Marco Acutis DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E AMBIENTALI PRODUZIONE, TERRITORIO, AGROENERGIA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO.

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1 Marco Acutis marco.acutis@unimi.it DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E AMBIENTALI PRODUZIONE, TERRITORIO, AGROENERGIA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

2 DISAA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO Nel 2050 l’incremento numerico e di benessere della popolazione richiederà globalmente un aumento del 70% della produzione di cibo (e del 100% nei paesi in via di sviluppo) rispetto al 2009. La produzione dovrà crescere più in fretta dell’aumento di popolazione. Tuttavia la distribuzione delle terre e delle acque non favorisce i paesi in via di sviluppo. La disponibilità media pro-capite di terreno agricolo è la metà di quella dei paesi ricchi, e la potenzialità produttiva è inferiore, aggravata dalla scarsità di acqua. La maggior produzione richiesta può derivare solo dall’intensificazione delle produzioni delle aree più fertili attualmente coltivate (si stanno già abbandonando le aree meno produttive a favore della rinaturalizzazione). Occorrono però tecniche di gestione sostenibile. Troppi territori agricoli rischiano cadute di produttività e desertificazione per eccessiva pressione demografica e pratiche agricole a bassa sostenibilità. E ci saranno gli effetti del climate change e la competizione con altri settori. C’è il potenziale per aumentare la produttività per ottenere sicurezza alimentare, e limitando l’impatto sugli altri ecosistemi. Si richiede alle istituzioni e agli agricoltori di essere proattivi nell’adozione delle pratiche di intensificazione sostenibile Il quadro generale

3 DISAA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO per 4 funzioni riconosciute TUTTE di alto valore Produzione di cibo: agricoltura competitiva nei mercati mondiali (riduzione del sostegno attraverso il mercato) ma anche agricoltura di alta qualità in termini di qualità dei prodotti e di sicurezza alimentare (food safety e food security). Funzioni rurali: agricoltura che conserva il paesaggio rurale, le tradizioni culturali locali e contribuisce allo sviluppo socio-economico delle comunità rurali. Funzioni sociali: agricoltura che contribuisce a migliorare la qualità della vita locale per persone a più bassa contrattualità di estrazione rurale ed urbana Funzioni ambientali: agricoltura che produce effetti positivi, che minimizza le esternalità negative e che contribuisce alla sicurezza ambientale. Tratto da UNIVERSITA’ DI PISA – LABORATORIO DI STUDI RURALI “SISMONDI” La Comunità Europea spende il 30% del suo budget per l’agricoltura

4 DISAA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO Mitigazione del climate change. Attraverso l’adattamento alle variate condizioni climatiche occorrerebbe fissare più CO 2 nei suoli e ridurre le emissioni di gas a effetto serra. «Agriculture is now a major contributor to greenhouse gases, accounting for 13.5 percent of global greenhouse gas emissions.” (FAO, 2011) L’acqua: L’agricoltura a livello globale consuma il 70% delle risorse idriche da fiumi, laghi e falde. Possiamo migliorare l’efficienza dell’acqua e tutto il consumo è veramente tale ? L’azoto reattivo: l’uso dell’N come fertilizzante in agricoltura ha reso possibile sopperire alla domanda mondiale di cibo, ma ha comportato presenza di NO 3 nelle falde, NO x, N 2 O e NH 4 in atmosfera. Conservazione suolo e incremento della biodiversità: possiamo evitare la desertificazione e come possono gli agroecosistemi incrementare la biodiversità ? Le grandi sfide dell’agricoltura per l’ambiente

5 DISAA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO L’agricoltura può attraverso la fotosintesi prelevare CO 2 dall’atmosfera, restituirci cibo ed energia e fissarne una parte nel suolo. Massime produzioni con il minor ricorso a mezzi meccanici e in generale input energetici, aumentare la sostanza organica del suolo. Abbiamo consumato in passato almeno il 50% della sostanza organica del suolo, possiamo recuperarla. La mitigazione del climate change La coltivazione prende la CO 2 dall’atmosfera e cresce Quando raccogliamo rimangono le radici e le parti non utilizzabili; abbiamo immagazzinato CO 2 nel suolo Quando usiamo i prodotti restituiamo CO 2 all’atmosfera, e anche con la respirazione del suolo

6 DISAA E’ scientificamente possibile incrementare la sostanza organica del suolo dell’1% annuo di quella esistente nei suoli agricoli per almeno 60 anni. Sembra nulla invece vuol dire in un solo anno, 46.2 milioni di tonnellate di CO 2 atmosferica, pari al 10% delle emissioni di gas serra del nostro paese. La mitigazione del climate change - 2 Un cerchio di 100 km di raggio attorno a Milano convertito a agricoltura conservativa eliminerebbe dall’atmosfera le emissioni dell’intero parco auto italiano Emissioni di metano (CH 4 ) da animali e da terreni sommersi. Il 41 % di tutte le emissioni di CH 4 nell’UE proviene dal settore agricolo. UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

7 DISAA Quanto normalmente si ipotizza o si è misurato in esperimenti di simulazione climatica, cambiando temperatura e [CO 2 ] Effetti del climate change - 3 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

8 DISAA Effetti del climate change: Studio su mais in nord Italia (Mantova, suolo argilloso) scenario 2030-2060 IPCC: A2 GHG-SRES Volume irriguo irrigazione a calendario: 320 mm anno -1 Concimazione azotata: 300 kg N ha -1 anno -1 Dotazione Ottimale di Acqua Irrigazione a Calendario Scenario Produzione Granella Mais [kg ha -1 ] Perego et al. 2014, Science of The Total Environment UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

9 DISAA Effetti del climate change: Studio su mais in nord Italia (Lodi, suolo franco-sabbioso) Dotazione Ottimale di Acqua Perego et al. 2014, Science of The Total Environment scenario 2030-2060 IPCC: A2 GHG-SRES Concimazione azotata: 300 kg N ha -1 anno -1 Evoluzione C-Humus [% peso suolo] Scenario Mantova, suolo argilloso Lodi, suolo franco-sabbioso UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

10 L’agricoltura usa l’11% della superficie terrestre, e il 70% di tutti i prelievi idrici da falde, fiumi e laghi. Negli ultimi 50 anni la produzione agricola è triplicata, ma la superficie utilizzata è cresciuta solo del 12%. Le aree irrigue sono raddoppiate, sono il 25% del totale e forniscono il 35-40% della produzione. La media di superfice coltivata pro capite è 0,25 ha, dagli 0,5 ha del 1961. L’acqua è sempre più scarsa. La salinizzazione, l'inquinamento dei corpi idrici e degrado degli ecosistemi legati all'acqua sono in aumento. In molti grandi fiumi, solo il 5 per cento degli ex volumi d'acqua rimangono nel letto, il Fiume Giallo non raggiunge più il mare durante tutto l'anno. I grandi laghi si sono ridotti, e la metà le zone umide di Europa e Nord America sono scomparse. Il deflusso idrico erode terreni e riempie i serbatoi, riducendo l'energia idroelettrica e l'approvvigionamento idrico. Le acque sotterranee stanno diventando sempre più inquinate e salinizzate in zone costiere. L’agricoltura come grande utilizzatore di acqua Terreni agrari persi per salinità in Siria e Iraq

11 L’agricoltura come grande utilizzatore di acqua In media, secondo la FAO, occorrono da 1.000 a 2.000 litri d’acqua per produrre un chilo di grano, e da 13.000 a 15.000 litri per produrre la stessa quantità di carne da bovini alimentati con cereali. Ad esempio In Lombardia «siamo fortunati» pur avendo un carico zootecnico elevatissimo (1.35 t/ha di peso vivo) anche con valori pessimistici di consumo idrico arriviamo a 2000 milioni di m 3 di acqua necessari, ma sulla superficie lombarda ne piovono circa 20000 milioni di m 3. Il problema della pianura padana è l’azoto escreto dagli animali, non l’acqua, anzi l’acqua aiuta ricaricando le falde, ma in altre regioni e paesi ovviamente non è così. UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

12 DISAA Effetti del climate change: Studio su mais in nord Italia (Mantova, suolo argilloso) Scenario Volume irriguo [mm anno -1 ] Perego et al. 2014, Science of The Total Environment Dotazione Ottimale di Acqua: Volume apportato scenario 2030-2060 IPCC: A2 GHG-SRES UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

13 Abbiamo le tecniche per aumentare enormemente l’efficienza e l’efficacia delle acque irrigue sia per i paesi poveri, sia per quelli tecnologicamente avanzati. Irrigazione a goccia e subirrigazione per grandi colture, ma sistemi semplicissimi per luoghi dove l’animale e l’uomo sono prevalenti L’agricoltura come grande utilizzatore di acqua (2) Grandi macchine per l’irrigazione Consorzi irrigui che con telerilevamento e GIS ottimizzano la distribuzione dell’acqua Si può passare da sistemi al 10-20% di efficienza a superare l’80% UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO DISAA

14 C’è ne è troppo nei paesi industrializzati, troppo poco in molti paesi in via di sviluppo, tanto da limitare la produzione al punto di non produrre abbastanza alimento per la sussistenza, causando degrado del territorio, erosione, desertificazione. Il processo Haber-Bosch di sintesi dell’ammoniaca dall’N atmosferico è stato chiave per lo sviluppo dell’agricoltura. Dove ce n’è troppo si usa male, ne consegue elevata presenza di nitrati nelle falde che ne compromettono la potabilità (grande problema delle zone ad alta densità di animali allevati; presenza anche in acque superficiali, eutrofizzazione). L’azoto reattivo (Too much here, too little there …) Il leaching dipende dal surplus di N Ma la produzione no!!!!!!!!!! DISAA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

15 DISAA Effetti del climate change: Studio su mais in nord Italia (Lodi, suolo franco-sabbioso) Dotazione Ottimale di Acqua Irrigazione a Calendario Leaching [kg N-NO 3 ha -1 ] Perego et al. 2014, Science of The Total Environment scenario 2030-2060 IPCC: A2 GHG-SRES Volume irriguo irrigazione a calendario: 320 mm anno -1 Concimazione azotata: 300 kg N ha -1 anno -1 Scenario UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

16 Emissioni in atmosfera di ammoniaca. Causano inquinamento da polveri sottili che rappresentano un importante fattore di rischio ambientale sia per la salute umana, per i disturbi da esso generati, che per i possibili effetti sul clima e sugli ecosistemi (ad es. acidificazione, eutrofizzazione, effetti sul bilancio radiativo, corrosione e degrado dei materiali). L’azoto reattivo (2) Emissioni di ossidi di N (ozono e particolato) e protossido di N (potente gas a effetto serra). Enorme lavoro di acquisizione di tecniche per usare al meglio l’azoto, in particolare quello organico in aree ad alta densità zootecnica (il chimico si dovrebbe autolimitare perché costa). Invece di direttive a soglia, GPS sulle botti e fertilizzazioni a bilancio !

17 DISAA Abbiamo le tecniche per ottenere cibo e migliorare l’ambiente, fronteggiare carenze idriche. Occorre continuare la ricerca, non solo tecnologica, ma anche quella per lo sviluppo partecipato che è il solo mezzo per rendere l’innovazione in linea con quello che vogliono le persone (e che è diverso dai desiderata dei centri di potere). Ricerca di base da sviluppare: capire sempre meglio i meccanismi dell’ambiente e della produttività per la migliore convivenza. Progettazione dell’agroecosistema: a diverse scale e con grande «biodiversità» degli stakeholders coinvolti Conclusioni UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

18 Io non credo a chi dice che il futuro è questo: sottrae suolo, causa erosione e impermeabilizzazione, è come la cementificazione! Grazie dell’attenzione!