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Emissioni di gas serra dai suoli agricoli italiani: applicazione spaziale di un modello biogeochimico a scala 1km x 1km
Lugato E.a, Zuliani M.a, Delle Vedove G.a, Alberti G.a, Peressotti A.a
a DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E AMBIENTALI – Università di Udine
ROMA 22-23 OTTOBRE 2009
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Metodi: tier 1 e 2, fattore di emissione 0.0125 kg N-N2O kg N (IPCC, 1997) ; 0.01 e 0.025 per emissioni indirette
-10,960 Gg dalla categoria Cropland remaing Cropland (solo variazione della biomassa di colture perenni)
“It wasn’t possible to point out different sets of relative stock change factors [FLU (land use), FMG (management), FI (input factor)] for the period 1990-2007 under investigation; therefore, as no management changes can be documented, resulting change in carbon stock has been reported as zero.”
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At Tier 3, higher order methods are used, including models and inventory measurement systems tailored to address national circumstances, repeated over time, and driven by high-resolution activity data and disaggregated at sub-national level
SVILUPPI FUTURI NELL’INVETATIRO DI GHS DA SUOLI AGRICOLI
• Passaggio da Tier 1-2 a Tier 3
• Includere le variazioni degli stock di C nel suoloPotenzialità di alcune pratiche agricole di sequestrare carbonio - minina o non lavorazione, interramento residui, miglioramento delle rotazioni, riciclo delle biomasse ecc. sono elegibile secondo l’art. 3.4 del protocollo di kyoto
National Registry for Carbon sinks’ has been instituted by a Ministerial Decree on 1st April 2008
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Al fine di migliorare la stima dell’emissioni di gas serra in campo agricolo è stata costruita una piattaforma di simulazione integrando DNDC-GIS
• Quali database e informazioni sono state utilizzate
• Risultato riguardante le emissioni di GHG dall’uso del suolo agricolo a mais e frumento
• Quale modello è stato scelto e testato
Carbo-Italy network
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Materiali e metodi
• Data set and GIS
• Calibrazione del modello
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Database del SUOLO
Risoluzione - griglia 1 x 1 km
Argilla, SOC, pH, densità apparente
(range min, max)
JRC - SPADE DATABASE
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Database METEOROLOGICO
CNR - IBIMET (Instituto di Biometeorologia)
Risoluzione - griglia 5 x 5 km
Data meteorologici per il 2007:
• Temperatura giornaliera max and min (°C)
• Precipitatazione giornaliera (cm)
• Radiazione (MJ m2 day-1)
Elaborazione da dati satellitari MSG (Meteosat Second Generation)
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USO DEL SUOLO
CAPRI (base on satellite image processing)
Risoluzione - griglia 1 x 1 km
Copertura 29 colture/griglia
Pratiche colturaliFertilizzazioni, lavorazioni, irrigazioni, semina,
ecc.
103 Province
Generazione dei file di input
1 x 1km = 100 Ha
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Si è deciso di utilizzare il modello biogeochimico DNDC (Li et al. 2001), in grado di simulare il bilancio del carbonio e dell' azoto e i corrispondenti gas ad effetto serra (CO2, N2O e CH4),
6 ha
6 ha
Grassland
Maize
Eddy station 1
Eddy station 2
Borgo Cioffi Castellaro (PV)Rocca Respampani (VT)
Beano (UD)
DNDC calibrato con dati di flusso di CO2 da stazioni Eddy in sistemi colturali a mais
NEE (tonsC ha-1 day-1)
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
18
/04
/20
07
08
/05
/20
07
28
/05
/20
07
17
/06
/20
07
07
/07
/20
07
27
/07
/20
07
16
/08
/20
07
05
/09
/20
07
25
/09
/20
07
ton
sC
ha
-1 d
ay
-1
Measured Modelled
-6000
-4000
-2000
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
2007 2008
kg C
ha-1
simulated
measuredNE E - eddy
s oil res piration- c amerette
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-200
-150
-100
-50
0
50
100
mar-07 mag-07 lug-07 set-07 nov-07 gen-08 mar-08 apr-08 giu-08 ago-08 ott-08 dic-08 feb-09 apr-09 giu-09 ago-09
C (k
g/h
a)
NEE_mis NEE_dndc
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
400
mar-07 mag-07 lug-07 set-07 nov-07 gen-08 mar-08 apr-08 giu-08 ago-08 ott-08 dic-08 feb-09 apr-09 giu-09 ago-09
N-N
2O
(g
/ha
)
N-N2O misurati
2.4 2.7 3.2
2007 2008 2009
N-N2O (kg/ha)
0.009 0.006Ef = N-N2O/N fert 0.007
Modelizzazioni di N-N2O: tier 3 vs metodi di ordine inferiore (IPCC 0.0125 kg N-N2O kg N)
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Combinazione dei risultati con pesando i relativi usi del suolo
Mais Frumento
[Rate]= y1 y2 ynw1 w2 wn
wi = Hai /ΣHan
+ + …W
Prato Coltura arborea
GranellaCeroso
Irriguo Non irr. Non irr.Irriguo
Rimozione residui
Lavorazione ridotta
Rimozione residui
Interramento residui
w2w1
w5
w4w3
w6w7 w8
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C residui colturali
Respirazione suolo
RISULTATI - bilancio del Cuso suolo e mais e frumento
NBP ( SOC)
Aree irrigue
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N2O (kg N2O-N ha-1) CH4 (kg CH4-C ha-1)
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26-nov
28-ago
29-giu
24-mag
18-mag
12-mag
30-apr
31-mar
30-gen
Flussi giornalieri di N2O (kg N2O-N griglia g-1)
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Ha simulati: 3.2 Mha ≈ 30% SAU
Bilancio dei GHG nell’uso del suolo a mais e frumento
Valori ≈ equilibrio non contabilizzabili perché non dovuti a “induced human change”
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Mais Frumento
GranellaCeroso
Irriguo Non irr. Non irr.Irriguo
Rimozione residui
Lavorazione ridotta
Rimozione residui
Interramento residui
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Mais Frumento
GranellaCeroso
Irriguo Non irr. Non irr.Irriguo
Rimozione residui
Lavorazione ridotta
Rimozione residui
Interramento residui
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CONCLUSIONI
• Alta potenzialità e flessibilità della piattaforma creata
• Dati di campo, derivati dalla rete di sperimentazione, per la calibrazione del modello
• Futuri miglioramenti con la simulazione delle altre colture
• Possibilità di analisi di sceario
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Grazie per l’attenzione
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