Il ciclo del carbonio nel suolo nei processi di riforestazione naturale nelle Prealpi e nella riforestazione

di pianura.

Giorgio Alberti

Udine, 27 marzo 2008

Introduzione: cambiamenti d’uso del suolo (LUC) nel mondo

Fonte: FAO

Introduzione: LUC in Europa

Fonte: FAO

Introduzione: LUC e carbonio

Cambiamento d’uso del suolo e/o di distribuzione della

canopy

Attività antropiche

(i.e. piantagioni)

Eventi naturali

(i.e. successioni secondarie)

Cambiamenti negli stock di carbonio

LUC e carbonio nel suolo

Fonte: Guo & Gifford, GCB, 2002

LUC and soil carbon

Fonte: Jackson et al., Nature, 2002Fonte: Vesterdal et al., FEM, 2002

PIANTAGIONI DI PIANURA E PIOPPETI

- Contenimento dell’effetto serra

- Recupero di elemento tradizionali del paesaggio

- Creazione di nuove nicchie ecologiche

- Riduzione rischi di dissesto idrogeologico

Reg. CE 2080/92

Reg. CE 1257/99

Piano di Sviluppo Rurale FVG (2001-2006)

PIANTAGIONI DI PIANURA

Scopi con valenza produttiva Scopi con valenza ambientale

- Potenziamento e miglioramento delle produzioni legnose

- Diversificazione redditi e attività aziendali

Impianti di arboricoltura da legno

Impianti di boschi misti

Superficie ammesse a contributo alla valutazione

intermedia

7%

72%

6% 15%

boschi misti arboreti da legno pioppeti impianti per biomassa

Siardi & Alberti, 2005

Materiali e metodi: unità di indagine

L’unità di indagine del presente lavoro coincide con “singole particelle catastali o insiemi di particelle contigue uniformi dal punto di vista delle caratteristiche del soprassuolo”.

Materiali e metodi: distribuzione del campione

Superficie campione : 47 imboschimenti; 215,6 ha totali

9 pioppeti (3 classi età x 3 repliche)

Materiali e metodi: biomassa arborea

• Reperimento ed analisi dei progetti presso l’Ispettorato di Udine.

• Aree di saggio e rilievi dendrometrici

• Costruzione di tavole di cubatura

• Stima dell’attitudine alla produzione di legname di qualità

Materiali e metodi: carbonio nel suolo

• 6 imboschimenti (2 età x 3 repliche) + 6 coltivi adiacenti

• Tutti i pioppeti (9 plot)

• 5 punti di campionamento in ogni plot

• 2 profondità di rilievo (0-15 cm; 15-30 cm)

• Misura della densità apparente (g cm-3)

• Misura del contenuto di C (%C)

Risultati

Risultati: volume legnoso imboschimenti

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Anno dall'impianto

m3 h

a-1

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

m3 h

a-1

an

no

-1

Punti rilevati Volume

Incremento medio Incremento corrente

V = 140 [1-exp (-0.25 età)]9.09 (n = 7, R2 = 0.97, P<0.001)

Alberti et al., Forest@, 2006

Risultati: carbonio soprassuolo imboschimenti

0

10

20

30

40

50

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Anno da impianto

Car

bo

nio

(t

ha-1

)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

tC h

a-1 a

nn

o-1

Punti rilevati Carbonio Incr. medio Incr. corr

Alberti et al., Forest@, 2006

C suolo = 0.30*Età + 50

R2 = 0.92

3035

4045

5055

6065

-5 0 5 10 15 20 25

Età impianto (anni)

tC h

a-1

◇ Dati tesi

◆ Dati Del Galdo et al (2003)

Risultati: carbonio nel suolo

Risultati: carbonio soprassuolo pioppeti

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25

Età (anni)

tC h

a-1

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

20.0

tC h

a-1

yr-1

Risultati: carbonio nel suolo pioppeti

y = 7.64x + 59.62

R2 = 0.87

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

0 2 4 6 8 10

Età (anni)

tC h

a-1

Conclusioni

• Imboschimenti:• Soprassuolo: + 1.7 tC ha-1 anno-1

• Suolo: + 0.3 tC ha-1 anno-1

• Totale: + 2.0 tC ha-1 anno-1

• Pioppeti:• Soprassuolo + 8.9 tC ha-1 anno-1

• Suolo + 7.6 tC ha-1 anno-1

• Totale + 13.8 tC ha-1 anno-1

Elevato tasso di accumulo di C nel suolo nei pioppeti

• Insufficiente campionamento nei coltivi ?

• Differenze stazionali ?

• Pioppo su pioppo ?

• Elevato contenuto di argilla, protezione sostanza organica ?

SUCCESSIONI SECONDARIE

Fonte:

Brun et al., 2005

Cosa è una successione secondaria ?

… foresta che si insedia su un terreno mediante processi naturali dopo la cessazione delle attività umane (FAO, 2001)

• Foresta (1998): 2800 ha Foresta (1998): 2800 ha (55% della superficie totale)(55% della superficie totale)

• Temperatura media annua: Temperatura media annua: 10° C10° C

• Precipitazioni: 2500 – 3000 Precipitazioni: 2500 – 3000 mm annomm anno-1-1

• Altitudine: 600 m a.s.l.Altitudine: 600 m a.s.l.• Substrato: Flysh, calcariSubstrato: Flysh, calcari

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

400018

00

1820

1840

1860

1880

1900

1920

1940

1960

1980

2000

2020

Year

Inh

abit

ants

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

Fo

rest

co

ver

(%)

Inhabitants Forest area

Fonte: Salbitano (1987), modificato ed aggiornato (Alberti, in stampa)

Lo spopolamento dell’area e l’avanzamento del bosco

Materiali e metodi

• Approccio mediante cronosequenza (space-for-time substitution)

• Foto aeree e dendrocronologia per la stima dell’età

• Approccio inventariale per la stima della biomassa e dei cambiamenti di C in ogni pool (soprassuolo, lettiera, legno marcio, suolo)

• Cambiamento dello stock di C mediante interpolazione lineare (Hooker and Compton, 2003)

Materiali e metodi: stima dell’età

Alberti et al., in stampa

Risultati

Risultati: carbonio nel soprassuolo

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Age

Ab

ove

gro

un

dC

(M

g C

ha-1

)

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Age

Ab

ove

gro

un

dC

(M

g C

ha-1

)

Alberti et al., 2008

Age

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

So

iln

itro

ge

n(M

g N

ha-1

)

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

A

B

So

ilc

arb

on

(Mg

C h

a-1)

Age

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Age

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

So

iln

itro

ge

n(M

g N

ha-1

)

0.0

20.0

40.0

60.0

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100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

0.0

20.0

40.0

60.0

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100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

A

B

So

ilc

arb

on

(Mg

C h

a-1)

R2 = 0.57, P>0.05; -0.71 Mg C ha-1yr-1

R2 = 0.92, P<0.001; N (t ha-1) = 88.20 exp -0.04 year

Alberti et al., 2008

Alberti et al., 2008

1.18 Mg C ha-1 yr-1

Risultati: Stock di C organico nel suolo

y = 0,0045x3 - 0,5112x2 + 12,218x

R2 = 0,8049

-200,0

-150,0

-100,0

-50,0

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

età

Mg

C h

a-1

perturbazione

tempo

perturbazione

perturbazione

tempo

perturbazione

(Chapin, 2002 modificato)

Conclusioni

• La maggior parte dell’accumulo di C avviene nel soprassuolo

• Si ha una diminuzione del carbonio nel suolo nei primi 75 anni a causa di un aumento della respirazione e del cambiamento nel carbon input

• Tempi di recupero ?

Grazie per l’attenzione