La valutazione dell impatto ambientale della zootecnica: l impronta ecologica

La valutazione dell impatto ambientale della zootecnica: l impronta ecologica Luca Battaglini Dipartimento Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari Università degli Studi di Torino Accademia di Agricoltura di Torino in collaborazione con Sezione Nord-Ovest dell Accademia dei Georgofili Torino, 26 febbraio 2013

Indice Alimenti di origine animale: domanda nel mondo Impatto degli allevamenti, impronta ecologica ed emissioni Strategie per la riduzione delle emissioni e per il miglioramento dell efficienza dei sistemi zootecnici Considerazioni conclusive

Alimenti di origine animale: una domanda crescente La richiesta di alimenti di origine animale è in continuo aumento, ma da più parti si sollevano delle perplessità per: - Salute dell uomo - Sicurezza Alimentare - Benessere Animale - Ambiente

Alimenti e popolazione mondiale Ritmo di crescita della popolazione mondiale di 200.000 nati al giorno

ma circa un miliardo di persone è affamata La FAO considera che l aumento di fame e malnutrizione siano anche effetto del rallentamento economico globale, di insufficienti investimenti in agricoltura e dell aumento delle produzioni di biocarburanti (FAO, 2009). Ironia della sorte: per effetto di sovvenzioni che guidano la produzione di biocarburanti e di ridotti investimenti in agricoltura la spesa per il riscaldamento globale è aumentata. http://www.nipccreport.org

Previsione dei consumi di carne e di latte per il 2050

Dal 2005, 60% della crescita di produzione di latte è avvenuta in ASIA Development of milk production (all animal species) between 2005 and 2010 N. America + 7 Mt Europe + 1 Mt Asia + 41 Mt C. America + 0,5 Mt Africa + 8 Mt S. America + 10 Mt Oceania + 1 Mt CNIEL / FAO Food Outlook World total: + 68 million tonnes Mt: million tonnes

Crescita della popolazione mondiale di animali da reddito

Utilizzo del suolo (% del totale) e richiesta di superficie agricola per soddisfare le domanda di prodotti di origine animale

Necessario produrre di più contenendo l uso del suolo e l impatto per l ambiente, garantendo la salute umana

Impatto degli allevamenti, impronta ecologica ed emissioni, metodi di valutazione (LCA) Desertificazione/erosione/inquinamento del suolo Inquinamento e consumo delle acque Emissioni in atmosfera Perdita di biodiversità

L Ecological Footprint (Kitzes et al., 2008) L impronta ecologica è definibile come l area di superficie biologicamente produttiva necessaria per produrre le risorse ed assimilare le scorie generate dall impiego di una determinata tecnologia per l ottenimento di un bene o di un servizio. Si preferisce per ragioni pratiche indicare il contributo che l unità di prodotto o il servizio apporta al consumo di risorse (es: energia) e all inquinamento ambientale (es: CO 2 )

Le «emissioni» nell ultimo secolo forte aumento concentrazione dei gas ad effetto serra, che riflettono calore verso la terra temperature aumento causato dall uomo o da altro? (es. eventi astronomici)

L impatto in termini di GHG di un certo prodotto ne definisce la Carbon footprint Studi in corso della UE sulla Carbon Footprint: La Carbon footprint l indicazione in etichetta di quanto è costato un prodotto in termini di emissioni di CO 2 equivalente politiche ambientali, in cui la filiera alimentare è attore principale

FAO (2006) Zootecnia: impatto su GHG Contributo zootecnia alle emissioni totali di gas serra (in CO 2 equivalenti) = 18% CO 2 = 9 %; CH 4 = 37 %; N 2 0 = 65 % IPCC (2007) Contributo agricoltura alle emissioni totali di gas serra (in CO 2 equivalenti) di origine antropica = 13.5% FAO (2010) Contributo filiera bovini da latte alle emissioni antropogeniche totali (in CO 2 equivalenti) = 2.7%

Emissione totale di GHG del settore delle produzioni animali in Italia Polli 0.00% Conigli 0.00% Ovini Caprini 7.08% 0.61% Equini 0.01% Bufalini 0.02% Suini 13.95% Bovini da latte 53.90% Bovini da carne 24.43% Emissioni GHG agricoltura: 6.6% del totale, zootecnia 3% Atzori et al. 2010

CO 2 eq nelle aziende zootecniche emissioni assorbimento Emissioni dirette di: CO 2 : respirazione animale, reflui CH 4 : fermentazioni enteriche, fermentazione dei reflui N 2 O: reflui, fertilizzazione delle colture Emissioni indirette per: Uso e cambiamento d uso del suolo Produzione, condizionamento,trasporto alimenti zootecnici Uso energia Assorbimento di: CO 2 nelle colture (C biomassa vegetale = 40% SO) C nei prodotti animali (latte, carne, animali vivi)

Contributo potenziale dei diversi ambiti al Global Warming (aziende da latte) 74% Guerci, 2013

Per alcune emissioni sono in vigore normative o intese internazionali con specifico interesse per le produzioni animali Protocollo di Kyoto per la riduzione dei gas serra Protocollo di Goteborg per l abbattimento dell acidificazione, l eutrofizzazione e per il contrasto alla riduzione del livello di ozono NEC (National Emission Ceiling Directive, Direttiva 2001/81/EC) per le emissioni di cui sopra IPPC (Integrated Pollution Prevention and Control, Direttiva 96/61/EC) per allevamenti intensivi di suini e avicoli Direttiva nitrati 91/676/CEE.

La complessità del problema della sostenibilità richiede un approccio olistico La valutazione avviene adottando il Life Cycle Assessment (LCA)

L LCA si caratterizza per tre aspetti fondamentali rispetto ad altre metodologie di valutazione di impatto ambientale Considera l intera catena di produzione di un bene, prodotto o servizio Prende in esame un insieme di categorie di impatto sull ambiente Considera non solo gli effetti diretti sull ambiente, ma anche quelli indiretti

Categorie d impatto Consumo di risorse non rinnovabili Effetto serra Fertilità e funzione del suolo Qualità dell acqua Ground water Acque superficiali Tossicità umana ed ambientale Indicatori ambientali Combustibili fossili Fertilizzanti-NPK CO 2, CH 4, N 2 O Accumulo metalli pesanti NH 3, NO x, SO 2 Fertilizzanti-N, bilancio nutrienti, lisciviazione nitrati Fertilizzanti-P bilancio-p drenaggio Erbicidi e antibiotici, nitrati, NH 3, PM10, PM2,5 Biodiversità Numero di specie, varietà e razze Paesaggio Attività pastorali, varietà ambienti Benessere animale Strutture, riproduzione, sanità Altre ancora (odori, rumori, strato di ozono, ecc.) Pirlo, 2012

Life Cycle Assessment per la produzione di latte off farm on farm Produzione fertilizzanti e pesticidi Produzione alimenti Trasporto alimenti Tamburini et al. 2012 Produzione energia e carburanti INDICATORI LCA Utilizzo di suolo: m 2 Utilizzo di energia fossile: MJ Riscaldamento globale: kg CO 2 eq. Acidificazione: kg SO 2 eq. Eutrofizzazione: kg PO 4 eq. Unità Funzionale 1 kg latte corretto per grasso e proteine

Strategie per la riduzione delle emissioni e per il miglioramento dell efficienza dei sistemi zootecnici L effetto serra è diverso per i diversi gas coinvolti Gli effetti delle emissioni si uniformano con la CO 2 equivalente (IPCC 2007): Anidride carbonica 1 kg di CO 2 = 1 kg di CO 2 equivalente Metano 1 kg di CH 4 = 25 kg di CO 2 equivalente Protossido di azoto 1 kg di N 2 O= 298 kg di CO 2 equivalente Carbon footprint (impronta del carbonio): quantità di gas serra (come CO 2 eq) per un certo prodotto od attività Unità di misura in zootecnia: kg di CO 2 eq. per animale per giorno o anno kg di CO 2 eq./kg di latte o carne kg di CO 2 eq./kg di SS ingerita

GHG da deiezioni e reflui zootecnici Metano (CH 4 ) prodotto ed emesso quando le deiezioni sono conservate in condizioni anaerobiche e in forma liquida o semiliquida (stoccaggio di lungo periodo) con deiezioni ricche Allevamenti bovini con vasconi di lungo stoccaggio Allevamenti senza terra (suinicoli, avicoli, cunicoli) deiezioni secche o quelle liberate al pascolo non portano alla produzione di quantità significative di metano (condizioni aerobiche)

GHG da deiezioni e reflui zootecnici Protossido di N (N 2 O) 65% delle emissioni Emissioni dirette processi aerobici di nitrificazione (NH 4+ NO 3- ) dell ammoniaca contenuta nelle deiezioni seguiti da processi anaerobici di denitrificazione (NO 3- N 2 O N 2 ) da trattamento deiezioni solide da animali che liberano le deiezioni nel suolo (feedlot o animali al pascolo) Emissioni indirette processi di volatilizzazione di NH 3 e NO x e percolamento I trattamenti aerobici delle deiezioni (fra cui lo spandimento) riducono le emissioni di metano ma aumentano quelle di protossido di azoto (FAO, 2006)

Mitigazione attraverso l alimentazione Si riduce la produzione di metano nel rumine per kg di alimento usato quando: aumenta l ingestione giornaliera la % di fibra e foraggi nella razione, la % di concentrati, di amido e zuccheri si aumenta la degradabilità dell amido si migliora la qualità dei foraggi si frantuma la fibra si aggiungono grassi insaturi alla razione si usano alcuni additivi (es. estratti vegetali)

Mitigazione GHG da deiezioni e reflui zootecnici CH 4 Produrre deiezioni povere di SO fermentescibile Compostaggio aerobico, produzione anaerobica biogas N 2 0 Riduzione concentrazione e migliore sincronizzazione N delle razioni riduzione N deiezioni Riduzione concimazioni colture foraggere, impiego di pascoli Additivi per ridurre processi di denitrificazione Possibili riduzioni complessive di emissioni di N 2 0 del 10-20% (Mosier et al., 1998)

Principali effetti tecniche di allevamento GHG e livello produttivo la produzione di GHG aumenta in termini assoluti col crescere del livello produttivo per l aumento dell ingestione Tuttavia: per kg di prodotto (latte, carne), diminuisce al crescere del livello produttivo i gas prodotti per il mantenimento degli animali sono diluiti in una maggiore quantità di prodotto gli animali molto produttivi usano razioni con meno foraggi e fibra

g di metano per kg latte GHG e livello produttivo (Kirchgessner et al., 1991) Produzione di latte (kg/d) CO 2 eq/kg di latte: da 1.3 (USA, Europa) a 7.5 (Africa, Asia) (Judith et al., 2010 FAO)

tuttavia... L aumento della produttività non sempre si accompagna a diminuzioni nette di GHG, perché: minori produzioni di CH 4 enterico ma maggiori emissioni dalle deiezioni per calo digeribilità (Johnson et al., 2000) con più latte per capo si ha una riduzione del numero di animali che è necessario allevare per fare latte ma: forte riduzione della carne prodotta da animali da latte è necessario allevare più animali da carne per mantenere costante la produzione complessiva di carne emissioni complessive (latte + carne) variano poco (Zehetmeier et al., 2012) maggiore uso di alimenti extra-aziendali ( GHG)

Riduzione della C footprint: sino a -25% di metano migliorando l efficienza riproduttiva degli allevamenti (Garnsworthy, 2004) ridurre età al primo parto (ma anche aumentare la longevità) -8% metano in vacche da latte con un serio piano di controllo delle mastiti (Stott et al., 2010) riduzione patologie GHG, tecniche di allevamento, riproduzione, sanità In generale, migliorare la carriera produttiva utile e l efficienza produttiva, ridurre le categorie improduttive

I sistemi zootecnici montani e la C Footprint Perché a basso impatto? - prevalente impiego di foraggi locali (erba da pascolo e fieni da prati e prati-pascoli permanenti ) prelievo diretto del foraggio, restituzione diretta delle deiezioni, limitato intervento umano e bassi capitali tecnologici, ridotte dispersioni a basso impatto anche in termini di emissioni di CO 2 equivalente (catturano il C riducendo la produzione di GHG) interessante modello di integrazione sostenibile tra gestione delle superfici e processi produttivi Garnett, 2010

Per un efficace controllo delle emissioni: quali scelte? specie e razze idonee (possibilmente autoctone) caratterizzate da capacità di adattamento a condizioni climatiche difficili e in grado di utilizzare convenientemente foraggi spontanei riduzione di impiego: - di N da fertilizzanti di sintesi - di energia fossile - di alimenti concentrati provenienti da ambienti distanti dalle aree montane sostanziale riduzione delle emissioni per unità di superficie e per unità animale allevata evitare - lavorazioni profonde dei suoli - conversioni di pascoli in arativi - gestioni pastorali scorrette

Necessità di un approccio olistico per la conservazione dei sistemi Visione integrata allevamento-ecosistemi Carichi animali calibrati sulle capacità di ricezione organica dei terreni Genotipi animali idonei alla valorizzazione degli agroecosistemi permanenti

CONCLUSIONI Le produzioni dirette di GHG responsabili dell aumento dell impronta ecologica dipendono da numerose variabili, fra loro intercorrelate Possibili diverse tecniche di riduzione Le strategie di mitigazione devono tener conto: di tutto il processo produttivo: interazione fra emissioni dirette ed indirette (LCA) delle specie animali e delle attitudini produttive considerate delle condizioni ambientali locali

Parametri legati all ottenimento di sistemi zootecnici sostenibili attraverso un utilizzazione anche etica delle risorse Caratteristiche nutraceutiche Risparmio risorse idriche, energia Specificità delle produzioni Paesaggio Nitrati, emissioni ecc Biodiversità Difesa idrogeologica

La Commissione ASPA - Definire un approccio LCA del EFP, comprensivo degli aspetti che vanno dall animale al prodotto, attraverso la gestione delle risorse animali e alimentari, delle deiezioni, della terra e il recupero delle biomasse - Raccogliere le pubblicazioni scientifiche sull argomento e fornire un quadro aggiornato sull aspetto EFP, specialmente in relazione alla situazione Italiana - Fornire nuovi dati, derivati dalle ricerche in svolgimento nelle Università e Centri di Ricerca (proposta PRIN 2013: Scenari di sostenibilità ambientale ed economica della filiera latte bovino Università di Milano, Torino, Padova e Udine) - Costruire per ASPA una rete di rapporti con Ministero, Regioni ed Enti locali per identificare le piattaforme di ricerca e tecnologiche da finanziare sugli aspetti dell ECF: accreditamento ASPA come riferimento per il settore zootecnico e scienze animali -Alta formazione e formazione superiore, divulgazione e reperimento di risorse finanziarie, da associazioni di categoria e di produttori, per la predisposizione di una comunicazione efficace

grazie!