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

Sistemi Colturali