo febbraio - 15 aprile (Prv. Di Bologna) 500 400 300 200 100 0 1952 1954 1956 1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 6
Temperatura ( C) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 -10-11 -12 T aria (2 m) T superficiale 7-apr 18.00 7-apr 20.00 7-apr 22.00 8-apr 0.00 8-apr 2.00 8-apr 4.00 8-apr 6.00 8-apr 8.0 La gelata nella notte 7/8 aprile 2003: temperatura superficiale e temperatura dell aria a 2 metri di altezza. 7
Temperatura Massima - Valore Medio dal 28/5/99 al 6/6/99 Temperatura Massima - Valore Medio dal 01/05/00 al 31/05/00 C 8
CANCRO DA VALSA DEL PERO MACULATURA ROSSA DELL'ALBICOCCO COLPO DI FUOCO BATTERICO DIABROTICA (mais) SPODOPTERA EXIGUA (nottua della bietola) OIDIO (vite e orticole) FLAVESCENZA DORATA (scaphoideus) PIRALIDE DEL MAIS CALLIPTAMUS ITALICUS 9
Ghiacciaio della Marmolada 2003 10
Risposta delle componenti del sistema agricolo: La produzione Effetto diretto della CO2 sulle colture CO2 + Incremento della fotosintesi ++ C3 + C4 Maggior efficienza traspirativa + C3 + C4 Incremento della biomassa totale ++ C3 + C4 Rese previste al 2050 Frumento + 15% (Kimball 95, Miglietta 96) Vite + 15 / + 20% (Bindi 95) Patata + 20 / + 30% (Miglietta 97) Mais - 8% (Miglietta 97) 11
Effetti combinati: CO2 Temperatura Pioggia PRODUZIONI Modifica dei cicli colturali (stagioni di crescita più lunghe) Modifica quali-quantitativa delle produzioni Modifica degli areali di coltivazione Modifica dei rischi da eventi estremi gelate grandine alluvioni - siccità / desertificazione Modifica dei parassiti ( + insetti funghi +/- infestanti) Agricoltura - Ambiente Modifica degli input (H2O, N, difesa,ecc.) Modifica delle tecniche di coltivazione Modifica della fertilità del suolo 12
Raccolta di dati storici delle rotazioni colturali Valutazione della potenzialità e del rischio climatico Effetti degli eventi estremi Valutazione del rischio agro-ambientale Siccità desertificazione fabbisogni irrigui Effetto dell agricoltura sul cambiamento climatico Messa a punto di metodologie e strumenti di analisi Analisi delle conseguenze del cambiamento in atto Valutazione dell effetto degli scenari futuri 13
I GAS SERRA: possibili scenari Scenari 14
P. Duce CNR-IBIMET Individuazione delle aree agricole a rischio climatico Aree vocate per l agricoltura 51 % 30 % 34 % Aree poco vocate per l agricoltura 17 % 38 % 35 % Attuale Scenatio A2 Scenatio B2 15
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CLIMAGRI Prof. P.P. Roggero, Univ. Delle Marche Impatto dei principali sistemi colturali in aree di collina 18
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CRITERIA Taratura del modello Stazione sperimentale di S. Pietro Capofiume 20
CRITERIA3D confronto tra runoff simulato e osservato Bacino di Spescia, Serra de Conti precipitazioni osservato simulato precipitazioni osservato simulato 2500 0 9000 0 2 10 2000 4 7500 20 6 6000 30 runoff [m3/h] 1500 1000 8 10 12 precipitazioni [mm] runoff [m3/h] 4500 40 50 60 precipitazioni [mm] 14 3000 70 500 16 1500 80 18 90 0 20 0 1/11 3/11 5/11 7/11 9/11 11/11 13/11 15/11 17/11 15/6 1.00 15/6 11.00 15/6 21.00 16/6 7.00 16/6 17.00 17/6 3.00 17/6 13.00 17/6 23.00 Evento Novembre 1998 Evento 16 Giugno 1999 21
CRITERIA3D un modello tridimensionale di bilancio idrologico Bacino di Spescia, Serra de Conti, Marche. Contenuto idrico simulato a 40 cm 22
CLIMAGRI - F. Zinoni, Arpa: Effetto delle modificazioni del clima sul rischio da gelate Serie meteo storiche Modelli fenologici Scenari climatici Modello topoclimatico Fenologia Eventi di gelo (variabilità spaziale) Modello di danno produttivo Rischio climatico 23
Albicocco (San Castrese), Alfonsine Danno produttivo simulato e osservato 1.00 0.90 0.80 Osservati Simulati 0.70 0.60 Damage 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 24
Applicazione territoriali ad area studio Rischio da gelata tardiva (albicocco San Castrese) 1985-1994 1995-2005 Storico 1961-2000 Scenario A2 2011-2050 Scenario B2 2011-2050 Perdita percentuale media 18 % 2 % 12 % Deviazione standard percentuale 19 % 6 % 16 % Massima perdita percentuale 95 % 7 % 68 % 25
CO2 x 30 CO2 x 200 26
- Completare e Applicare i risultati del progetto CLIMAGRI - Valorizzazione dei risultati del progetto CLIMAGRI e delle ricerche realizzate in ambito regionale - Definire le priorità e le strategie in merito allo sviluppo della ricerca e delle applicazioni relative al rapporto tra CLIMA AGRICOLTURA - AMBIENTE 27