Cambiamento climatico e aziende
cerealicolo-zootecniche
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Sistemi Colturali
Premessa
Non sono un climatologo e sono fermamente convinto che ognuno
debba fare il suo mestiere
Quanto vi mostrerò è a valle della climatologia
Gli scenari climatici qui vengono usati, cercando di gestire al meglio
l’incertezza a loro legata
Cambiamenti climatici
Impatto (identificazione settori/contesti più vulnerabili)
Adattamento
(tenendo conto di
numerosi vincoli)
Mitigazione• Genotipi diversi (nuovi?)
• Agrotecniche
• Shift negli areali di distribuzione
Sistemi Colturali
Il contesto
Questo è quanto i climatologi affermano:
• Aumento delle temperature e delle ondate di calore (Semenov e
Shewry, 2011)
• Distribuzione delle precipitazioni meno favorevole in diverse
regioni (Kang et al., 2009)
• E’ atteso un aumento nella frequenza e nell’intensità di eventi
meteorologici estremi (Battisti e Naylor, 2009)
…L’agricoltura è ovviamente uno dei settori economici più esposti
Sistemi Colturali
Il contesto
Differenze piuttosto marcate in funzione di:
• Contesto produttivo (tecnologia, infrastrutture, formazione)
• Condizioni pedo-climatiche
• Colture (specie coltivate, varietà/ibridi)
Sistemi Colturali
(Mendelsohn et al., 2004)
Il contestoSistemi Colturali
Molte iniziative e risorse investiteIPCC, Banca mondiale, Unione Europea
Strategia di mitigazione:agire sulle cause
(emissioni)
Strategia di adattamento:minimizzare gli effetti
(nuove varietà, semine, irrigazione…)
Risposta comune ecoordinata a livello
internazionale (es. protocollo di Kyoto)
Risposta a livello nazionale/regionale
SNA, PNA PACC «La Lombardia….presenta un’elevata vulnerabilitàagli impatti del cambiamento climatico».
Piano di sviluppo rurale - PSR 2014-2020
Il contesto
Piano Regionale di Adattamento ai Cambiamenti Climatici
(PACC)
Sistemi Colturali
• Salute umana
• Difesa del suolo
• Turismo
• Agricoltura• Settore energetico
• Trasporti e mobilità• Qualità dell’aria
• Biodiversità e aree protette
• .....
Macroaree
• elaborazione di scenari di
evoluzione climatica;
• valutazione qualitativa
degli impatti;
• individuazione dei settori
più vulnerabili;• stesura di protocolli di
analisi di rischio integrato;
• definizione di linee-guida
per misure di adattamento
settore-specifiche
Obiettivi
Un caso studio
Un caso studio sull’agricoltura lombarda:
• Valutazione dell’impatto dei cambiamenti climatici sulla
produzione delle principali colture cerealicole
• Identificazione di strategie di adattamento
Genotipi a diversa precocità
Cambiamenti nelle date di semina
Tecnologie più efficienti per l’irrigazione
• Valutazione della sostenibilità del modello aziendale cerealicolo-zootecnico, tipico della struttura aziendale lombarda
• Supporto alle decisioni
Sistemi Colturali
Strumenti
Tutti gli aspetti relativi ai cambiamenti climatici e all’agricoltura
possono essere analizzati unicamente attraverso modelli di
simulazione
Consentono di esplorare condizioni diverse dalle attuali
• Crescita e sviluppo delle colture e qualità delle produzioni
• Interazione tra pianta coltivata ed altri organismi (e.g. patogeni)
• Bilancio idrico nel sistema suolo-coltura
• Bilancio dei nutrienti
• Agrotecniche
• Efficienza d’uso dei fattori produttivi (acqua, nutrienti, energia,
ore di lavoro)
• Emissioni di gas ad effetto serra
Sistemi Colturali
StrumentiSistemi Colturali
Strumenti
Risultati
Soluzione di modellazione
Adattamento
Piattaforma di simulazione
Database georeferenziato
Sistemi Colturali
Strumenti
I modelli matematici necessitano di numerose informazioni per poter
effettuare la simulazione
• Situazione attuale
Distribuzione delle colture
Gestione delle colture (differenze nello spazio!)
Caratteristiche dei genotipi coltivati
Clima attuale
• Scenari futuri
Proiezioni climatiche
Vincoli ai possibili scenari di adattamento
Sistemi Colturali
Strumenti
Dati meteorologici "futuri":
• Scenari futuri forniti da IPCC (AR4-SRES)
• Modelli di circolazione generale (GCM)
• Anomalie mensili di temperatura e precipitazioni
• Dati climatici attuali (baseline) + generatori climatici (Climak)
• Serie di dati meteorologici
In tutti questi passaggi, l’incertezza viene gestita utilizzando, ad
esempio:
• Diversi scenari
A1B ("business as usual"), B1 (CO2 stabile a 550 ppm dal 2020)
• Diversi GCM
Hadley3, NCAR
Sistemi Colturali
Strumenti
Es: anomalie di temperatura massima
Sistemi Colturali
Strumenti
Distribuzione delle colture di interesse nello spazio
• Mais e frumento: progetto ERSAF ValorE
• Riso: profili temporali di dati MODIS (telerilevamento, CNR-IREA)
Sistemi Colturali
Strumenti
Date di semina spazialmente distribuite:
• Mais e frumento: regole di semina automatiche
• Riso: da telerilevamento (CNR-IREA)
Esempi:
Sistemi Colturali
Frumento tenero Silomais Riso
Strumenti
Strategie di adattamento:
• Riso e mais (da granella e trinciato in primo e secondo raccolto)
Semine precoci
di ibridi/varietà a
ciclo più lungo
• Frumento tenero:
Varietà a cicli più
lunghi, invariata la
data di semina
Sistemi Colturali
Risultati - frumentoSistemi Colturali
- 5/6 gg
- 7 gg - 14 gg
No adattamento Adattamento
Risultati - frumentoSistemi Colturali
Risultati - frumento
Le proiezioni indicano un aumento generalizzato nei livelli produttivi
• Marcata riduzione delle perdite dovute a
Gelate
Pressione dei patogeni
• Effetto positivo dell’aumento nella concentrazione di CO2
atmosferica bilancia quello negativo della riduzione del ciclo
• L’utilizzo di genotipi a ciclo più lungo migliora ulteriormente la
situazione
Sistemi Colturali
Risultati - risoSistemi Colturali
- 21 gg
- 25 gg - 37 gg
No adattamento Adattamento
Risultati - risoSistemi Colturali
Risultati - risoSistemi Colturali
Con adattamento
Risultati - riso
Sono attesi aumenti nei livelli produttivi dovuti a:
• Riduzione della pressione del principale patogeno
• Diminuzione dei danni da sterilità fiorale
• Effetto negativo della riduzione del ciclo bilanciato da
Effetto positivo dell’aumento della concentrazione
atmosferica di CO2
Superamento di regimi termici spesso subottimali alle nostre
latitudini
Semine precoci di varietà a ciclo più lungo
Ma…
• Generale decadimento delle caratteristiche qualitative
• Perdita di valore sul mercato
Sistemi Colturali
Risultati - maisSistemi Colturali
- 22 gg
- 31 gg - 37 gg
No adattamento Adattamento
Risultati - maisSistemi Colturali
Risultati - maisSistemi Colturali
Con adattamento
Risultati - mais
Le simulazioni indicano perdite di resa consistenti, soprattutto nelle
province di Mantova e Brescia
• Riduzione del ciclo colturale non bilanciata
Dalla minor pressione dei patogeni
Dal fatto che l’effetto positivo della maggior concentrazione atmosferica di CO2 è meno marcato su una pianta C4
• Semine anticipate di ibridi a ciclo più lungo permettono di
dimezzare le perdite, che però rimangono consistenti
Quindi…
• Ci sarà meno mais
• Per limitare le perdite sarà necessaria "più acqua"
Sistemi Colturali
Un caso studio
Un caso studio sull’agricoltura lombarda:
• Valutazione dell’impatto dei cambiamenti climatici sulla
produzione delle principali colture cerealicole
• Identificazione di strategie di adattamento
Genotipi a diversa precocità
Cambiamenti nelle date di semina
Tecnologie più efficienti per l’irrigazione
• Valutazione della sostenibilità del modello aziendale cerealicolo-zootecnico, tipico della struttura aziendale lombarda
• Supporto alle decisioni
Sistemi Colturali
Mais - Servirà "più acqua"
Distribuzione (grossolana?) dei sistemi irrigui in Lombardia
Sistemi alternativi agli attuali, più efficienti
Sistemi Colturali
Mais - Servirà "più acqua"
440 mm - 560 mm
300 mm - 360 mm
160 mm - 200 mm
Sistemi Colturali
Mais - Servirà "più acqua"Sistemi Colturali
Mais - Servirà "più acqua"Sistemi Colturali
Un caso studio
Un caso studio sull’agricoltura lombarda:
• Valutazione dell’impatto dei cambiamenti climatici sulla
produzione delle principali colture cerealicole
• Identificazione di strategie di adattamento
Genotipi a diversa precocità
Cambiamenti nelle date di semina
Tecnologie più efficienti per l’irrigazione
• Valutazione della sostenibilità del modello aziendale cerealicolo-zootecnico, tipico della struttura aziendale lombarda
• Supporto alle decisioni
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