SICUREZZA ALIMENTARE GLOBALEE CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITÀ NEGLI AGROECOSISTEMI

Candidata: 1240332 Silvia Mecca Relatrice: Prof.ssa Maria Letizia Costantini

CURRICULUM BIOECOLOGICO

Candidata: Silvia MeccaRelatrice: Maria Letizia Costantini

Agroecosistema pre-industriale Agroecosistema industriale

• ETEROGENEO

• Uso a bassa intensità delle terre• Appezzamenti di terreno a misura

d’uomo delimitati da siepi arborescenti• Rotazione delle colture • Sistematici apporti di letame

• CONTROLLO NATURALE DEGLI ORGANISMI NOCIVI

• NESSUNA ENERGIA SUSSIDIARIA OLTRE AL LAVORO UMANO ED ANIMALE

• FRAMMENTATO

• Specializzazione colturale• Appezzamenti a misura di macchina e abbattimento delle

siepi• Eliminazione delle colture promiscue e semplificazione

del paesaggio

• CONTROLLO ARTIFICIALE DEGLI ORGANISMI NOCIVI

• NOTEVOLI INPUT DI ENERGIA SUSSIDIARIA SOTTO FORMA DI COMBUSTIBILI FOSSILI, FERTILIZZANTI E PESTICIDI CHIMICI

A partire dal Secondo Dopoguerra, con la RIVOLUZIONE VERDE….

L’ ELEVATA PRODUTTIVITÀ di questi agroecosistemi, implica però dei COSTI non indifferenti:

Specializzazione colturale e semplificazione del paesaggio

Uso di fertilizzanti e pesticidi

Acquisizione di resistenze da parte dei PEST

Effetti deleteri sulle specie benefiche(es: impollinatori, naturali nemici dei PEST…)

Uso di OGMdi cui il 70% è modificato per resistere ai fitofarmaci

PERDITA DI BIODIVERSITÀ

SICUREZZA ALIMENTARE

1°- DISPONIBILITÀ di alimenti 3°- ACCESSO al cibo da parte di tutta la popolazione

2°- USO del cibo

4° STABILITÀ nel tempo della disponibilità e dell’accesso

(grafico FAOSTAT)

“La disponibilità pro-capite è aumentata del 27% negli ultimi 50 anni”(Sonnino, 2013)

“il 30-50% della produzione cerealicola globale è riservata agli allevamenti”(FAO, 2006; Shutter, 2011)

“Circa 852 milioni di persone che soffrono vive nei paesi in via di sviluppo”(FAO, 2014)

“La base operativa del funzionamento di un ecosistema e della sua capacità di

RESILIENZA non è altro che la BIODIVERSITÀ “ (Follke et al., 2004)

(Gustavsson et al., 2014 ; Foley et al., 2001)

AGROECOSISTEMA

SERVIZI DI SUPPORTO:• struttura e fertilità del suolo• riciclo di nutrienti• rifornimento d’acqua• DIVERSITÀ GENETICA

SERVIZI DI REGOLAZIONE:• Capacità del suolo di trattenere

acqua• Impollinazione• Interramento dello sterco• Habitat e fonti di cibo per gli insetti

benefici• Purificazione dell’acqua• Regolazione atmosferica• NATURALE CONTROLLO DEI

PEST

SERVIZI DI APPROVIGIONAMENTO:

• Cibo• Acqua potabile• Fibre• Carburante

“i benefici multipli forniti dagli ecosistemi al genere umano” (MEA, 2005)

SERVIZI FUORI MERCATO:• Conservazione del suolo• Mitigazione dei cambiamenti

climatici• Valori estetici e culturali• Habitat per la vita selvatica

A DA

50x109 €/anno COSTO DEL DETERIORAMENTO DEI SERVIZI ECOSISTEMICI(CE, 2008.)

DISSERVIZI:

DISSERVIZI:• Danni da parte dei PEST• Competizione con altri

ecosistemi per acqua e impollinazione • Frammentazione dell’habitat

• Perdita di nutrienti• Danneggiamento da pesticidi

delle specie non-target

CONTROLLO BIOLOGICO CONSERVATIVO

Conservazione della biodiversità e delle relazioni trofiche tra parassiti predatori e competitori

CONTROLLO DEI PEST ad opera dei loro

NATURALI NEMICI

GESTIONE DEL LANDSCAPE AGRICOLO

• le specie si distribuiscono in patches discreti• le popolazioni locali hanno un’alta probabilità

di estinzione• i patches non occupati sono disponibili alla

colonizzazione e • le sottopopolazioni tendono a fluttuare in

modo sincrono

Gli insetti nocivi e i loro naturali nemici si comportano come

METAPOPOLAZIONI:

Le diverse risposte delle popolazioni alla FRAMMENTAZIONE DELL’HABITAT

dipendono da:

• proporzione di habitat favorevoli• correlazione spaziale tra questi• caratteristiche delle specie d’interesse

(Hirzel et al., 2007)

(Elliot et al., 2008)

Madeira et al., 2014

Cosa s’intende per ‘HABITAT FAVOREVOLI’ ?

Zone lasciate alla vegetazione naturale meno soggette a perturbazioni rispetto ai campi coltivati

LEGNOSI

ERBOSI

(Boschi e siepi)

(Bordi dei campi, margini delle strade, terreni incolti e pascoli)

• Rifugio per specie intolleranti alle alte temperature o

per specie che vanno in letargo• Habitat per l’accoppiamento e la riproduzione• Sorgenti di cibo (nettare, polline, linfa e semi)• Sorgente di prede/ospiti alternativi

9 su 10 specie AUSILIARIE necessitano di queste aree in almeno una fase del loro ciclo vitale;mentre questo vale per solo 1 su 2 specie di PEST. (Keller e Hani, 2000)

24 ARTICOLI quantificano gli effetti della COMPLESSITÀ del paesaggio sui NATURALI NEMICI dei pest

10 ARTICOLI quantificano gli effetti della COMPLESSITÀ del paesaggio sui PEST

Frequenza relativa dei potenziali fattori paesaggistici: habitat legnosi, habitat erbosi e patchiness

Maggiore proporzione di habitat naturali + Maggiore complessità del paesaggio =

PIÙ EFFICIENTE CONTROLLO BIOLOGICO DEI PEST

Bianchi et al. (2006) hanno selezionato 28 articoli che quantificano il livello di soppressione dei pest e la promozione dei suoi naturali nemici in funzione della composizione del paesaggio.

0+ -

74%

21%5%

+ 0 -

15%

40% 45%

+ 0 - + 0 - + 0 - + 0 - + 0 - + 0 - LEGNOSI LEGNOSIERBOSI ERBOSIPATCHINESS PATCHINESS

71%

25%

4%

80%

16%4%

70%

23%

7%14%

54%

32%22% 22%

56%

100%

freq

uenz

a

freq

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nza

freq

uenz

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5 PIANTE ANNUALI NON NATIVE PIÙ CONSIGLIATE PER LA GESTIONE DELL’HABITAT VS

PIANTE NATIVE PERENNI CON PERIODI DI FIORITURA SOVRAPPOSTI A QUELLI DELLE SPECIE NON NATIVE

al fine di compararne il grado di efficienza in 3 periodi differenti :

METÀ LUGLIO INIZIO AGOSTO FINE AGOSTO

Scelta delle specie vegetali da utilizzare per il CBC: studio della Michigan State University Entomology Farm (2005)

Num

ero

med

io d

i nat

ural

i nem

ici d

ei P

EST/

m2

Es: Vicia faba ; Lobularia maritima Es: Apocynum cannabinum L ; Epatorium perfoliatum

COSTI E BENEFICI DEL CONTROLLO BIOLOGICO CONSERVATIVO

Per l’agricoltore

Per la società

Riduzione di:• Danni ambientali• problemi di salute negli

operatori • tracce di prodotti chimici nel

foraggio e negli alimenti

Riduzione del raccolto vendibile a causa dalla conversione di parte della terra

produttiva in habitat idonei al controllo dei pest

Risparmio costi d’applicazione dei pesticidi, fertilizzanti e semi

+sussidi per la produzione organica o

premi biologici certificati

Aumento prezzi beni alimentari

Senza farfalle e altri insetti, le piante di cui ci nutriamo non vengono impollinate. La nostra sopravvivenza è direttamente legata alla loro.

Il fenomeno va avanti da secoli, ma ora è in pericolo la loro stessa esistenza. Negli ultimi 3 anni, con i cambiamenti climatici e la scomparsa del loro habitat, la popolazione è drasticamente calata.

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