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CARBONIO ORGANICO DEL SUOLO E IMPATTO DEL CONSUMO DI SUOLO

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Abstract: 
Il sequestro e lo stoccaggio di carbonio costituiscono un servizio di regolazione assicurato dai diversi ecosistemi terrestri e marini grazie alla loro capacità di fissare gas serra, seppur con diversa entità, secondo modalità incrementali rispetto alla naturalità dell’ecosistema considerato (tale regola vale in generale e nel contesto mediterraneo e del nostro Paese). Questo servizio contribuisce alla regolazione del clima a livello globale e gioca un ruolo fondamentale nell’ambito delle strategie di mitigazione e di adattamento ai cambiamenti climatici. Fra tutti gli ecosistemi terrestri, quelli forestali naturali e seminaturali presentano il più alto potenziale di sequestro di carbonio. Nel pool suolo, in particolare, il carbonio organico costituisce circa il 60% della sostanza organica presente e svolge un'essenziale funzione positiva su molte proprietà del suolo.
Partendo dalla mappatura realizzata nell’ambito della GSP (Global Soil Partnership- GSOC map) per il serbatoio suolo, dai dati dell'Inventario Nazionale delle Foreste e dei Serbatoi Forestali di Carbonio (INFC) e dalle informazioni sulla copertura e consumo di suolo della cartografia ISPRA, l'indicatore fornisce una stima delle quantità di Carbonio Organico contenuto nei quattro pool per i suoli italiani e la variazione determinata dal consumo di suolo nel periodo 2012-2019 e 2012-2020.
Descrizione: 
L'indicatore carbonio organico dei suoli e impatto del consumo di suolo fornisce informazioni sul contenuto di carbonio organico (CO) negli ecosistemi terrestri e sull'impatto del consumo di suolo sullo stock. La stima dello stock complessivo di carbonio organico (CO) negli ecosistemi terrestri, è fornita come dato complessivo per i quattro serbatoi (pool) costituiti dalla biomassa epigea, biomassa ipogea, suolo e sostanza organica morta, basato su stime specifiche per ciascun pool. E’ inoltre rappresentata la variazione dello stock nel tempo determinata dal consumo di suolo (conversione della copertura del suolo da naturale o seminaturale ad artificiale) che si basa sul monitoraggio del cambio di copertura del suolo nel tempo. L'effetto del consumo di suolo si assume pari all'azzeramento del contenuto di carbonio organico nei quattro serbatoi. L’indicatore considera la valutazione dello stock per l’anno 2012 e la variazione al 2019 e 2020, nonché la tendenza rappresentata in termini di andamento del valore medio del periodo.
Scopo: 
Descrivere il contenuto di carbonio organico (CO) contenuto nei quattro serbatoi di carbonio degli ecosistemi terrestri (biomassa epigea, biomassa ipogea, suolo e sostanza organica morta) e l'impatto prodotto dal consumo di suolo sullo stock complessivo, permettendo confronti temporali e spaziali a supporto dei processi decisionali.
Rilevanza: 
È di portata nazionale oppure applicabile a temi ambientali a livello regionale ma di significato nazionale
È in grado di descrivere il trend senza necessariamente fornire una valutazione dello stesso
È semplice, facile da interpretare
È sensibile ai cambiamenti che avvengono nell’ambiente e/o delle attività antropiche
Fornisce un quadro rappresentativo delle condizioni ambientali, delle pressioni sull’ambiente o delle risposte della società, anche in relazione agli obiettivi di specifiche normative
Misurabilità: 
Adeguatamente documentati e di fonte nota
Un’ “adeguata” copertura spaziale
Solidità: 
È ben fondato in termini tecnici e scientifici
Presenta attendibilità e affidabilità dei metodi di misura e raccolta dati
Comparabilità nello spazio
Principali riferimenti normativi e obiettivi: 
La normativa vigente non fissa nessun limite e regolamentazione sul quantitativo di carbonio organico nel suolo. Tra gli obiettivi riportati nella tabella di marcia elaborata dalla CE per arrivare ad una nuova Strategia sul suolo, è previsto l’aumento della materia organica per affrontare il degrado del suolo e preservare le risorse della terra Il ruolo fondamentale della sostanza organica per la funzionalità dei suoli è inoltre recepito nelle varie programmazioni della Politica Agricola Comune e nei Piani di Sviluppo Rurale dove sono generalmente contenute misure atte a mantenere e/o incrementare la sostanza organica nei suoli.
DPSIR: 
Stato, Impatto
Tipologia indicatore: 
Descrittivo (tipo A)
Riferimenti bibliografici: 
FAO, 2018 - Global Soil organic Carbon Map. Technical Report
Munafò, M. (a cura di), 2021. Consumo di suolo, dina-miche territoriali e servizi ecosistemici. Edizione 2021. Report SNPA 22/21.
https://www.snpambiente.it/2021/07/14/consumo-di-suolo-dinamiche-territoriali-e-servizi-ecosistemici-edizione-2021/
Annesso metodologico Servizi Ecosistemici https://www.isprambiente.gov.it/it/pubblicazioni/rapporti/resolveuid/26ada36b53354d84a408322fe04e9617
Limitazioni: 
Non esistendo una rete di monitoraggio nazionale per lo stock di carbonio organico nel serbatoio suolo, l'informazione disponibile per questo serbatoio risente di dati non coevi e delle diverse procedure adottate in laboratorio per la determinazione del carbonio organico e non sono ancora disponibili aggiornamenti sulla copertura del suolo successivi al 2012 per tutti i cambiamenti diversi dal nuovo consumo di suolo e aggiornamenti dell’Inventario forestale, che consentirebbero una nuova valutazione dello stock e un miglioramento nella valutazione dei cambiamenti nei singoli serbatoi.
Ulteriori azioni: 
E' certamente necessaria la armonizzazione delle informazioni regionali sul contenuto di Carbonio Organico dei suoli, con la creazione di una rete di monitoraggio nazionale finalizzata ad avere a disposizione dati sul serbatoio suolo ben distribuiti, coevi, con una serie temporale e con uniformi procedure di laboratorio per la determinazione del carbonio. Il quadro conoscitivo complessivo potrà inoltre essere notevolmente migliorato a seguito di un’armonizzazione delle numerose informazioni già presenti nei database regionali. Un miglioramento della stima sarà inoltre possibile con la disponibilità di aggiornamenti in merito alla copertura del suolo e in particolare delle dinamiche delle aree vegetate con l’aggiornamento dell’inventario forestale.
Frequenza rilevazione dati: 
Annuale
Accessibilità dei dati di base: 
http://54.229.242.119/GSOCmap/ (Global Soil Partnership, 2018)
http://groupware.sinanet.isprambiente.it/uso-copertura-e-consumo-di-suolo/library/consumo-di-suolo
Fonte dei dati di base: 
ARPAV (Arpa Veneto)
CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche)
CREA (Consiglio per la ricerca e la sperimentazione in Agricoltura)
GSOCmap
ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale)
Regioni
SNPA (Sistema Nazionale per la protezione dell’ambiente)
Università
Descrizione della metodologia di elaborazione: 
La conoscenza del contenuto di CO nel serbatoio suolo suoli italiani rappresenta la base di partenza per stabilire la consistenza del ruolo che essi possono avere nella riduzione delle emissioni di gas serra, considerando che il serbatoio di carbonio suolo-vegetazione, sebbene di entità inferiore a quello oceanico e a quello fossile, risulta il più importante anche perché direttamente influenzabile dall'azione umana.
Nel serbatoio suolo la sostanza organica, composta per circa il 60% da Carbonio Organico, è un dinamico, complesso e fondamentale componente del suolo e del ciclo globale del carbonio. Pur rappresentando solo una piccola percentuale del suolo (generalmente tra 1% e 5%) ne controlla molte delle proprietà chimico, fisiche e biologiche, risultando il costituente più importante e l’indicatore chiave del suo stato di qualità. Favorisce l'aggregazione e la stabilità delle particelle del terreno con l'effetto di ridurre l'erosione, il compattamento, il crepacciamento e la formazione di croste superficiali e l'immobilizzazione della CO2 nel suolo; si lega in modo efficace con numerose sostanze, migliorando la fertilità del suolo e la sua capacità tampone; migliora l'attività microbica e la disponibilità per le piante di elementi nutritivi come azoto e fosforo. Per quanto riguarda i suoli agrari, il contenuto di CO dovrebbe essere superiore all'1%, ciò per garantire un'elevata efficienza del terreno rispetto al rifornimento di elementi nutritivi per le piante.
Lo stock di carbonio nei quattro serbatoi è stimato in funzione della tipologia d’uso/copertura del suolo, disponibile per l'anno 2012 (Carta di Copertura ISPRA) e alla variazione prodotta dal consumo di suolo nel periodo 2012-2020 (Carta del consumo di suolo ISPRA). L’indicatore considera sia la variazione nell'intero periodo (ossia dal 2012) sia il trend della variazione dell'ultimo anno, in termini di andamento del valore medio del periodo. Viene inoltre fornito come indicatore del livello di perdita, la perdita media dell'ultimo anno in rapporto allo stock iniziale (anno 2012).
L'indicatore fornisce informazioni sul contenuto di carbonio organico (CO) negli ecosistemi terrestri partendo dal dato sul contenuto di carbonio organico nel suolo, costituito dalla carta nazionale del Carbonio organico realizzata nel 2018. L’elaborazione nazionale sui dati del carbonio organico è stata fatta applicando tecniche di Digital Soil Mapping (reti neurali con Radial Basis Function) ad una selezione di circa 6.700 profili rappresentativi, selezionati dalle regioni e raccolti nell’arco temporale compreso tra il 1990 e 2013. Sono state inoltre selezionate una serie di covariate categoriche (geologia, geomorfologia, uso del suolo, strati tematici del suolo) e continue (DEM, dati climatici e caratteristiche del suolo), armonizzati i vari metodi analitici utilizzati (Walkley Black, Springer Klee e Analizzatore Elementare) e sviluppate delle pedofunzioni per la stima della densità apparente. Per la Pianura Padana è stata anche considerata la distribuzione dei pedo-paesaggi derivata dalla carta ecopedologica in scala 1:250.000.
Per gli altri serbatoi la stima viene effettuata sulla base di informazioni dall’Inventario Nazionale delle Foreste e dei Serbatoi Forestali di Carbonio (INFC, 2005) e da ricerche bibliografiche deriva la identificazione di coefficienti specifici nei diversi serbatoi e per le diverse classi di copertura del suolo.

L'elaborazione dello stock complessivo nei quattro serbatoi di carbonio legati al suolo e degli impatti del consumo di suolo sullo stock di carbonio organico utilizza uno schema semplificato del complesso ciclo del carbonio; in particolare considera costante il quantitativo di carbonio nel tempo, avendo come unico fattore di variazione quello relativo alla copertura del suolo e non prende in considerazione i trasferimenti di carbonio tra un pool e un altro.

Oltre alla carta nazionale di copertura e alla carta del carbonio organico nei suoli, sono state utilizzati come ulteriori dati di input l’Inventario Nazionale delle Foreste e dei Serbatoi Forestali di Carbonio (INFC, 2005), per le aree forestali dati derivanti da ricerche bibliografiche (Sallustio et al., 2015); per individuare il contributo offerto dai diversi pool nelle classi forestali di copertura del suolo sono stati applicati coefficienti specifici (Vitullo et al., 2007; ISPRA, 2014; Di Cosmo et al., 2016). A partire da questi dati viene caratterizzato il contenuto di carbonio associato a ciascuna copertura e la somma dei quattro pool viene fatta attraverso analisi GIS a scala nazionale, utilizzando come dato di input la carta di uso e copertura del suolo proposta dal Sistema Nazionale per la Protezione dell’Ambiente (Munafò M., 2021) a cui sono stati applicati i cambiamenti di suolo consumato e, per le altre coperture del suolo, quelli del CORINE Land Cover (ISPRA, 2018).
Core set: 
Non compilato  
Altri Core set: 
7EAP - Dati sull'ambiente
Green deal
Periodicità di aggiornamento: 
Annuale
Copertura spaziale: 
nazionale
Copertura temporale: 
I dati sullo stock complessivo sono disponibili dal 2012.
L'indicatore, di portata nazionale ma con dati utili a livello regionale, è ben fondato in termini tecnico-scientifici, con dati adeguatamente documentati e di fonte nota. La copertura spaziale è per l’intero territorio nazionale. La copertura temporale è limitata al periodo successivo al 2012. La comparabilità spaziale è alta in quanto i dati risultano spazializzati con un algoritmo omogeneo su tutto il territorio nazionale. La comparabilità temporale è basata sulla disponibilità di dati per il 2012, 2019 e 2020. L’accuratezza può essere sensibilmente migliorata avendo a disposizione dati sul serbatoio suolo ben distribuiti, coevi, con una serie temporale e con uniformi procedure di laboratorio per la determinazione del carbonio, nonché aggiornamenti sulla copertura del suolo successivi al 2012 per tutte i cambiamenti.
Stato: 
Non definibile
Descrizione/valutazione dello stato: 
Non è possibile una valutazione dello stato in quanto non sono disponibili dati di confronto. Sono però rappresentate informazioni utili relative alla variabilità del contenuto di carbonio organico nei suoli in funzione dei fattori pedogenetici (geologia, clima, vegetazione). La cartografia nazionale del 2018 (Figura 1) evidenzia lo stretto legame tra carbonio organico e le covariate selezionate: valori più alti si osservano nelle aree caratterizzate da maggiori precipitazioni, con litologie prevalentemente calcaree e nelle zone boscate. Viceversa, valori inferiori si hanno nelle aree caratterizzate da temperature più alte, litologie argillose e nelle aree agricole. i risultati finali (Figura 1) sono rappresentati su un grid di 1Km , che mostrano la distribuzione sul territorio nazionale dell' accumulo complessivo di carbonio organico nel serbatoio suolo (primi 30 cm), pari a 1.67 miliardi di tonnellate. Sono anche evidenti i legami con il principale fattore antropico rappresentato dal consumo di suolo, rispetto al quale (Tabella 1) si evidenzia che al 2012 nei quattro pool di carbonio sull'intero territorio italiano erano stoccati oltre 5.5 miliardi di tonnellate di carbonio.
Trend: 
Negativo
Descrizione/valutazione del trend: 
Il trend dell’impatto del consumo di suolo rappresenta la variazione dello stock di carbonio organico complessivo nei quattro serbatoi legati al suolo, valutato attraverso l’andamento nel tempo rispetto al 2012. Il trend è negativo, rispetto allo stock al 2012 si evidenza, infatti, una diminuzione rispettivamente di 2,6 milioni di tonnellate al 2019 e 2,9 milioni di tonnellate al 2020 (Tabella 1).
Il confronto della media annuale sui due periodi rispettivamente 2012-2019 e 2012-2020 offre una indicazione sulla velocità della perdita. A fronte del trend complessivamente negativo nell’intero periodo, tra il 2019 e il 2020 si rappresenta un rallentamento, rappresentato dalla perdita media annuale scende dal 2019 al 2020, da 368,7 migliaia di tonnellate a 362,3 migliaia di tonnellate (Tabella 1). SI evidenzia comunque che alcune regioni presentano comunque un aumento della perdita media nell’ultimo anno, ovvero una accelerazione del fenomeno, quali Piemonte, Lombardia, Lazio, Abruzzo, Molise e Sardegna (Figura 2).



Variabili: 
perdita nel periodo; perdita media annuale nel periodo
Commenti: 
La mappatura nazionale del carbonio organico rappresenta il contributo italiano alla carta mondiale realizzata nell’ambito delle attività della Global Soil Partnership (GSP) istituita presso la FAO. La Figura 1 rappresenta la distribuzione di carbonio organico relativa ai livelli più superficiali (topsoil) dei suoli italiani, espressa in tonn/ettaro, evidenziando un accumulo complessivo di carbonio organico nei primi 30 cm di suolo differenziato, con Sicilia, Sardegna, Valle d’Aosta e Puglia che si manifestano come le regioni dove sono presenti mediamente i suoli più poveri di carbonio, in relazione alle aree agricole (vigneti, frutteti e oliveti) che sono le più penalizzate da un punto di vista di carbonio stoccato, contrariamente alle aree boscate caratterizzate dai contenuti più alti.
L'impatto del consumo di suolo sullo stock di carbonio complessivo evidenzia come in soli 8 anni sia stato perduto un quantitativo di quasi 3 milioni di tonnellate (Tabella1), con valori diversi a livello regionale (Figura 2)], evidenziando le regioni con valori in aumento rispetto all'anno precedente con in testa la Lombardia con un incremento di media annuale di oltre 1.200 tonnellate e regioni con valori in discesa, in cui la perdita rallenta rispetto al periodo precedente, in particolare la Campania con una diminuzione di oltre 1500 tonnellate sulla sua media annua.