Full paperBollettino Accademia

Gioenia Sci. Nat.Vol.43

N.° 372 pp. 14 - 27 Catania 2010ISSN 0393 -

7143

Il ruolo del clima nel rischio desertificazione della Sicilia*

FRANCESCA M. D’EMANUELE1, VINCENZO PICCIONE

2, CONCETTA SCALIA2,

VINCENZO VENEZIANO3

1Dottore in Scienze Naturali - Università degli Studi di Catania - Italy2Laboratorio di Cartografia, Dipartimento di Botanica, Università di Catania

via A. Longo, 19 – 95125 - Catania – Italy. v.piccione@unict.it3Dottorando in Biologia ed Ecologia Vegetale in Ambiente Mediterraneo

Università degli Studi di Catania - Italy

RIASSUNTO

Gli AA. analizzano il ruolo del clima nel rischio desertificazione in Sicilia attraverso il protocollo Medalus, che consente di elaborare la Carta delle Aree Sensibili alla Desertificazione di un territorio. Viene analizzata la Qualità del Clima (CQI), data dalle componenti precipitazioni, arido-umidità ed esposizione dei versanti, mettendo a confronto due trentenni (1931-60 e 1961-90) e, successivamente, per ambedue i trentenni, vengono comparate le CQI ottenute su base media con quelle su base mediana, per analizzarne le risposte. Emerge una non confrontabilità dei risultati e, nel caso specifico del trentennio 1961-90, si riscontra come tre valori medi annui incidano in modo sostanziale nella distribuzione percentuale del territorio fra le tre classi di Qualità del Clima.

Parole chiave: Desertificazione, Medalus, ESAs, Qualità Climatica, media, mediana, Sicilia.

SUMMARY

Climate role in the Sicily desertification risk

The authors analyze the climate role into the desertification risk in Sicily. The protocol applied is Medalus, also known as ESAs (Environmental Sensitive Areas), that allows to carry out the Map of the Desertification Sensitive Areas of a territory (Kosmas et al., 1999). The paper is splitted in two parts: it’s analyzed the Climatical Quality (CQI), done by components precipitations, aridity-humidity, slopes exposition, by the comparison of two periods of thirty years (1931-60 e 1961-90) and, subsequently, for both periods, the CQI values obtained on mean base are compared with those obtained on median base, with the aim to analyze the results. It comes out a non-comparability of the results and, in the specific case of the 1961-90 period, how three annual mean values significantly affect the territory percentage distribution between the three Climate Quality classes.

Key words: Desertification, Medalus, ESAs, Climate Quality, Mean, Median, Sicily

*Nota presentata dal Socio Prof. G. Furnari nell’adunanza del 29/04/2009. Lavoro eseguito con il contributo Fondo d’Ateneo (ex 60%) dell’Università di Catania.

D’ Emanuele et al., Boll. Accad. Gioenia Sci. Nat. (2010) FP15

INTRODUZIONE

La Sicilia è caratterizzata da un clima tipicamente mediterraneo, con un regime

pluviometrico irregolare ed estati caldo-asciutte che contribuiscono a rendere fragili, da un

punto di vista ecologico, quegli ambienti già provati da eccessivi emungimenti delle risorse

idriche e che richiedono politiche gestionali di sostenibilità ambientale appropriate per la

salvaguardia e la conservazione dei suoli.

Il presente lavoro è un contributo all’analisi dell’incidenza dei fattori climatici sul rischio

desertificazione in Sicilia; in particolare, gli AA. hanno inteso analizzare il ruolo giocato dal

clima, distinto nei fattori predisponenti il rischio desertificazione.

Il lavoro è suddiviso in due momenti. In una prima fase viene analizzato l’indice di Qualità

del Clima, calcolato secondo la metodologia Medalus (Kosmas et al., 1999), mettendo a

confronto due trentenni (1931-60 e 1961-90) e facendo riferimento a dati termoudometrici

calcolati su base media. Nella seconda fase vengono messi a confronto i risultati dei rispettivi

trentenni, ottenuti su base media, con quelli calcolati su base mediana.

MATERIALI E METODI

Gli AA. hanno interrogato la Banca Dati Georiferiti (BD-GeoRiD) del Rischio

Desertificazione del Laboratorio di Cartografia del Dipartimento di Botanica dell’Università degli

Studi di Catania. I dati termoudometrici processati, desunti dal data base di 312 stazioni

meteorologiche (fig. 1), di cui 111 termometriche (fig. 2), relativi all’ottantennio 1921-2000,

implementato negli anni dal summenzionato Laboratorio di Cartografia e restituiti attraverso vari

contributi sia dei dati base (Duro et al., 1996) sia processati ai fini della caratterizzazione

dell’arido–umidità (Duro et al., 1997, 2007a et b). Per essere confrontabili con altri studi sulle

aree sensibili alla desertificazione (BARBERA et al., 2005; BELLOTTI et al., 2005; CARNEMOLLA et al.,

2001; FERRARA et al., 2005; GIORDANO et al., 2002; MONTANARELLA, 2001; MOTRONI et al., 2004;

PICCIONE et al., 2009), realizzati a scala regionale, sono stati utilizzati i trentenni 1931-60 e 1961-

90. Gli AA. hanno adottato la metodologia Medalus, secondo la quale i processi di

desertificazione vengono ricondotti a quattro tematismi: suolo, clima, vegetazione e gestione del

territorio; rispettivamente Qualità del Suolo (Soil Quality Index - SQI), Qualità del Clima

(Climate Quality Index - CQI), Qualità della Vegetazione (Vegetation Quality Index - VQI),

Qualità di Gestione del Territorio (Management Quality Index - MQI) (Kosmas et al., 1999). I

primi tre indici restituiscono un quadro dello stato delle condizioni ambientali, il quarto calcola la

pressione esercitata dalle attività produttive agricole e le azioni mitigative da tutela ambientale.

Tramite GIS, e sulla base di algoritmi che interpretano i dati e georefenziano le informazioni

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acquisite, si ottiene la carta delle ESAs (Environmental Sensitive Areas to Desertification)

ovvero la Carta delle Aree Sensibili alla Desertificazione.

L’ESAs suddivide le aree a rischio desertificazione in tre macroclassi:

• ESAs critiche - aree in stato di degrado avanzato, con elevata erosione, che

rappresentano una minaccia all’ambiente delle aree circostanti;

• ESAs fragili - aree dove qualsiasi cambiamento del delicato equilibrio delle attività

naturali o umane può far aumentare il rischio desertificazione;

• ESAs potenziali - aree potenzialmente a rischio in cui è necessaria una politica di

pianificazione precisa e concreta.

Gli AA., per verificare la risposta delle variazioni climatiche, specie per quanto attiene la

siccità meteorologica ed idrologica, hanno messo a confronto i dati climatici (precipitazioni e

arido-umidità) attinenti a due trentenni dell’ottantennio di riferimento, distinti in I Periodo

(1931-60) e II Periodo (1961-90).

Gli andamenti annuali delle temperature medie e delle precipitazioni dell’ottantennio 1921-

2000 della Sicilia sono restituiti dalle figg. 3-4. Le rette di correlazione evidenziano il trend

negativo delle precipitazioni della regione che, nell’arco di 80 anni, sono diminuite di circa 200

mm e l’incremento di oltre 1°C delle temperature medie regionali.

In fig. 5 è restituito l’andamento annuale dell’arido-umidità media regionale, secondo

Bagnouls e Gaussen (Duro et al., 2007b); 32 anni si attestano nella classe arido, 28 nel

semiarido e 8 nel secco. L’esposizione dei versanti, che concorre alla costruzione della Carta

della Qualità del Clima (CQI) e che influenza il microclima attraverso l’angolo e la durata di

incidenza dei raggi solari sulla superficie del suolo è unico per i due periodi.

RISULTATI

Secondo il protocollo Medalus, incrociando i layer delle tre componenti climatiche (fig. 6),

si ottengono le CQI relative al I Periodo (1931-60) e al II Periodo (1961-90).

Le suddette carte suddividono le aree a rischio desertificazione, su base climatica, in tre

classi di Qualità (alta, media e bassa). Il raffronto delle due carte (figg. 7-8) conferma il trend

negativo che si evince dalla seguente tabella su dati termoudometrici medi:

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Qualità I Periodo II Periodo ScartoAlta 21% 15% -6%Media 60% 57% -3%Bassa 19% 28% +9%

La stessa procedura è stata adottata per ottenere le CQI del I e II periodo sostituendo i dati di

pioggia mensili medi con i rispettivi mediani. In fig. 9 sono restituiti gli strati tematici che

concorrono, secondo il protocollo Medalus, a definire la Qualità del Clima muovendo da dati

mediani, e in figg. 10-11 le Carte della Qualità del Clima del I e II periodo su base mediana.

Gli AA. hanno, quindi, messo a confronto le CQI del I e del II Periodo, calcolate su base

media, con le rispettive CQI ottenute su base mediana, i cui risultati sono riportati nella

seguente tabella:

I Periodo 1931-60 II Periodo 1961-90Qualità Media Mediana Scarto Media Mediana Scarto

Alta 21% 7% -14% 15% 5% -10%Media 60% 55% -5% 57% 50% -7%Bassa 19% 38% +19% 28% 45% +17

I dati ottenuti su base mediana confermano, ancora una volta, il trend negativo della Qualità

del Clima in Sicilia, ma cambia in modo sostanziale l’incidenza percentuale. Si registra, rispetto

alla Qualità del Clima, computata su dati medi, una riduzione significativa della percentuale dei

territori ricadenti in Qualità del Clima Alta con conseguente incremento significativo dei

territori con Qualità del Clima Bassa.

DISCUSSIONE

La scelta degli AA. di introdurre l’uso della mediana nella procedura nasce dalla ricerca di

verificare se e come varia il calcolo della CQI allorquando si consideri il valore centrale di una

serie ordinata di dati escludendo i valori estremi che possono influenzare il dato medio finale.

La precedente tabella, che confronta dati medi con mediani, produce due rappresentazioni

non raffrontabili della Qualità del Clima che fanno nascere spontaneo il quesito: quali dati

adottare? Risposta non facile, anche se la tentazione di propendere per i valori mediani è forte,

specie dopo l’“esercizio” che gli AA. hanno qui inteso eseguire.

Dai dati udometrici, calcolati su base media, del trentennio 1961-90, gli AA. hanno eliminato

tre anni (1963, 1964, 1976) caratterizzati da valori estremi e riprocessato la CQI. Hanno

ottenuto uno scenario del tutto confrontabile (fig. 12) con la corrispondente Carta della Qualità

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del Clima su base mediana (fig. 11) e con scarti percentuali minimi come si evince dalla

seguente tabella

II Periodo (1961-90)Qualità Climatica Valori mediani Valori medi* Scarto

Alta 5% 6% +1%Media 50% 50% 0%Bassa 45% 44% -1%

* esclusi gli anni 1963, 1964 e 1976

Tre anni su trenta riescono dunque a incidere significativamente sul risultato finale.

Gli AA. intendono approfondire la problematica con ulteriori studi, estendendo l’indagine

anche alla Calabria che vanta 80 anni di dati termoudometrici validati e la Carta delle Aree a

Rischio Desertificazione (Barbera et al., 2005).

Fig. 1. Distribuzione geografica delle stazioni pluviometricheFig. 1. Geographical distribution of rainfall stations

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Fig. 2. Distribuzione geografica delle stazioni termometricheFig. 2. Geographical distribution of thermometric stations

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cip

ita

zio

ni

in m

m

Fig. 3. Andamento annuale delle precipitazioni medie regionaliFig. 3. Annual trend of regional averages rainfall

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atu

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n °

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Fig. 4. Andamento annuale delle temperature medie regionaliFig. 4. Annual trend of regional average temperatures

Fig. 5. Andamento annuale dell’arido-umidità media regionale (secondo Bagnouls e Gaussen)Fig. 5. Annual trend of dryness - humidity annual trend (second Bagnouls and Gaussen)

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Anni

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nsi

tà a

rid

ità

Arido

Semiarido

SeccoSubumido

Umido

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Piovosità 1931-60 (su dati medi) Piovosità 1961-90 (su dati medi)

Esposizione dei Versanti

Arido-Umidità 1931-60 (su dati medi) Arido-Umidità 1961-90 (su dati medi)

Fig. 6. Carte delle componenti climatiche (sensu Medalus) che concorrono a definire la Qualità del Clima sulla base dei dati termoudometrici mediFig. 6. Climatic components maps (sensu Medalus) that combine to define the Climate Quality on the basis of temperature and rainfall average data

D’ Emanuele et al., Boll. Accad. Gioenia Sci. Nat. (2010) FP22

Fig. 7. Carta della Qualità del Clima relativa al I Periodo 1931-60 (valori medi)Fig. 7. Climate Quality map for the first Period 1931-60 (average values)

Fig. 8. Carta della Qualità del Clima relativa al II Periodo 1961-90 (valori medi)Fig. 8. Climate Quality map for the second Period 1961-90 (average values)

21%

60%

19%

15%

57%

28%

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Piovosità 1931-60 (su dati mediani) Piovosità 1961-90 (su dati mediani)

Esposizione dei Versanti

Arido-Umidità 1931-60 (su dati mediani) Arido-Umidità 1961-90 (su dati mediani)

Fig. 9. Carte delle componenti climatiche (sensu Medalus) che concorrono a definire la Qualità del Clima sulla base dei dati udometrici medianiFig. 9. Climatic components maps (sensu Medalus) that combine to define the Climate Quality on the basis of median rainfall data

D’ Emanuele et al., Boll. Accad. Gioenia Sci. Nat. (2010) FP24

Fig. 10. Carta della Qualità del Clima relativa al I Periodo 1931-60 (valori mediani)Fig. 10. Climate Quality map for the first Period 1931-60 (median values)

Fig. 11. Carta della Qualità del Clima relativa al II Periodo 1961-90 (valori mediani)Fig. 11. Climate Quality map for the second Period 1961-90 (median values)

7%

55%

38%

5%

50%

45%

D’ Emanuele et al., Boll. Accad. Gioenia Sci. Nat. (2010) FP25

Fig. 12. Carta della Qualità del Clima relativa al II Periodo 1961-90, esclusi gli anni 1963, 1964 e 1976 (valori medi)Fig. 12. Quality Climate map for the second Period 1961-90, excluding the years 1963, 1964 and 1976 (average values)

D’ Emanuele et al., Boll. Accad. Gioenia Sci. Nat. (2010) FP26

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RINGRAZIAMENTI

Si ringrazia il Sign. Andrea Piccione per il contributo tecnico fornito per la realizzazione

dell’impianto cartografico