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lunedì, 26 Febbraio 2024

Contrasto alla siccità/7: storia meteo-ambientale di un’azienda sperimentale del CREA Foreste e Legno

Della stessa Rubrica

L’attività di ricerca e monitoraggio svolta dal 1964 presso l’azienda sperimentale di Casale Monferrato del CREA Foreste e Legno ha consentito di ricostruire un’ampia serie storica contenente dati sull’andamento della falda e dati ambientali – temperatura media dell’aria, piovosità e altri valori climatici – non incoraggianti, che hanno ricadute anche sui nostri pioppeti, sui boschi naturali e sull’economia agricola e forestale.

Dal 1964, presso l’azienda sperimentale ‘Mezzi’ del CREA Foreste e Legno (CREA-FL) di Casale Monferrato, tecnici e ricercatori monitorano costantemente l’andamento della profondità di falda, grazie ad un sistema di piezometri (pozzi per il campionamento della falda) distribuiti sui 180 ha della superficie aziendale, ubicata in un meandro del fiume Po (fig. 1). L’azienda è prevalentemente coltivata a pioppeti e vivai per il mantenimento e la riproduzione di specie e genotipi di pioppo con caratteristiche interessanti per l’industria e per la protezione ambientale. Alcuni appezzamenti ospitano piccoli boschi naturali. 

Figura 1 – Ubicazione dei pozzi dell’azienda Mezzi. 

Dallo stesso anno, inoltre, sono monitorati anche alcuni dati ambientali quali temperatura media dell’aria, piovosità ed altri valori climatici. Tutto questo ha permesso di avere oggi una mole consistente e ampia di dati oggettivi, pressoché continui, sull’evoluzione climatica e idrica di questa azienda della pianura padana. Li abbiamo studiati e la loro elaborazione con i grafici  ha mostrato qualcosa di interessante e allo stesso tempo preoccupante.  

La nostra falda superficiale 

La falda che viene monitorata nella nostra azienda è una falda superficiale, ossia un sistema di acque sotterranee non collegato direttamente al fiume Po, ma più probabilmente collegato al deflusso delle acque provenienti dalle vicine colline e dalle acque di risaia. Esiste una falda molto più profonda, da cui  oggi viene prelevata  acqua per l’irrigazione, per la quale non c’è un sistema di monitoraggio diretto. L’andamento di questa falda superficiale, però, riflette abbastanza bene il rapporto tra acque sotterranee e situazione ambientale, rivelandosi,  quindi, molto utile per valutare nel tempo l’impatto antropico (diretto e indiretto ) sull’ambiente.  

Per analizzare meglio una così ampia serie temporale di dati, l’abbiamo scomposta in tre componenti: trend (o andamento principale), stagionalità (o andamento stagionale) e residuo. Questa separazione consente di ricostruire la storia idrologica, differenziando tra eventi di tendenza, eventi legati alle stagioni ed eventi di disturbo duraturi (eventi importanti di cambiamento) dove viene misurata la magnitudo (fig2), ovvero la grandezza che rappresenta numericamente la forza di un accadimento. 

Figura 2 – Andamento del pozzo n.10 e del pozzo n.3. Yt Serie storica originale, St: Componente ciclica stagionale, Tt: trend; et residui. Nel trend vengono rilevati due cambiamenti bruschi. 

Nella figura 2 è possibile vedere l’andamento della falda misurato in due tra i piezometri che hanno dato i dati più continuativi nel tempo. Per ogni grafico, in alto è raffigurato l’andamento nel tempo, mentre in basso si osservano le variazioni stagionali, che in questa parte d’Italia dipendono dalla sommersione dei campi di riso e sono quindi caratterizzate da una falda più superficiale in estate (quando c’è acqua nei campi) e più profonda in inverno (quando la coltivazione del riso è sospesa). Abbiamo, quindi, individuato alcuni eventi di grande impatto sulla nostra falda, che, come rappresentato in figura, ne hanno modificato per sempre l’andamento e che sembrano più  direttamente o indirettamente correlati all’attività umana. Si tratta di un evento circostanziato intorno al 1978, in occasione degli  scavi nei pressi dell’azienda per la costruzione del vicino tratto autostradale; un altro nel 1992 sempre in seguito a scavi per il prelievo di materiale e alla formazione del lago Riccarda, a poche centinaia di metri dai limiti aziendali;  nel 2000, infine, in seguito all’alluvione del fiume Po, che, con la rottura degli argini e con lo spostamento di grandi masse di detriti, ha definitivamente abbandonato uno dei suoi bracci per spostare il proprio attuale corso principale più a Nord. 

Per comprendere meglio l’effetto nel tempo di questi eventi è stata realizzata una animazione che mostra la mappa di profondità media della falda (azzurro= più superficiale, rosso= più profonda) ad intervalli di 5 anni evidenziandone le variazioni nel periodo tra il 1965-2022.

A questo link si può, inoltre, vedere l’animazione climatica realizzata della NASA

I dati climatici 

Per quanto riguarda temperature medie annue e piovosità registrate in azienda si può vedere  l’andamento dal 1964 al 2020, nelle figure 3 e 4. 

Figura 3 – Andamento delle temperature medie annue, misurate presso l’azienda ‘Mezzi’ del CREA-FL dal 1962 al 2020
Figura 4 – Andamento delle precipitazioni medie annue, dal 1962 al 2020 

Tra la fine degli anni ’60 e i primi anni ’70, la temperatura media annua della zona registrata era di circa 11,7 °C; il trend è salito costantemente fino agli attuali 13,6 °C medi (senza contare il 2022 di cui non abbiamo ancora i dati completi). Per quanto riguarda le piogge (in figura 4) le differenze annue sono state molto più marcate, ma la linea di tendenza sottolinea un calo medio dai circa 850-900 mm annui tra fine anni ’60 e primi anni ’70, agli attuali 620 mm annui, con una perdita di oltre 200 mm annui di acqua facilmente disponibile. A questo calo si è associata una intensificazione degli eventi straordinari, con periodi di forte siccità, alternati a bombe d’acqua e alluvioni.  

Ricapitolando, dagli anni ‘60 ad oggi si sono verificati contemporaneamente: 

  • Approfondimento della falda, non più disponibile alle piante e più difficile da prelevare. 
  • Aumento delle temperature medie annue con probabile prolungamento del periodo vegetativo e conseguente aumento dell’evapotraspirazione delle piante e, quindi, di fabbisogno di acqua.
  • Diminuzione delle piogge. 

Le conseguenze sui boschi e sull’economia agricola e forestale  

Questi dati così preoccupanti, lo sono ancora di più qualora se ne valutino gli effetti sui nostri pioppeti, sui boschi naturali e sull’economia agricola e forestale. Ad esempio, negli anni ‘70 un pioppo, già verso i 4 anni di età, sarebbe stato in grado, in certi periodi dell’anno, di approvvigionarsi con le radici da questa falda superficiale, fino a 2 –2,5 m di profondità e   possiamo immaginare che accadesse qualcosa di analogo anche per gli alberi dei boschi naturali circostanti. I costi di costruzione e l’energia necessaria per ricavare acqua a 2 o 3 metri di profondità erano sicuramente di molto inferiori, né risultava continuamente necessario intervenire col clima del periodo . Oggi l’acqua di questa falda non è più disponibile per le radici degli alberi e con una media di 600 mm all’anno di pioggia, devono essere reintegrati circa 200 mm (almeno per il pioppo)  con l’uso di energia ed emissioni di gas serra. Un pioppo, infatti, utilizza mediamente 350 litri di acqua per produrre 1 kg di sostanza secca (diciamo tra i 2 e 3 kg di legno vivo) e a termine del ciclo produttivo (10 anni) un pioppo medio pesa circa tra i 6 e gli 8 q.li. Il conto è presto fatto! …e anche se questo valore può variare di molto per le altre specie arboree ed erbacee, ci fa capire che senza acqua l’agricoltura e le foreste non esistono, la terra non ha valore, o meglio, per chi ha meno dimestichezza con la vita dei campi e si sente estraneo a questi problemi, i banconi del supermercato sono ….vuoti!  

E i boschi naturali come fanno? Chi li irriga? Purtroppo, i boschi naturali deperiscono, direttamente per mancanza di acqua, o indirettamente si indeboliscono, vengono attaccati da malattie e da insetti, a volte di derivazione alloctona, ossia provenienti da fuori (anche questo è un effetto dei cambiamenti climatici). “Il bosco non si mangia!” dirà qualcuno; beh sappiate che i boschi sono una ricchissima fonte di prodotti come legno (per mobili, imballaggi, carta e molto altro), piccoli frutti, frutta secca, funghi e sostanze medicinali e di servizi ecosistemici, cioè ad esempio ospitano biodiversità (piante, insetti, uccelli e piccoli mammiferi utili all’ecosistema), producono riparo e sollievo dal caldo, proteggono il suolo dall’erosione (trattengono le frane) e soprattutto assorbono anidride carbonica (CO2). Recentemente si è letto di gruppi di ingegneri che stanno lavorando a produrre enormi macchine in grado di assorbire anidride carbonica dall’atmosfera e iniettarla sottoterra.  praticamente queste macchine sono enormi alberi… senza foglie, senza fiori, senza uccellini, senza frescura, senza….vita. Un pioppeto che cresce su un ettaro di terra (10.000 m2) è in grado di assorbire in media fino a 25 t per anno di CO2, mentre sta producendo reddito per l’agricoltore, protezione e miglioramento del suolo e i tanti altri servizi sopra descritti. Se il legno delle piante abbattute verrà utilizzato per produrre oggetti duraturi nel tempo (es: mobili), la CO2 assorbita sarà trattenuta per anni.  

La sostituzione di colture intensive con modelli più estensivi (ad esempio con l’agroforestazione) ed una buona gestione delle foreste (che non vuol dire assenza di tagli, ma tagli di prelievo studiati per permettere una rigenerazione continua della biomassa) possono rappresentare uno strumento di riduzione e regolazione del riscaldamento globale; attraverso i fondi del PNRR e con la forestazione e riforestazione urbana contiamo sul fatto che nel prossimo futuro il messaggio arrivi a tutti. 

Sara Bergante
Ricercatrice, CREA Centro Foreste e Legno

laureata in Scienze Naturali all’Università di Pavia consegue il dottorato in scienze Agrarie, Forestali ed Agroalimentari presso l’università di Torino. Dal 2005 lavora presso il CREA-FL di Casale Monferrato occupandosi di modelli colturali per produzioni legnose con specie a rapida crescita, protezione e miglioramento ambientale. 

#lafrase La colpa di Eva è stata quella di voler conoscere, sperimentare, indagare con le proprie forze le leggi che regolano l’universo, la terra, il proprio corpo, di rifiutare l’insegnamento calato dall’alto, in una parola Eva rappresenta la curiosità della scienza contro la passiva accettazione della fede. (Margherita Hack)

Roberto Barbetti
Tecnologo, CREA Centro Foreste e Legno

Geologo e pedologo si occupa principalmente di rilevamento dei suoli con sensori prossimali, database e cartografia digitale del suolo. 

#lafrase Ricordatevi che avete il compito di proteggere il paese più bello del mondo! (Fiorenzo Mancini, geologo e pedologo e presidente Accademia Italiana di Scienze Forestali)

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