“Le prospettive della pedologia tra

ricerca e applicazioni:

il nodo della formazione”

Fabio Terribile

DISSPAPA, Università di Napoli Federico II

Presidente Società Italiana di Pedologia

… una seria riflessione sulle prospettive della

pedologia DEVE partire da un’analisi dei nostri

insuccessi.

Non ci sono segreti per il successo. È il risultato di

preparazione, duro lavoro ed apprendimento dai

fallimenti (Colin Powel).

"Ogni tralcio che… non dà frutto, lo toglie via; e ogni

tralcio che dà frutto, lo pota affinché ne dia di più”

(Giovanni 15:1-6).

… e dalla consapevolezza del ruolo della nostra

disciplina.

La pedologia è un ambito disciplinare della scienza

del suolo che descrive e quantifica la morfologia, la

distribuzione, la genesi e la classificazione dei

suoli come corpi del paesaggio naturale.

E’ l’amalgama che tiene insieme la scienza del suolo.

Ed è il suo nocciolo duro

La pedologia non è inquadrata in nessuno degli

schemi teorici delle altre discipline scientifiche

(Simonson, 1991).

A livello internazionale, la pedologia ha avuto

un lungo periodo di crisi (iniziato dagli anni 70),

ben descritto da molti autori (Dudal 1987;

Nachtergaele 1990; Jacob & Nordt 1991, Arnold 1992;

Hudson 1992, Miller 1992, 1993; Sposito & Reginato

1992; Warkentin 1992; Gardner 1991, 1993;; Zinck

1993; Notohadiprawiro 1993 Greenwood 1993; Hillel

1993; Ibáñez 1998; Ibáñez et al. 1993, 1997, 1998;

Bouma 1994, Soc. britannica. Sci suolo. 1994; Bullock

1994; Bridge e Catizzone 1996; Yaalon 1995, 1996,

1997a; Basher 1997).

In Italia è successo qualcosa di simile con un

ritardo di circa 20-30 anni.

La maggior parte degli autori (citati prima) sono

sostanzialmente d'accordo in merito al calo di

credibilità della disciplina.

Le cause di questa situazione sono state ascritte al:

(i) paradigma agronomico con conseguente

isolamento della pedologia da altre discipline;

(ii) metodologie obsolete;

(iii) sistemi di classificazione obsoleti;

(iv) generale assenza di aspetti funzionali

(v) questioni congiunturali esterne alla scienza del

suolo;

Questa crisi ha influenzato anche il campo della

formazione universitaria in pedologia e nella scienza

del suolo ?

Nel periodo 1992-2004 (USA, Canada, UK):

decremento del 40% dei corsi di Master e PhD

(Baveye et al. 2006).

Lo staff universitario è quasi ovunque in declino.

Qualche piccolo esempio dagli USA:Cornell University: Dal 1990 al 2008 si è passati da 23 a 10 tra

ricercatori e docenti

University of Illinois Dal 1990 al 2008 si è passati da 17 a 7 tra

ricercatori e docenti

In Italia…cerchiamo di difenderci con varie difficoltà

1) "Where have the soils students gone?“ (Collins, 2008, Journal

of Natural Resources & Life Science Education).

2) Can a decline in Earth Science Education and research be

averted by networking, specialist centres and hybrid

departments? (Kramers, 1998)

3) The decline in forestry education enrollment – Some

observations and opinions (Nyland, 2008)

4) Concern over decline in physics... The decline in students

studying Physics…

5) …

E’ una crisi che condividiamo con molte altre discipline

Ma perché ?

Estratto da Engell & Dangerfield (1998):

La strada d’oro per il successo delle discipline accademiche

dipende da quanto esse soddisfino almeno uno di questi 3 criteri:

- Deve promettere una remunerazione al di sopra della media per

tutto l’arco della vita.

- Deve studiare essa stessa il denaro.

-Deve ricevere una rilevante quantità di denaro da contratti

esterni.

E’ evidente che la pedologia (come tutte le scienze ambientali)

non potranno mai prosperare in questo periodo storico !

Infatti la formazione in pedologia non promette soldi (come medicina,

veterinaria, biotecnologia, ingegneria biomedicale, genetica, nanotecnologia),

né conduce ad uno studio sui soldi (come economia, finanze, etc.) e compete

male sul piano del ricevere consistenti quantità di denaro (ingegneria civile,…)

Ma oltre al denaro abbiamo qualche altro problemino…

Nei decenni passati, la pedologia, come molte altre scienze che

studiano l’ambiente naturale, ha vissuto di una politica di alto

profilo e di lungo termine.

L’obiettivo è sempre stato quello di studiare il suolo ed il

territorio per produrre meglio (quantità e qualità) o, più

recentemente, per tutelare meglio l’ambiente. In altre parole

obiettivi anch’essi di una politica del territorio alta e di lungo

termine.

•Ma la politica è cambiata…molti analisti politici concordano che

i politici nei sistemi democratici sono focalizzati sul breve

termine, perché il loro obiettivo primario è quello di essere

rieletti

•Il successo della visione politica di “breve termine” ha ormai

ispirato tutte le ns istituzioni…(dagli Assessori..ai Rettori)

•Oggi ne conosciamo anche la base fisiologica (Science 2004)

“…human beings actually evaluate immediate rewards using a different area

of the brain than they use in evaluating long-term rewards. Experiments with

MRI scanning indicate that longer-term rewards are evaluated with a part of

the brain more associated with rational calculation, while shorter-term

rewards are evaluated with a part of the brain that is more associated with

emotions.

•I mezzi di informazione di massa e lo stesso funzionamento

della ns società tendono ad esaltare quella parte emotiva e

short term rewards della nostra mente !

•Non tenere conto di questa congiuntura ci spinge al fallimento !

Nonostante tutte queste valutazioni negative

nella realtà la nostra crisi ha qualcosa di molto

strano...

Ad esempio, se siamo degli sfigati…perché

tutti ci cercano ?

Molti esperti di suolo evidenziano che:

•La domanda di informazioni sul suolo aumenta

dovunque nel mondo, spesso in qualità e

quantità.

•La ricerca e le pubblicazioni sul suolo

incrementano ogni anno seguendo una legge

esponenziale.

•oggi si studia e si lavora sul suolo presso

dipartimenti di fisica, chimica, biologia,

ingegneria e presso nuove istituzioni.

Allora il problema forse non risiede in una

“domanda in pedologia” depressa;

…forse la domanda è cambiata e non ce ne

siamo accorti ?

Forse ci siamo dimenticati i ns stakeholders ?

La domanda dei ns stakeholders è certamente

cambiata non solo nelle tematiche (+

ambientali) ma anche negli approcci

richiesti…spesso dinamici e capaci di fornire

risposte in tempi rapidi (short term rewards).

Purtroppo questi approcci non ci appartengono

ed il nostro sistema di formazione non è

adeguato.

E’ una situazione generale…

Nei paesi sviluppati, l’offerta formativa delle

università in pedologia e nella scienza del suolo

è ovunque in contrazione e si concentra nella

difesa della disciplina a livello della laurea

triennale in Italia ed underdraduate all’estero.

Allora il problema forse non risiede in una

“domanda in pedologia” depressa; forse la

domanda è cambiata e non ce ne siamo accorti.

… se questo fosse vero, ne deriva che la ns

offerta non è all’altezza delle sfide dei nostri

tempi !

E se l’offerta non è all’altezza dei tempi questo

certamente dipende anche dal sistema di

formazione !

From EU-SOIL COMMUNICATION 2002 “Towards a Thematic strategy for Soil Protection”

- Le 8 principali minacce del suolo

• Erosione

• Diminuizione della materia organica

• Contaminazione del suolo (locale and diffusa)

• Impermeabilizzazione del suolo

• Compattamento

• Dimuzione della biodiversità edafica

• Salinizzazione

• Alluvioni e frane

Facciamo qualche esempio eclatante…

LA GRANDE PROBLEMATICA DELL’INQUINAMENTO

DA NITRATI DI ORIGINE AGRICOLA

Acutis, M., Basile, A., Brenna, S. Terribile F. 2007. Modellizzazione della dinamica dell’acqua e dell’azoto nei

suoli agricoli lombardi. Quaderni della ricerca, n° 65, Monografia Regione Lombardia-ERSAF, Milano.

Basile, A. e Terribile F. 2008. La ricerca sull’inquinamento da nitrati nei suoli campani: un approccio modellistico

nella gestione agro-ambientale. Monografia Regione Campania, Napoli 2008. ISBN 978-88-95230-07-8

Cofin 2003, 2005. “Variabilità spaziale delle proprieta' fisiche dei suoli. Applicazioni al rilevamento pedologico”

La Direttiva NitratiDecreto Legislativo n. 152/99 (integr. D.L. 258/2000)

Tali fattori dipendono:

• Dalla Vulnerabilità intrinseca degli acquiferi ai fluidi inquinanti (caratteristiche litostrutturali, idrogeologiche e idrodinamiche del sottosuolo e degli acquiferi);

• Dalla Capacità di attenuazione del suolo nei confronti dell'inquinante (caratteristiche di tessitura, struttura, contenuto di sostanza organica ed altri fattori relativi alla sua composizione e reattività fisica, chimico-biologica);

• Dalle condizioni climatiche e idrologiche;

•Dal tipo di ordinamento colturale e dalle relative pratiche agronomiche.

“L'individuazione delle zone vulnerabili deve essere effettuata tenendo conto dei carichi (specie animali allevate, intensità degli allevamenti e loro tipologia, tipologia

dei reflui che ne derivano e modalità di applicazione al terreno, coltivazioni e fertilizzazioni in uso) e dei fattori ambientali che possono concorrere a

determinare uno stato di contaminazione.”

PIE1

PIA1

PAL6

PIE2VAP1

PAL8

VAC1

PAL5

VAS1

VAC2

PAL3

PAL2

PAL1

PAL7

PAL4

PIE3

PAL9

PAL10

ind_eff_fl (%)

0 - 5

5 - 10

10 - 15

15 - 20

20 - 25

25 - 30

30 - 35

35 - 40

40 - 45

45 - 50

50 - 55

55 - 60

60 - 65

65 - 70

70 + Capacità di attenuazione dei suoli

Ma questa cartografia non risolve il problema! Ad esempio

non sappiamo come utilizzare le informazioni pedologiche per migliorare la

gestione agronomica. Non contestualizziamo il nostro sapere rispetto alla

complessità della problematica.

Fertilizzazioni

chimiche

EVOLUZIONE DELL’N NEL SUOLO

Tasso volatilizzazione f(t, pH,

H2O,vento, radiazione)

Tasso volatilizzazione f(t, pH,

H2O,vento, radiazione)

Pool humus Pool residui

Tasso mineral. f(t, wc)

Pool letame

lisciviazione

Pool NO3-

volatilizzazione

Incorporazione residui

e morte radici

Pool NH4+

Fertilizzazioni.

organiche

Tasso mineral. f(t, wc) Tasso mineral. f(t, wc)

Perdita CO2

Tasso nitrificaz. f(t, wc, no3-/nh4

+)

denitrificazione

Assorbimento

pianta -

simulazione

dinamica

assorbimentoTasso nitrificaz. f(t, wc, no3-/nh4

+) Dinamica H2O,

diffusione

C/N

C/NPool humus Pool residui

Tasso mineral. f(t, wc)

Pool letame

lisciviazione

Pool NO3-

volatilizzazione /

Adsorbimento min.

Pool NH4+

Fertilizzazioni.

organiche

Tasso mineral. f(t, wc) Tasso mineral. f(t, wc)

Perdita CO2

Tasso nitrificaz. f(t, wc, no3-/nh4

+)

denitrificazione

Assorbimento

pianta -

simulazione

dinamica

assorbimentoTasso denitrificaz. f(t, wc, NO3-/NH4

+) Dinamica H2O,

diffusione

C/N

C/N

SuoloMeteo

Coltura

Gestione

Stima del comportamento

Della realtà di input

(ex.biomassa prodotta, drenaggio,…)

Supporto

Alle decisioni in

Ambito agronomico

e ambientale

Calibrato e validato

La necessità di utilizzare modelli di simulazione

Il problema delle colate rapide di fango

Linea 1 del CNR G.N.D.C.I.- Presidenza del Consiglio dei Ministri (2002-2005)

U.E. Cost Action 622 " Soil Resources of European Volcanic Systems“.

Negli ultimi 60 anni, nel sud e nel centro Italia, le colate

rapide di fango hanno causato oltre 400 vittime (banca

dati IFFI).

… quasi tutte queste frane hanno interessato (innesco

e/o evoluzione) un certo tipo di suoli (Andosuoli

Aluandici e Silandici).

Terribile et al. (2007). Landslide processes and Andosols: the case study of the Campania region,

Italy. In Soils of Volcanic Regions in Europe 545- 563. Springer Verlag Berlin Heidelberg.

Basile, A; Mele, G; Terribile, F. 2003. Soil hydraulic behaviour of a selected benchmark soil

involved in the landslide of Sarno 1998.; Geoderma; 117 (3-4): 331-346; 2003

Terribile F., Basile A., De Mascellis R., Di Gennaro A., Mele G., Vingiani S. 2000- I suoli delle aree

di crisi di Quindici e Sarno: proprietà e comportamenti in relazione ai fenomeni franosi del 1998.

Quaderni di Geologia Applicata, 7- 1 (2000) 59-79.

Terribile F., Di Gennaro A., Aronne G., Basile A., Buonanno M., Mele G., Vingiani S. 2000- I suoli

delle aree di crisi di Quindici e Sarno: aspetti pedogeografici in relazione ai fenomeni franosi del

1998. Quaderni di Geologia Applicata, 7- 1 (2000) 81-95.

Vingiani, S., Terribile, F.2007. Soils of the detachment crowns of Ischia landslides. Italian Journal

of Engineering Geology and Environment 2: 51-63.

Possiamo quindi produrre cartografie della distribuzione spaziale di questi

suoli e competere con i geotecnici, i geologi, i geomorfologi, i climatologi e gli

esperti di vegetazione su cosa è più importante nell’inventario del rischio

Possiamo quindi produrre cartografie della distribuzione spaziale di questi

suoli e competere con i geotecnici, i geologi, i geomorfologi, i climatologi e gli

esperti di vegetazione su cosa è più importante nell’inventario del rischio

..ma per le popolazioni locali la gestione del rischio e

delle soglie di allerta è importante quanto un

inventario

Oggi sono solo su base climatica !

Non c’è alcuna misura sul suolo !

L’idropedologia potrebbe aiutare a determinare il vero rischio associato al suolo !

Analisi di scenario

condizioni giornaliere al contorno superiore

0

4

8

12

16

20

1 22 43 64 85 106 127

tempo (DOY)

Pio

ggin

( c

m)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

ET

p (c

m)

ETp

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140

Time (DOY)

WS (cm)

pedo-discontinuity (P-DC), Anisotropy=1

pedo-discontinuity (P-DC), Anisotropy=5

pedo-continuity (P-C), Anisotropy=1

pedo-continuity (P-C), Anisotropy=5

Danger of landslide

Impermeabilizzazione del suolo

(Soil Sealing…urbanization )In Italia, la quantità di territorio consumata nel periodo 1995 – 2006:

Comparto residenziale: 390 mila ettari.

Comparto produttivo: 210 mila ettari.

Per la realizzazione delle infrastrutture: 150 mila ettari.

Il consumo di suolo raggiunge in totale di 750 mila ettari nel periodo

della rilevazione 1995-2006, e cioè oltre 68.200 mila ettari/anno.

E’ UNA GRANDE EMERGENZA MONDIALE

Carbone et al. 2009. La cartografia pedologica nella pianificazione territoriale: l’esempio

della provincia dio Napoli. Urbanistica , 138. Edizione Istituto Nazionale di Urbanistica.

ISSN 00421022.

Giunta della Provincia di Napoli 2008. Piano Territoriale di Coordinamento Provinciale.

Rural fragmentation – circle shape kernel

(radius 175m)

In quest’ambito molti di noi lavorano per

determinare:

La perdita di suoli agricoli/forestali (quanti ettari

abbiamo perso/tipologia di suolo ?)

•In qualche caso…la frammentazione del

territorio agricolo e forestale ( qual’è l’integrità e

la connettività delle aree non toccate dal sealing

?)

…in fondo tutte attività che potrebbe svolgere anche

un operatore GIS !

Mentre nulla sappiamo sulle funzioni di ciò che

abbiamo perso !

Le funzioni del suolo: beni e servizi prodotti dal suolo

Soil

Ground Water

Biodiversity

Open Water

Air

Biomass Production(e.g. food chain)

Human Health

W.E.H. Blum, 2004

Culture

Il suolo assicura una serie di funzioni chiave dal punto di vista ambientale, economico, sociale e culturale che sono indispensabili per la vita.

• Produzione alimentare e di altre biomasse• Stoccaggio, filtraggio e trasformazione• Habitat e pool genico• Ambiente fisico e culturale dell’umanità• Fonte di materie prime

Ma è difficile difendere bene il suolo se non siamo neanche in grado di

quantificarne il valore ambientale ed economico !

Ci sono delle conclusioni ?

- forse la prima conclusione è che

necessitiamo di una sana autocritica

- forse dobbiamo cambiare sia (i) i ns

paradigmi su cos’è la pedologia ed a

quali bisogni essa debba rispondere

che (ii) i ns approcci alla complessità

del sistema suolo

Alcune riflessioni sui nuovi paradigmi

Allargare la visuale e potenziare l’interazione della

pedologia con il resto del sistema.

i. dal pedon alla “whole Soil-Regolith”;

ii. dalle aree agricole e forestali alla “whole land

surface” (aree umide, aree costiere, urbano).

iii.poi dobbiamo dire come funziona questo sistema

così complesso (functional pedology)

iv.dirlo in tempi brevi per generare lo short term

rewards ! (neuropedology)

v. e dare al tutto una dimensione economica

(pedoeconomy)

Alcune riflessioni sui nuovi paradigmi

- Ma per rispondere a queste sfide non è

necessario disporre di super-eroi; è piuttosto

necessario reinventare la formazione in

pedologia

- abbiamo bisogno di diversificare la figura del

pedologo mantenendo il suo “core”

Alcuni esempi:

- pedologo-modellista

- Idropedologo

- Pedologo S-DSS

- Esperto in digital soil mapping, etc…

Come già detto, nei paesi sviluppati, l’offerta

formativa delle università in pedologia e nella

scienza del suolo è ovunque in contrazione e

tipicamente si concentra nella difesa della

disciplina a livello della laurea triennale in Italia

e di underdraduate all’estero.

Allora il problema è più grande e va affrontato

ad un’altra scala !

Il mondo dell’università ce la può fare ?

Da sola certamente NO !

L’ approccio DPSIR ((EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY, 1999).

Le forze motrici (D), producono delle pressioni sul sistema (P) che

determinano un cambio di stato (S), che, a sua volta, produce un impatto (I)

per il quale delle risposte (R) sono necessarie

Ma come affrontiamo questa sfida ?

Cosa fare?

1)Convincerci, più di quanto crediamo adesso,

che la nostra disciplina è cruciale per il bene

dell’umanità ! Dobbiamo superare il paradigma dello sfigato. Forse

abbiamo già la consapevolezza che in molte delle ns

istituzioni non ci sono alternative al pedologo.

2) Convincere gli altri !

Ma per farlo il mondo della pedologia italiana

deve cambiare !

• “fare sistema”.

• superare i personalismi

• essere tutti militanti!

• percorrere nuove vie !

• comunicare meglio

(l’esempio della giornata

mondiale del suolo di

Palermo) !

The end

- Non pensiamo come si estende alle diverse scale il

processo di degrado del suolo

- Non pensiamo alla scala su cui è possibile fornire risposte

concrete per contrastare il degrado

-Ma perché siamo così partigiani ?

-Frammentazione culturale

-Vediamo solo ciò che già conosciamo (un contadino in

Kenia)

-Certamente per un ovvio senso di sicurezza… all’inizio la

potatura fa sempre male …

…Siamo tutti partigiani della ns scala di osservazione