Bologna - 15 maggio 2006 Il cambiamento climatico e gli eventi estremi in agricoltura: le gelate...

Bologna - 15 maggio 2006

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

tardive

Gabriele Antolini

CLIMAGRI

Cambiamenti climatici e agricoltura

Bologna 15 maggio 2006

Scheda di ricerca 2.3

Coordinatore: Franco Zinoni

Collaboratori: Federica RossiOsvaldo FaciniMarianna NardinoLuigi MarianiBiambattista TollerEmanuele EccelRoberto Rea


Mean Annual Losses to Weather HazardsMean Annual Losses to Weather Hazardsin the United Statesin the United States

0

1

2

3

4

5

6

Hazard

Frost

Flood

Drought

Hail

Hurricane

Tornado

Windstorm

Lightning

$ pe

r ca

pita

Rilevanza degli eventi di gelo in agricoltura

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

albicocco

actinidia

pesco

ciliegio

susino

pero

melo


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

Necessità di definire strumenti idonei e specifici

Tomozeiu et al., 2003


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.

Cambiamenti climatici e gelo

IPCC 2001


Rischio da gelata: aspetti peculiari

• Intensità e frequenza del fenomenoVariabilità delle scale di indagine (spaziale e temporale)

• VulnerabilitàAspetti ecofisiologici

• Adattabilità (tecniche di difesa)Aspetti tecnologici


Un modello di valutazione del rischio climatologico di gelata

Serie storiche

Scenari climatici

Modello fenologico Modello spaziale

Modello di rischioFenologia Campo termico

Rischio


Area di studio


Albicocco (San Castrese) - fenologia simulataAlfonsine

1951-2000

50

60

70

80

90

100

110

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

Da

y O

f Y

ea

r

germogliamento

inizio fioritura

piena fioritura

allegagione

frutticini

Lineare (piena fioritura)

FIORITURAMedia: 74.3Trend: y = -0.07x + 212.55

Modelli fenologici per la simulazione delle fasi sensibili


Modelli topoclimatici per la valutazione della variabilità spaziale della gelata: esempio di applicazione

Temperatura minima giornaliera, 17 marzo 2003


Valutazione del rischio climatico: indici di danno produttivo

Sensibilità al gelo - danno del 10 %

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

1 2 3 4 5

fase di sviluppo

T (

°C)

Actinidia

Albicocco

Pesco

Pero

Melo

Sensibilità al gelo - danno del 90 %

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

1 2 3 4 5

fase di sviluppo

T (

°C)

Actinidia

Albicocco

Pesco

Pero

Melo

Sensibilità dei fruttiferi al gelo

“Danno massimo”

)DT1(DDT 1ii

i “Additivo”

“Additivo” pesato

)Dmax(DT i

i1ii

i P)DT1(DDT

Di: danno dell’evento i

DTi: danno totale cumulato

all’evento i

Pi: fattore di ritardo


Applicazione a serie storiche: indice di danno produttivo

Albicocco (San Castrese), AlfonsineDanno produttivo simulato e osservato

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996

Dam

age

Additivo pesato

Massimo

Additivo

Albicocco (San Castrese), AlfonsineDanno produttivo simulato e osservato

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Da

ma

ge

Osservati

Simulati


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)


Applicazione a scenari climatici futuri

Albicocco (San Castrese), AlfonsineDanno produttivo simulato

Scenario A2 2011-2050

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

2011 2016 2021 2026 2031 2036 2041 2046

Da

ma

ge


Scenario B2 2011-2050

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

2011 2016 2021 2026 2031 2036 2041 2046

Dam

age


Scenario A2 2051-2098

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

2051 2056 2061 2066 2071 2076 2081 2086 2091 2096

Da

ma

ge


Scenario B2 2051-2098

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

2051 2056 2061 2066 2071 2076 2081 2086 2091 2096

Dam

age

Rischio di perdita produttiva per gelata tardiva (periodo 2011-2098)


Applicazione territoriali ad area studio

Fenologia: data di fioritura

(albicocco San Castrese)

1985-2005 1985-1994 1995-2005


Applicazione territoriali ad area studio

1985-2005 1985-1994 1995-2005

Rischio da gelata tardiva

(albicocco San Castrese)


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


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


Grazie per l’attenzione


Modelli topoclimatici per la valutazione della variabilità spaziale della gelata: calibrazione e validazione

17 mar 2003 02:04 UTCNOAA 12

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 10 20 30 40 50 60

km

T (

°C)


Variazioni della circolazione atmosferica a larga scala influenzano i pattern regionali delle gelate in

termini di frequenza

H

L

cold

warm

H

L

cold

warm

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