INFOGESO

Influenza dell'Ozono sulla Gestione

Sostenibile dei sistemi agricoli e forestali

OBIETTIVI DEL PROGETTO A SUPPORTO DELLA POLITICA REGIONALE

ottenere stime credibili per il presente e per il futuro per valutare il danno reale e potenziale dell’0zono sulla vegetazione agricola e forestale, individuando utili correttivi da introdurre nei sistemi di coltivazione agronomica e di gestione forestale,

mettere a punto sistemi di valutazione della qualità dell’aria in riferimento agli effetti sugli ecosistemi, alla luce dell’attuale normativa, di quella in fieri e di quella che, verosimilmente, verrà nei prossimi 3-5 anni.

I PARTNER COINVOLTI

Dipartimento di Matematica e Fisica Università Cattolica del Sacro Cuore sede di Brescia

Ist. di Patologia Vegetale Università Statale degli Studi Milano

Dipartimento di Biologia Vegetale Università degli Studi di Firenze

Istituto di Virologia Vegetale – CNR Sezione di Milano

Dipartimento Scienze Ambiente e Territorio Università degli Studi Milano Bicocca

Joint Research Center UE ISPRA

ARPA Lombardia – Dipartimento di Sondrio e di Lecco

Linnea Ambiente

A.Buffoni, M. Mangoni

RISULTATI ATTESI E PRODOTTI DEL PROGETTO

Dati sulle concentrazioni e sulla distribuzione dell’ozono in aree agricole e forestali e del loro andamento nel corso della stagione vegetativa.

Confronti tra diverse metodiche di misura (campionatori passivi, sensori). Tali informazioni sono alla base di una valutazione dei rischi per la vegetazione

Descrizione dei sintomi su specie erbacee, arboree ed arbustive e individuazione di specie vegetali sensibili da utilizzare come bioindicatori

Quantificazione dei flussi di ozono, sia riferiti a singole specie d’interesse agrario e forestale, sia ad ecosistemi tipici della regione

Progetto di una rete di monitoraggio dell’ozono su scala regionale per le aree agro-forestali

Analisi statistica delle concentrazioni di inquinanti e dei parametri meteorologici e ricostruzione della distribuzione spaziale dell’ozono troposferico con tecniche modellistiche

Indicazioni di gestione e metodologie per la redazione di piani di gestione forestale ecologicamente sostenibili.

STIMA DEI VALORI DI AOT40 NELLE STAGIONI VEGETATIVE 2005-2006 SUL TERRITORIO LOMBARDO

2006: sviluppare un prototipo di rete regionale di monitoraggio dell’ozono per le aree agricole e forestali

2005: esaminare la distribuzione altimetrica dell’ozono in aree alpine e prealpine della Lombardia

INFOGESO

Influenza dell'Ozono sulla Gestione

Sostenibile dei sistemi agricoli e forestali

Obiettivi

2005: Profili altitudinali

• Validazione: esposizione in parallelo con

analizzatore automatico (CCR, Ispra)

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Sito Basso Suolo Sito Medio Sito Alto

m

Valle di Archesane Val Menaggio

Valtellina Valsassina

Val di Scalve

• Ogni profilo composto da 3 punti misura5

3

4

2

1

• 5 profili altitudinali con quote comprese tra i 450 e 1700 m

• Periodo di misura: aprile - settembre

2005: Profili altitudinali delle concentrazioni di ozono

• Strumenti di misura: campionatori passivi

2005: Profili altitudinali delle concentrazioni di ozono

Valsassina

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

01/04 15/04 29/04 13/05 27/05 10/06 24/06 08/07 22/07 05/08 19/08 02/09 16/09 30/09

µg/m

3

3

Mezzaca (basso)

C. San Pietro (medio)

B. Cascinelli (alto)

Val di Scalve

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

01/04 15/04 29/04 13/05 27/05 10/06 24/06 08/07 22/07 05/08 19/08 02/09 16/09 30/09

µg/m

3

3Dezzolo (basso) St. x Pianezza (medio) Pianezza (alto)

Val Menaggio

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

01/04 15/04 29/04 13/05 27/05 10/06 24/06 08/07 22/07 05/08 19/08 02/09 16/09 30/09µg

/m3

3

Prato Aperto (basso)

Il Vallone (medio)

B. Cascinelli (alto)

Le concentrazioni di ozono crescono all’aumentare della quota. Queste dif-ferenze si manten-gono per tutta la stagione vegetativa.

Il calcolo dell’AOT40, condotto mediante la funzione di distribuzione dell’ozono di Loibl (1994) e la successiva correzione con i valori di concentrazione settimanale dei campionatori passivi (Gerosa et al., 2003) evidenzia ampi e consistenti superamenti del valore di soglia.

AOT40, Lombardia 2005

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

Mo

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Isp

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Isp

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pp

b h

,

AOT40 (in ppb*h)

Obiettivo 2006: sviluppare un prototipo di rete regionale di monitoraggio dell’ozono per le aree agricole e forestali

• Criteri geografici (SOIUSA)

• Distribuzione della vegetazione

• Quote (DTM 250 x 250 m)

Sulla base di esperienze precedenti ci si è posti l’obiettivo di giungere ad una mappatura dei valori di esposizione all’ozono (AOT40) individuando aree che, per parametri fisici e vegetazionali, potessero essere considerate omogenee. Ad ognuna di esse è stato attribuito uno o più punti di misura dell’ozono, in funzione delle dimensione dell’area e delle quote.

Le misure, condotte in questa fase sperimentale per tre settimane, sono state utilizzate per correggere la curva di distribuzione di Loibl.

La mappa prodotta è stata realizzata applicando ad una settimana e ad ognuno dei punti-griglia del DTM (oltre 576000) la procedura di calcolo dell’AOT40 (Loibl +CP), evitando quindi l’utilizzo di metodi di interpolazione.

AOT40 (in ppb*h)

Il metodo di calcolo dell’AOT40 è stato verificato sui siti di misura ARPA dotati di analizzatore in continuo e classificati di fondo rurali.

La procedura sviluppata è stata successivamente estesa a tutto il territorio lombardo. y = 0.593x + 258.4

R2 = 0.8115

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 2000 4000 6000AOT40 misurato (ppb*h)

AO

T4

0 s

tim

ato

(p

pb

*h)

Presso la stazione EMEP del JRC l’indagine ha coperto l’intera stagione vegetativa. I valori misurati e stimati sono, rispettivamente, di 34213 e 31464 ppb*h ( scarto 8%).

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

ppb*h

,

JRC-AOT40

LOIBL_AOT40

Grazie per l’attenzione ma se c’è ancora tempo………….

Procedura di calcolo dell’AOT40

Per ogni punto di misura con campionatori passivi

1. Sincronizzazione delle misure con campionatori passivi O3CP1, O3CP2……

…… O3CPn)

1. Lettura quota assoluta Q1, Q2, Q3,……..Qn

2. Lettura quota relativa Qrel1, Qrel2, Qrel3…………Qreln (dal DTM 250 x 250 m)

4. Calcolo Ozono standard O3std (in decimi di ora) secondo la formula

 

 

5. Calcolo della media settimanale O3stdsett

6. Calcolo del fattore di correzione settimanale sulla base dei dati dei CP

La procedura va ripetuta per le n settimane di misura dando origine a cf1, cf2….cfn e quindi per ogni sito dotato di campionatori passivi.

7. Applicazione del fattore di correzione ai valori di Ozono standard orari (O3stdh)

8. Calcolo dell’AOT40 (h 8-20 UTC)

tbraat

r etbtb

btbtbyxhxeaatyxhO 64

23

000,10100

),(ln)()),,((

52

4

322

1)(213

PROCEDURA DI MAPPATURA

1. Digitalizzazione delle aree omogenee

2. Estrazione dei valori di quota relativa dal DTM250m per ogni punto-griglia

(quota assoluta – quota minima in un raggio di 5 km)

3. Intersezione aree omogenee con grid quote relative

Da ripetere per ogni settimana di misura

4. Applicazione della procedura di calcolo Ozono standard O3std (in decimi di ora) ad ogni punto griglia e calcolo concentrazioni medie orarie

3. Applicazione dei fattori di correzione relativi ad ogni area omogenea e ad ogni settimana di misura con CP

4. Calcolo AOT40 giornaliero (settimanale) per ogni punto-griglia

5. Calcolo AOT40 stagionale

6. Mappatura con DTM e ombreggiature 

Ambiente ARCGIS(ESRI) e database ACCESS