Tagliaferri und Merlo - L'acqua, una risorsa per il sistema agricolo lomba

geonerd

Tagliaferri und Merlo - L'acqua, una risorsa per il sistema agricolo lomba

C'era una stella sola e limpida

nel cielo color di rose...

A Gigi


L’acqua, una risorsa per

il sistema agricolo lombardo


Presentazione 3

L’acqua come risorsa per il sistema agricolo lombardo

L’acqua, da sempre, rappresenta per l’uomo un elemento vitale e non ci si stupisce, pertanto,

che questo sia anche un argomento di discussione che interessa e coinvolge politica,

economica e società in un confronto aperto sulle modalità per la sua gestione.

In Lombardia siamo abituati a convivere con un ambiente ricco di grandi laghi, fiumi,

fontanili, rogge e canali, che insieme all’industriosa operatività delle nostre genti, ci

ha permesso di diventare la più importante regione agricola del paese con una produzione

lorda vendibile agricola più importante di quella di numerosi Stati della UE, e con prodotti

di assoluta eccellenza conosciuti ed apprezzati in tutto il mondo.

Regione Lombardia, considerando l’incremento progressivo della popolazione, la diminuzione

della superficie agraria utilizzata a favore delle infrastrutture edificate, i cambiamenti

climatici in corso e l’esigenza di incrementare la produzione agricola di qualità,

ha identificato come prioritaria tra le azioni di governo lo sviluppo di una politica dell’acqua

moderna ed efficace. Proprio per questo motivo, negli ultimi anni abbiamo investito

risorse finanziarie ingenti, messe a disposizione dal bilancio regionale, nel miglioramento

infrastrutturale del reticolo di bonifica agricolo e d’irrigazione, coinvolgendo direttamente

il Governo nazionale sulla definizione delle priorità e sulle conseguenti responsabilità

per attuare un grande piano di rilancio e di ammodernamento delle infrastrutture

idrauliche che caratterizzano ogni Paese sviluppato, e ogni grande civiltà.

Certo è che, ad accompagnare il nostro impegno nell’ideare ed operare politiche idriche

adeguate, dovrà sempre di più esserci la responsabilità e la consapevolezza della collettività.

Ognuno, nel proprio ruolo, approfondendo la “cultura dell’acqua” potrà apportare

un contributo indispensabile nella tutela di questo nostro patrimonio, utilizzandolo

in modo ottimale con la cognizione che non è inesauribile.

Roberto Albetti

Presidente ERSAF

Luca Daniel Ferrazzi

Assessore all’Agricoltura

Regione Lombardia


4

Presentazione

Il miglioramento della gestione delle risorse idriche in agricoltura è uno degli obiettivi

centrali del Piano di Sviluppo Rurale. Le emergenze idriche degli ultimi anni hanno dimostrato

che è necessario raggiungere questo obiettivo considerando le relazioni con l'ambiente,

il territorio rurale e il paesaggio agrario. L’acqua è un bene pubblico da salvaguardare,

il suo utilizzo va razionalizzato promuovendo il risparmio idrico e l’uso plurimo di

questa risorsa. Tutto questo consente, fra l’altro, di tutelare e valorizzare il territorio rurale

e il paesaggio agrario.

Nella nostra regione le acque sono utilizzate da secoli per molteplici scopi. La navigazione

e l’irrigazione sono presenti sin dal medioevo e il loro sviluppo ha portato alla creazione

di una fitta rete di rogge e canali che caratterizza fortemente molte aree del territorio

lombardo. A questi usi si sono aggiunti nel secolo scorso le utilizzazioni industriali e

ricreative, sia dei fiumi sia dei laghi e, più recentemente, l’interesse per la tutela del delicato

ambiente fluviale che in diverse zone significa anche tutela delle popolazioni rivierasche

dalle esondazioni.

La gestione del quotidiano conflitto tra questi usi multipli nella regolazione dei deflussi dei

laghi è un tema di grande attualità sul quale occorre promuovere la concertazione di azioni

condivise con l’individuazione di un insieme di alternative di compromesso tra i portatori

d’interesse coinvolti nella regolazione dei laghi. Questi processi richiedono la definizione

di una fase di pianificazione del sistema idrico regionale (bacini idroelettrici dei

vari bacini imbriferi, laghi, fiumi, sistemi irrigui).

Si dovrà ripristinare, e non è cosa da poco, la potenzialità di invaso dei grandi laghi alpini

lombardi e degli invasi artificiali a monte che è oggi gravemente compromessa, basti

pensare alle attuali vicende legate al Lago d’Idro, al lago di Como e al Garda.

Tale ripristino dovrà passare attraverso l’ammodernamento delle opere di regolazione e il

ripensamento del sistema delle regole di utilizzo della risorsa idrica invasata, individuando

un modello decisionale che tenga conto di tutti i soggetti portatori di interesse e che

veda la condivisione di bisogni e di opportunità con il settore primario non solo visto come

il maggiore “consumatore” ma, anzi, gli sia riconosciuto pienamente il ruolo proattivo

di regolatore e di distributore della risorsa verso gli usi plurimi, ruolo che ha giocato

da sempre con piena soddisfazione di tutti.

Certamente, noi dovremmo fare la nostra parte rispetto alla necessità di migliorare in maniera

rilevante l’efficienza e l’efficacia dei sistemi irrigui. Dobbiamo intervenire sia sulla diffusione

di nuove tecnologie sia sugli interventi di manutenzione volti al risparmio idrico,

all’uso plurimo, al recupero e al riuso delle risorse utilizzate, sia alla prevenzione dall’inquinamento.

A tale riguardo ricordo gli interventi regionali riservati dalla mia Direzione a questi obiettivi

che hanno finanziato nell’ambito dei fondi strutturali un numero di 227 progetti per

un volume di investimenti pari a 67 milioni di euro, tutti completati e funzionanti. Posso

qui garantire, anche nella programmazione 2007/2013 la DG Agricoltura farà la sua parte


Presentazione

5

e saranno riservate ingenti risorse per questi scopi e per il generale miglioramento della

rete idraulica di competenza dei consorzi di bonifica con l’obiettivo specifico, fra gli altri,

di migliorare stabilmente la rete di distribuzione dell’acqua irrigua introducendo sistemi automatici

e telecomandati nonché la risoluzione dei problemi di efficienza idraulica in alcuni

punti strategici e la valorizzazione di fonti di approvvigionamento alternativi.

Paolo Lassini

Direttore Generale

Direzione Generale Agricoltura


Introduzione 7

L’aggiornamento delle serie storiche dei dati acquisiti dalla rete agrometeorologica regionale

gestita da ERSAF è un’interessante occasione per offrire a tutti coloro che seguono le

vicende dell’agricoltura lombarda alcuni elementi di riflessione sul tema acqua. Riteniamo

che la raccolta dei contributi di studiosi e tecnici che operano nel settore rappresenti un

osservatorio significativo per offrire, non solo un insieme di dati e informazioni che aiutano

ad aggiornare ed estendere le conoscenze ma anche, e soprattutto, per riflettere e proporre

indicazioni utili alla gestione pratica del problema.

Il tema della gestione delle risorse idriche in campo agricolo non può e non deve essere

disgiunto dal più generale ragionamento sulle politiche che, a livello locale ed internazionale,

si mettono in campo per tutelare un bene pubblico primario il cui utilizzo deve

rispondere sia a logiche economiche sia ad esigenze di tutela ambientale.

L’andamento delle variabili meteorologiche non può essere letto oggi semplicemente

come analisi statistica delle serie disponibili ma può essere interpretato per una valutazione

dell’impatto a scala locale dei cambiamenti climatici.

L’aumento della temperatura, la modificazione delle precipitazioni sia come quantità/intensità

sia come forma (pioggia, grandine, neve), la variazione dell’umidità dell’aria

e dell’insolazione, l’aumento della CO2, influenzano le modificazioni del rapporto fra agricoltura

e ambiente e provocano effetti sulla vita animale e vegetale.

Le modificazioni nella gestione della risorsa idrica investono tutto l’insieme delle scienze

e delle tecniche agronomiche. Diverse colture vedranno spostarsi verso nord il proprio

areale di produzione;

si modificheranno i meccanismi che regolano i processi di umificazione e di mineralizzazione

del terreno; cambieranno i rapporti tra parassiti, patogeni e specie coltivate con

inevitabili modificazioni delle strategie di difesa delle colture, ci saranno variazioni nei

fabbisogni irrigui delle coltivazioni.

Le conseguenze delle variazioni climatiche comportano quindi per il comparto agroforestale

l’adozione di strategie di adattamento che interessano le tecniche agronomiche,

la fisiologia delle piante e le scelte di programmazione economica. Le strategie di tecnica

agronomica riguardano l’individuazione di cultivar e varietà coltivate che si adattano alle

nuove condizioni ambientali, cambiamenti nelle pratiche agronomiche (tipo e modalità di

distribuzione di fertilizzanti e antiparassitari), tecniche più efficaci per conservare l’umidità

del suolo e gestire l’irrigazione. Le strategie di gestione aziendale riguardano il cambio

d’uso del suolo, la sostituzione delle specie coltivate e le modifiche del microclima delle

colture.

L’agricoltura lombarda deve quindi sviluppare ricerche, innovazione tecnica e sperimentazioni

in direzione della sostenibilità delle coltivazioni.

Antonio Tagliaferri

Dirigente Unità Organizzativa Programmazione integrata


Lorenzo Craveri

Andrea Porro *

Il contesto regionale

ERSAF - Struttura Sviluppo rurale,

Suoli e supporto alla Filiera Vitivinicola

Via Copernico, 38 - 20136 MILANO

e-mail: lorenzo.craveri@ersaf.lombardia.it

www.ersaf.lombardia.it

*Università degli Studi di Milano

Dipartimento di Produzione Vegetale

Via Celoria, 2 - 20100 Milano

e-mail: andrea.porro@unimi.it


Lorenzo Craveri e Andrea Porro

Il contesto regionale 11

Abstract

Per meglio comprendere quelle che sono le problematiche agrometeorologiche

tipiche di una regione del Nord Italia come la Lombardia, è necessario inquadrare

le principali caratteristiche topografiche, meteorologiche e climatologiche del

territorio. In questa breve rassegna inquadreremo assieme le principali caratteristiche

geografiche del territorio lombardo, oltre che dare alcune indicazioni su quanto potrebbe

accedere in futuro alle coltivazioni lombarde, e agli agroecosistemi, a causa dei

mutamenti climatici quasi certamente inevitabili.

Le principali caratteristiche del clima Lombardo saranno tracciate

grazie alla descrizione dei suoi diversi mesoclimi – padano, insubrico ed urbano – per

capire meglio quelle che sono le ricadute sulle attività agricole.

Il contesto geografico

Il territorio lombardo si estende dallo spartiacque alpino al Po, e dall'allineamento dei fiumi

con i laghi prealpini Verbano-Ticino a quello Benaco-Mincio. I confini della circoscrizione

amministrativa, però, sono assai meno regolari. A sud-ovest la Lombardìa comprende

la Lomellina, alla destra del Ticino, e l'Oltrepò Pavese, a sud del Po; a sud-est, in provincia di

Mantova, due fasce pianeggianti alla destra del Po e alla sinistra del Mincio; a nord-est ne sono

escluse le Valli Giudicarie. Ancor più irregolare e frutto di complesse vicende storiche è il

confine settentrionale con la Svizzera, che lascia a quel Paese il territorio del Canton Ticino;

più a est il confine segue la linea spartiacque, lasciando però in territorio elvetico l'alta Val

Bregaglia e la Val di Poschiavo, tributarie del Po tramite l'Adda, e comprendendo in territorio

lombardo le valli di Lei e di Livigno, che tributano rispettivamente al Mare del Nord tramite il

Reno e al Mar Nero tramite i corsi dell'Inn e del Danubio. La struttura morfologica del territorio

è alquanto semplice nelle sue grandi linee: a nord si eleva una fascia di alti rilievi montuosi,

a cui succede a sud un'ampia fascia pianeggiante, che costituisce buona parte della sezione

centrale della Padania. Un sistema di solchi vallivi longitudinali alla disposizione della

catena alpina (Val di Corteno, media e bassa Valtellina) separa i rilievi delle Alpi a nord da

quelli prealpini a sud. Rientrano nei limiti amministrativi della Lombardìa solo una parte piuttosto

esigua delle Alpi Lepontine e un settore assai più esteso delle Alpi Retiche. Della fascia

prealpina fanno parte i rilievi della regione compresa tra i laghi Maggiore e di Como e specialmente

la catena delle Alpi Orobie, profondamente incise da lunghe valli trasversali (Valsassina,

Brembana, Seriana, Camonica, Trompia, Sabbia). Ai piedi dei rilievi prealpini succede

verso sud un sistema irregolare di basse e molli ondulazioni moreniche. Graduale e spesso

inavvertito è il passaggio dalla fascia collinare all'alta pianura lombarda, costituita da materiali

incoerenti e permeabili e incisa profondamente dai solchi vallivi dei fiumi che scendono

dalle Prealpi. Ancor più graduale è il passaggio alla bassa pianura impermeabile e ben

irrigata, segnato dalla fascia dei fontanili o risorgive . Per quello che riguarda l’idrografia se


12 Il contesto regionale Lorenzo Craveri e Andrea Porro

si escludono le valli di Lei e di Livigno, l'intero territorio lombardo convoglia le sue acque al

Po , che segna buona parte del confine amministrativo meridionale. Al Po scendono da sinistra

i fiumi Ticino, Lambro, Adda, Oglio e Mincio , da destra i torrenti Scrivia e Staffora e

il fiume Secchia. I principali fiumi alpini, e cioè il Ticino, l'Adda, l'Oglio e inoltre il Mincio,

immissario del Lago di Garda con il nome di Sarca, scendono dalle Alpi lungo tronchi vallivi

longitudinali e trasversali al sistema alpino, alimentano i vasti bacini lacustri prealpini

(rispettivamente il Lago Maggiore, il Lago di Como, il Lago d'Iseo e il Lago di Garda), che ne

regolano il regime idrico, e attraversano infine la pianura con un corso orientato a sud-est.

Gli aspetti agrometeorologici del clima Lombardo

Sul clima delle aree coltivate lombarde agisce anzitutto la latitudine (la regione è posta a

metà strada fra il polo e l’equatore) e la localizzazione geografica, che vede la vicinanza

del Mar Mediterraneo, che in tutte le stagioni è fonte di aria caldo - umida, dell’Oceano

Atlantico, fonte di aria umida e mite, del Continente Eurasiatico, che in inverno è fonte di

masse d’aria molto fredda ed asciutta, dell’area artica, fonte di masse d’aria fredda e del

continente africano, fonte di aria molto calda che, originariamente asciutta, si umidifica durante

il transito sul Mediterraneo.

A tali elementi primari si associano i caratteri della copertura del suolo (tipo di copertura,

vegetazione naturale o coltivata, ecc.) ed i caratteri della superficie (giacitura, pendenza,

esposizione, altitudine), cooperando a determinare il clima alle diverse scale, dalla

macroscala al clima locale ed al microclima. L’azione sul clima degli elementi sopra descritti

è mediata dalla circolazione atmosferica, la cui relazione con le grandezze meteo -

climatiche al suolo è oggetto di studio da parte della climatologia dinamica. È sufficiente

osservare le carte meteorologiche dell’area europea per rendersi conto che le diverse scale

spaziali ci regalano una varietà assai elevata di strutture. Ad esempio alla macroscala le

medie latitudini vedono la presenza di grandi strutture circolatorie quali gli anticicloni subtropicali

(es: anticiclone delle Azzorre) le depressioni delle alte latitudini (es. depressione

d’Islanda) e le grandi correnti occidentali,

mentre a scala locale troviamo,

come elemento più caratteristico,

le brezze.

Per gli aspetti circolatori si deve

osservare che la Valpadana è

a tutti gli effetti un enorme catino,

delimitato da Alpi ed Appennini e

con un’unica grande apertura verso

est. Nel suo insieme tale conformazione

la espone, ad esempio,

alle irruzioni di aria fredda

eurasiatica in inverno, piuttosto che

Figura 1 - Le precipitazioni in

Lombardia (solo stazioni di pianura

periodo per il 1976-2000)


Lorenzo Craveri e Andrea Porro

Il contesto regionale 13

all’ingresso di aria umida adriatica nelle fasi perturbate, mentre a livello locale ed in condizioni

di stabilità assumono importanza i drenaggi notturni di aria fredda che dalle montagne

scivolano verso valle, piuttosto che la risalita diurna lungo le pendici di masse d’aria

più calde. Da notare poi che le alte montagne che incorniciano il bacino padano impediscono

la miscelazione delle masse d’aria che stazionano al suo interno con quelle delle

aree al contorno; a prova di ciò si potrebbero osservare la sensibile differenza delle temperature

invernali fra le stazioni padane e quelle della vicina riviera ligure (secondo i dati del Servizio

Meteorologico dell’Aeronautica nel trentennio 1961-1990, che possiamo comunque ritenere

indicativi anche della realtà attuale, la temperatura media massima della prima decade

di gennaio è di 4.1 °C a Milano Linate e di 10.7 °C a Genova).

A ciò si aggiunga l’effetto climatico dei laghi prealpini, sufficiente a delimitare nel mesoclima

padano un ambito separato indicato come “mesoclima insubrico”. Ai solchi dei laghi

sono poi in gran parte collegate le grandi incisioni vallive alpine e prealpine, che presentano

in prevalenza direzione nord - sud (Valle del Ticino, Valchiavenna, Valcamonica, Valli Bergamasche)

con la notevole eccezione, come precedentemente accennato, della Valtellina, che

ha direzione est - ovest. A queste peculiarità morfologiche del territorio sono associati alcuni

caratteristici effetti sulle traiettorie delle masse d’aria.

Prescindendo dall’attività temporalesca estiva, spesso associata a campi di pressione a

debole gradiente, le principali strutture meteorologiche responsabili delle situazioni di tempo

perturbato sull’area padana sono le depressioni atlantiche, le depressioni secondarie (tecnicamente

definite come minimi di cut-off) che si formano in coincidenza con il transito delle

depressioni atlantiche e le depressioni mediterranee isolate.

In particolare il maggior contributo alle precipitazioni padane deriva da condizioni di

flusso perturbato meridionale, di norma associate a depressioni atlantiche in moto verso

est. In tali condizioni è relativamente frequente assistere alla formazione di depressioni secondarie

sottovento alle Alpi, nella zona del Golfo di Genova. Tali strutture esercitano un caratteristico

effetto volano, determinando una più lunga persistenza delle condizioni di tempo

perturbato sull’area padana; infatti la traiettoria di tali minimi, di norma da ovest verso

est, fa si che essi transitino sulla Pianura Padana, determinando l’acutizzarsi delle condizioni

di instabilità prima di esaurirsi in Adriatico.

Un certo effetto sul quadro precipitativo dell'area è poi legato alle depressioni isolate che

si originano sul Mediterraneo in seguito ad irruzioni di aria polare marittima (es: depressioni

africane), aria polare continentale (es: depressioni balcaniche) o aria artica.

Tutte le situazioni perturbate sopra descritte sono particolarmente frequenti nei periodi

autunnale e primaverile, che per l’area padana sono quelli più favorevoli alle precipitazioni.

I mesoclimi della Lombardia

Analizziamo ora i mesoclimi che interessano il territorio della regione Lombardia, aggiungendo

ad essi, il cosiddetto “clima urbano” visto il peso sempre maggiore dell’urbanizzazione

e dell’antropizzazione del territorio sui caratteri del clima.

Il mesoclima padano

In pianura i campi meteorologici medi ed in particolare quelli della temperature e delle

precipitazioni variano con relativa gradualità. In particolare le temperature medie annue


14 Il contesto regionale Lorenzo Craveri e Andrea Porro

sono assai uniformi e presentano valori compresi fra 12° e 14°C mentre la piovosità media

annua risulta gradatamente crescente dal basso mantovano verso nordovest, fino a

massimi precipitativi della zona dei laghi prealpini. Sempre secondo la climatologia citata,

dai circa 1600-2000 mm annui dell’alta pianura occidentale si raggiungono i 600-700 mm

nel basso mantovano.

Colpisce in particolare la relativa regolarità di variazione delle precipitazioni medie

annue del territorio a fronte della distribuzione spesso assai irregolare della pioggia nei

singoli eventi, specie in quelli temporaleschi. Tale fenomeno è una dimostrazione di come

gli elementi della circolazione agiscano sui fattori (struttura del rilievo, sorgenti di umidità

e di aria calda e fredda, ecc.) che determinano la distribuzione delle precipitazioni sull’area,

producendo di fatto un’armonizzazione che risulta provvidenziale per l’intero ecosistema.

Il clima della fascia pianeggiante della Lombardia viene classificato come mesoclima

padano, che è un clima di transizione fra il clima mediterraneo e quello Europeo e che si

caratterizza per inverni rigidi ed estati relativamente calde, elevata umidità, specie nelle

zone con più ricca idrografia, nebbie frequenti specie in inverno, piogge piuttosto limitate

ma relativamente ben distribuite durante tutto l'anno, ventosità ridotta e frequenti episodi

temporaleschi estivi.

La distribuzione delle precipitazioni nell’area padana nel corso dell’anno mostra due

massimi, uno principale in autunno (intorno a ottobre) ed uno secondario in primavera

(intorno a maggio).

La ventosità è di norma ridotta e frequenti sono le calme di vento. Una sensibile accentuazione

del vento si registra tuttavia in coincidenza con gli episodi di foehn alpino mentre

venti moderati o forti dai quadranti orientali si registrano nelle fasi di tempo fortemente

perturbato. Isolati rinforzi del vento si hanno inoltre in occasione dei temporali.

Il mesoclima insubrico (il clima dei laghi)

Il clima della regione dei laghi (mesoclima insubrico) si caratterizza per l’azione delle masse

d’acqua dei laghi in grado di contenere gli abbassamenti termici invernali (la zona ha

in media circa 2°C in più rispetto all’area padana, con un ridotto numero di giorni di gelo)

e mitiga la calura estiva (la zona è in media 1-2°C più fresca di quella padana). Ciò si

traduce in escursioni termiche annue dell’ordine dei 20°C contro i 25°C della pianura.

Da evidenziare inoltre il comportamento termico autunnale dell’area dei laghi che risulta

diversificato in quanto le zone del lago Maggiore e di Lugano risultano più fresche di quelle

padane mentre la zona del lago di Garda presenta in genere temperature più elevate.

L’area dei laghi presenta una notevole abbondanza di precipitazioni, attribuibile in

particolare all’orografia anche se non è trascurabile l’effetto delle masse idriche lacustri

che umidificando i bassi strati possono ad esempio favorire l’innesco di fenomeni temporaleschi.

I laghi occidentali (Maggiore, Como ed Iseo) presentano un massimo precipitativo

estivo (giugno - luglio) ed uno autunnale molto simili fra loro mentre il lago di Garda

presenta un massimo principale autunnale ed uno secondario primaverile - estivo (maggio

- giugno).

Altri elementi caratteristici della zona dei laghi sono la scarsità delle nebbie e le presenza

di venti locali caratteristici (brezze di lago).


Lorenzo Craveri e Andrea Porro

Il contesto regionale 15

Il clima urbano

In una regione fortemente antropizzata ed urbanizzata come la Lombardia un ruolo sempre

più rilevante è occupato dal clima urbano. Le aree urbane sono caratterizzate da temperature

sensibilmente superiori a quelle delle aree rurali circostanti (“isola di calore”) ed

alterati sono anche i livelli di precipitazioni, di umidità relativa, di vento e radiazione solare.

Il clima urbano trae origine dall’interazione di una vasta e complessa serie di fattori,

fra cui un ruolo primario hanno le emissioni di calore, la mancanza di aree verdi, umidità

e polveri collegate alle attività dell’uomo. In Lombardia l’isola di calore più consistente

è quella di Milano, come attesta il fatto che in inverno, con condizioni di tempo stabile

e cielo sereno, le temperature minime notturne del centro città risultano ormai di 4-6°C

al di sopra di quelle registrate nel aree rurali limitrofe. Anche nelle altre stagioni è riscontrabile

questo fenomeno, ma con scarti nelle temperature minori.

Esperienze e riflessioni sul cambiamento climatico

Negli ultimi anni è molto cresciuta l’importanza e l’attenzione prestata al clima ed in particolare

ai cambiamenti climatici e agli effetti che essi hanno sulle colture agrarie, sull’ evapotraspirazione

e sulla conservazione del suolo. È diventato quindi fondamentale l’approfondimento

della conoscenza del clima e del bilancio idrico anche in aree non storicamente

sensibili a questa problematica come la Lombardia. Anche nella nostra regione, dove

non vi è complessivamente scarsità della risorsa, si registra un sensibile divario tra domanda

e offerta d’acqua. La Lombardia ha un’estensione di circa 25.000 km2, circa 11.000

km2 sono occupati dalla montagna mentre i restanti 14.000 sono aree prevalentemente pianeggianti

formate da depositi alluvionali e fluvioglaciali ove le condizioni proprie di ogni

terreno possono variare notevolmente su una scala territoriale ridotta. Altro aspetto caratteristico

è rappresentato dalla elevata variabilità climatica Lombarda. Ricordiamo ad esempio

che nella pianura lombarda si registrano dai 1400-1500 mm di pioggia medi annui dell’alta

pianura occidentale ai 600-700 mm della bassa pianura orientale; in una situazione

di questo tipo può essere favorito l’instaurarsi di condizioni adeguate alla diffusione di fenomeni

di degradazione del territorio. Rischi legati alla desertificazione, o meglio, al verificarsi

di condizioni di stress idrico sulle colture agrarie già si sono verificati in particolari

anni (2003): questo deve far temere per i prossimi anni?

I principali fattori di rischio riguardano: elevati consumi di acqua per usi industriali,

civili e irrigui; fenomeni di contaminazione del suolo e della risorsa idrica sia come acque

superficiali che sotterranee; perdita di sostanza organica e impoverimento del suolo; elevate

perdite di suolo soprattutto in aree dove la pressione antropica è fortemente elevata,

elevate perdite produttive nel settore primario per carenze idriche nel periodo primaverile

– estivo.

L’estate 2003

L’esperienza vissuta durante la primavera e l’estate del 2003 deve farci riflettere su uno dei

possibili risvolti legati al cambiamento climatico: la maggiore frequenza di fenomeni meteorologici

estremi. La gran parte dei fenomeni meteorologi estremi ha un effetto, nella maggioranza

dei casi, deleterio per coltivazioni delle zone temperate come la Lombardia.

Durante il 2003, oltre alla cronica mancanza di precipitazioni, le temperature hanno


16 Il contesto regionale Lorenzo Craveri e Andrea Porro

Figura 2 - Deficit idrico al 30 settembre

2003 % rispetto alle precipitazioni attese

raggiunto temperature da record consecutivamente

per diversi mesi. Per

questa ragione da un punto di vista

agrometeorologico, l’annata 2003, sarà

ricordata come una delle peggiori

degli ultimi decenni.

Tutte gli scenari descritti dagli

esperti sul cambiamento climatico

ipotizzano nei prossimi decenni, anche

sulle regioni del Nord - Italia, o

una riduzione delle precipitazioni o

una diminuzione della frequenza delle

piogge: precipitazioni più concentrate,

e minori nel periodo estivo,

rappresentano una seria preoccupazione per l’agricoltura Lombarda. A questi eventi sarà

poi abbinato un costante aumento delle temperature. In quest’ottica appare necessaria,

ogni qualvolta si dovessero verificare delle situazioni di deficit idrico nel periodo primaverile,

una valutazione su quanto successo durante la campagna agraria 2003. Ad agosto

di quell’anno si sono raggiunti estremi termici da record e nella settimana tra il 7 ed il 13

agosto in alcune zone della regione la media delle massime settimanali si è avvicinata ai

40°C: Rivolta d’Adda-CR 38.9°C, Codogno-LO 38.3°C, Brescia 38°C. In questa situazione

la produzione e l’accumulo di fotosintetati nelle colture (mais in particolare) è stata pesantemente

influenzata con la chiusura anticipata del ciclo produttivo in gran parte degli

appezzamenti. Le produzioni di mais, come registrato dai campi dimostrativi del progetto

Grandi Colture coordinato da ERSAF, sono state pesantemente inferiori rispetto al 2002

ed alla media delle precedenti campagne. Mediamente le perdite produttive su mais, rispetto

all’ annata precedente, si sono attestate attorno al 20-25%. Le perdite maggiori si sono

avute nelle zone meno “asservite” dall’irrigazioni, mentre il calo di resa è stato più limitato

nelle zone ove maggiori sono stati gli interventi irrigui (in alcuni areali si sono effettuate

fino a 8 irrigazioni estive). Se una tale situazione dovesse verificarsi di nuovo nei prossimi

anni gli effetti sarebbero ancora gli stessi? O addirittura potrebbero essere peggiori?.

La fenologia e modellistica a servizio di un clima che cambia

Anche in Lombardia i cambiamenti nella fenologia delle piante possono essere le più precoci

risposte osservate a seguito di cambiamenti repentini del clima globale e possono avere

serie conseguenze per le piante che dipendono da risorse periodicamente disponibili.

Le specie in alcuni ecosistemi sono così fortemente adattate al pattern climatico prevalente

che sono vulnerabili anche a minimi cambiamenti. Queste variazione nella fenologia

possono essere osservati visivamente senza l’ausilio di nessuno strumento o tecnica particolare,

rendendo così l’agricoltore e i servizi regionali presidi ambientali sul territorio.

ERSAF da molti anni utilizza strumenti di rilievo fenologico al servizio dell’agricoltura


Lorenzo Craveri e Andrea Porro

Il contesto regionale 17

lombarda; dal momento che la data dell'apparizione di una fase fenologica è fortemente

dipendente dalla temperatura, le serie fenologiche rappresentano un ottimo indicatore per

le conseguenze sulla vegetazione di un possibile cambiamento del clima. Inoltre i dati raccolti

ed elaborati sono la base per l’utilizzo di modelli di simulazione delle rese, con il duplice

obiettivo di fornire agli agricoltori un supporto alla stima delle produzioni e valutare

l’incidenza di fenomeni climatici anomali sulle colture agrarie.

Riflettiamo allora assieme su alcuni concetti chiavi.

Con il termine fenologia si definisce lo “studio dei fatti che rendono evidenti gli stadi

della vita delle piante”e in sé stessa rappresenta “l’arte di osservare le fasi del ciclo vitale

o delle attività delle piante e degli animali nelle scadenze temporali durante l’anno” .

Nel linguaggio corrente i termini crescita e sviluppo sono spesso usati come sinonimi.

Nel linguaggio delle scienze biologiche essi indicano invece fenomeni sostanzialmente

diversi, studiati con metodi di osservazione e misura appropriati e tra loro dissimili. La

crescita è legata all'aumento ponderale o dimensionale di un organo o dell'intero organismo

ed è misurata tipicamente per mezzo di pesate, eseguendo campionamenti periodici.

Nel caso in cui si debba determinare l'incremento di peso secco, i campionamenti sono

necessariamente distruttivi. Ovviamente non tutti i metodi di analisi della crescita sono

distruttivi: per esempio la misura dell'altezza raggiunta da un pioppeto.

Per quanto riguarda le piante, l'analisi della crescita (growth analysis nei testi anglosassoni)

è per l'appunto la disciplina sperimentale che studia l'evolversi nel tempo della

massa vegetale umida e/o secca nel corso della stagione o di più stagioni, nel caso di organismi

poliennali.

Lo studio dello sviluppo vegetale comporta invece la rilevazione della comparsa e

scomparsa degli organi nonché di altre importanti modificazioni nelle funzioni e nell'aspetto

degli organismi viventi durante il loro ciclo vitale.

La fenologia vegetale o fitofenologia è la disciplina che si occupa di queste osservazioni

sulle piante spontanee e coltivate. Essa definisce in modo chiaro, per mezzo delle

cosiddette scale fenologiche, quali sono i fenomeni da registrare (p.e. la germinazione, la

fioritura, la caduta delle foglie ecc.), e fornisce delle tecniche riproducibili e generalmente

non distruttive per l'effettuazione delle osservazioni stesse. In ERSAL prima, in ERSAF

poi, ci si è occupati di fenologia. La fenologia è una branca della bioclimatologia, che si

occupa dello studio dei ritmi biologici, delle cause e dei ritmi stessi in relazione alla concorrenza

delle componenti biotiche e abiotiche e delle interrelazioni tra fasi nella stessa

o in diverse specie. La fenologia vegetale è la scienza che studia i rapporti che intercorrono

tra i fattori climatici connessi con il succedersi delle stagioni e con il ciclo delle specie

vegetali. I cicli stagionali e periodici delle piante (emergenza, fioritura, maturazione

dei frutti, viraggio delle foglie) sono definiti fasi fenologiche o fenofasi. Ai diversi stadi di

sviluppo, individuabili morfologicamente, corrispondono modifiche delle condizioni fisiologiche,

tra cui: i cambiamenti del contenuto di acqua dei tessuti e delle riserve di carboidrati

e la maturità delle strutture riproduttive della pianta.

La meteorologia applicata trova nell’agricoltura il settore potenzialmente più esigente.

Non vi è infatti altra attività umana, i cui risultati dipendano così grandemente dal succedersi

degli eventi atmosferici.

Tuttavia, solo una piccola parte di problemi “agrometeorologici” può essere risolta uti-


18 Il contesto regionale Lorenzo Craveri e Andrea Porro

lizzando unicamente dati e prodotti meteorologici; in altre parole l’effetto del tempo meteorologico

sulle colture non è determinabile osservando unicamente il tempo stesso.

Si deve quindi procedere parallelamente alle misure e osservazioni meteorologiche ai

rilievi e registrazione periodica di parametri biologici e fisici relativi alle piante coltivate e

spontanee, al suolo, agli animali, ecc. I dati ottenuti permettono in seguito di analizzare,

descrivere e quantificare le relazioni esistenti tra l’andamento dei singoli parametri meteorologici

(pioggia, temperatura, umidità, radiazione solare, ecc.) e la crescita e lo sviluppo

di colture ed animali.

In agricoltura il dominio di queste osservazioni è divisibile in due aggettivi: ”agricolo

e ”fenologico”, i quali combinati nell’insieme producono la parola agrofenologia.

La modellizzazione matematica della fenologia costituisce un importante complemento

all'attività di osservazione fenologica: le osservazioni fenologiche di per sé consentono

la preparazione dei cosiddetti calendari fenologici che indicano per esempio l'intervallo

di fioritura di ogni specie in una certa zona ricavato dai valori medi ed estremi di una serie

storica di osservazioni.

Il problema naturalmente è quello di riuscire a migliorare l'attendibilità delle previsioni

di fioritura ottenute dai calendari, introducendo in un modello matematico informazioni

sui parametri ambientali che si suppone esercitino un'influenza determinante sul fenomeno

fenologico.

La considerazione che lo sviluppo fenologico non può regredire, dato che esso può

solo rallentare fino a fermarsi in presenza di condizioni termiche avverse, fornisce un indizio

sulla possibile connessione tra lo sviluppo e l'effetto integrato nel tempo della temperatura

ambientale.

Ad esempio è noto che le annate più calde coincidono con fioriture precoci mentre

le primavere fredde rallentano lo sviluppo delle piante. L'attività di modellazione matematica

della fenologia consiste nella ricerca di una rappresentazione quantitativa di questi

comportamenti.

Come noto, le colture sono molto sensibili alle condizioni meteorologiche e ne rilevano

le variazioni: se da un lato la distribuzione territoriale dei tipi vegetazionali indica la

presenza di zone o fasce bioclimatiche e pertanto le specie sono indicatori climatici, dall’altro

il ritmo fenologico di singole specie è strettamente dipendente anche dall’andamento

meteorologico stagionale. Ne deriva che potenziali cambiamenti climatici determineranno

in futuro modifiche sulla distribuzione spaziale delle specie naturali più sensibili e spostamenti

temporali nella comparsa delle fenofasi dei vegetali, con probabili conseguenze

sulla produttività delle colture e in generale sul paesaggio. In questo quadro diventa sempre

più importante mettere a punto precisi e accurati meccanismi di rappresentazione e

calcolo delle relazioni condizioni meteorologiche, espressioni di crescita delle piante.

Inoltre, una dettagliata conoscenza della fenologia delle piante coltivate permette di

effettuare più precise previsioni sulle ripercussioni di eventi meteorologici più o meno favorevoli,

o di cambiamenti climatici, e di conseguenza di definire le strategie di coltivazione

più opportune considerando le reali potenzialità produttive.


Maurizio Maugeri

Variabilità e cambiamenti climatici

in Italia e in Lombardia

nel corso degli ultimi due secoli

Istituto di Fisica Generale Applicata

via Celoria, 16 - 20133 Milano

email: maurizio.maugeri@unimi.it


Maurizio Maugeri

Clima in Italia e in Lombardia 21

Abstract

Viene presentato un nuovo database di serie secolari di dati termometrici

e pluviometrici italiani relativi a circa 100 stazioni di osservazione. Queste serie

sono state soggette ad un dettagliato controllo di qualità e sottoposte ad un’estensiva

omogeneizzazione; le serie omogeneizzate sono quindi state utilizzate per ricavare

serie medie relative alle principali aree climatiche del nostro Paese. Tali serie evidenziano

come in Italia, nel corso degli ultimi 150-200 anni, la temperatura dell’aria sia

cresciuta di circa 1 °C per secolo. Contemporaneamente si è osservato un decremento

delle precipitazioni, anche se di lieve entità e spesso poco significativo dal punto di vista

statistico. Vengono anche presentati alcuni risultati relativi alla Regione Lombardia

ottenuti nell’ambito di recenti progetti di ricerca.

Introduzione

L’esigenza di capire in quale misura le modulazioni di temperatura osservate nel corso del

XX secolo siano da ricondurre a cause di natura antropica, ha indotto la comunità scientifica

ad indirizzare ampi sforzi verso lo studio dei processi che regolano il clima del nostro

Pianeta. Nel loro complesso le ricerche condotte hanno evidenziato come il miglioramento

della nostra capacità di comprendere l’evoluzione del clima della Terra richieda

lo sviluppo di nuovi modelli nonché l’utilizzo di risorse di calcolo e di metodi numerici

sempre più avanzati. Tuttavia, risulta forse di importanza ancora maggiore lo sviluppo delle

osservazioni, in quanto solo la minuziosa osservazione di ciò che accade nel presente

e di ciò che è accaduto nel passato nei diversi comparti del sistema Terra, può consentirci

di capire quali sono i processi e le interazioni fondamentali da considerare ai fini di

una corretta comprensione dell’evoluzione delle condizioni dell’atmosfera. In questo ambito

gioca un ruolo di assoluto rilievo l’enorme patrimonio di dati e di informazioni che

si è accumulato grazie alle osservazioni meteorologiche che vengono condotte quotidianamente

in tutto il Pianeta e che in molti siti hanno ormai una tradizioni ultra secolare.

Nel quadro del precedente contesto generale, un gruppo di lavoro, costituito da ricercatori

dell’Istituto di Fisica Generale Applicata e dell’Istituto per le Scienze dell’Atmosfera e del

Clima (ISAC), sta sviluppando da più di 10 anni un ampio programma di ricerche per il recupero,

l’omogeneizzazione e l’analisi delle lunghe serie storiche italiane di dati meteorologici.

Omogeneizzazione dei dati e calcolo di serie medie regionali

Uno dei principali risultati che l’analisi delle lunghe serie storiche italiane di dati meteorologici

ha messo in evidenza è costituito dal fatto che le serie, qualora non trattate con

il dovuto senso critico, spesso non sono in grado di fornire informazioni utili per la ricostruzione

del clima. Ciò è dovuto al fatto che esse possono contenere disomogeneità ed

errori dello stesso ordine di grandezza, o talora addirittura maggiori, dei segnali a lungo


22 Clima in Italia e in Lombardia Maurizio Maugeri

termine che le analisi si propongono di evidenziare. A questo problema, comune peraltro

a tutte le lunghe serie di dati osservativi, si è risposto con l’applicazione di una serie

di metodologie volte a correggere le serie al fine di renderle omogenee.

Tuttavia, per quanto quest’attività abbia avuto un ruolo assolutamente essenziale e per

quanto essa abbia influenzato profondamente i risultati delle successive analisi, riteniamo

che in un testo con carattere prevalentemente divulgativo come il presente sia più opportuno

focalizzare l’attenzione sull’evoluzione temporale delle serie omogeneizzate e sui relativi

trend a lungo termine. Rimandiamo pertanto i lettori interessati ai dettagli relativi alla

fase di acquisizione, revisione critica ed omogeneizzazione delle serie ad altri nostri lavori

come Maugeri et al. (2005) e Brunetti et al. (2006).

Le metodologie di omogeneizzazione, per quanto assolutamente indispensabili, non

sono purtroppo in grado di risolvere tutti i problemi ed è frequente che anche le serie corrette

contengano ancora qualche piccola disomogeneità. Un ulteriore aspetto problematico

di queste tecniche è che esse tolgono talora alle serie osservative il loro carattere “locale”

in quanto introducono, attraverso le correzioni, andamenti tipici delle osservazioni

delle stazioni circostanti. Essendo la versione finale del nostro dataset costituita da molte

serie omogeneizzate, in sede di analisi dei dati si è quindi ritenuto più opportuno, anziché

considerare le serie delle singole stazioni, prendere in esame serie medie di varie aree

climatiche del nostro Paese. Queste serie regionali sintetizzano le informazioni delle serie

delle singole stazioni, fornendo un segnale climatico più stabile e meno soggetto agli

errori casuali che le serie osservative inevitabilmente contengono, anche se soggette alle

più sofisticate tecniche di omogeneizzazione. Esse permettono pertanto di ottimizzare il

rapporto segnale/rumore, rendendo più agevole lo studio della variabilità dei cambiamenti

climatici e consentendo più accurate stime dei trend a lungo termine.

Il primo passo per la costruzione di tali serie medie regionali consiste nel definire regioni

climatiche omogenee, procedimento fondamentale soprattutto per un territorio orograficamente

assai complesso come quello italiano. Queste regioni devono essere costruite

in modo da soddisfare due requisiti fondamentali. Il primo è quello di includere nella

medesima regione stazioni che si ritiene abbiano le stesse caratteristiche climatiche, il secondo

è quello di ottimizzare la rilevabilità degli andamenti climatici attraverso la presenza

di un numero sufficientemente alto di stazioni per ogni regione, minimizzando così

l’influenza degli errori che rimangono comunque presenti nelle serie delle singole stazioni,

anche dopo l’applicazione dei metodi di omogeneizzazione.

La metodologia che si è scelta per meglio soddisfare questi due requisiti è stata l’Analisi

delle Componenti Principali (PCA o Principal Component Analysis). Per maggiori dettagli

sulla classificazione delle stazioni si rimanda a Maugeri et al. (2005) e Brunetti et al.

(2006); qui si segnala solo che le regioni climatiche individuate per lo studio della temperatura

sono risultate 3 (Figura 1A), mentre per le precipitazioni, a causa della minore coerenza

spaziale di questa variabile, è stato necessario ripartire il territorio del nostro Paese

in un numero doppio di aree (Figura 1B).

Una volta individuate le regioni geografiche in cui ripartire le stazioni, si sono calcolate

serie medie regionali per tutte le aree evidenziate. Esse sono state ricavate mediante

la seguente metodologia: innanzitutto, per ogni stazione, si sono calcolati i valori normali

annuali e stagionali relativamente al periodo 1961-1990; quindi si sono espressi i dati in


Maurizio Maugeri

Clima in Italia e in Lombardia 23

Figura 1 - Regioni individuate dalla PCA applicata A) alle serie termometriche e B) a quelle pluviometriche.

Per maggiori dettagli si rimanda a Maugeri et al. (2005) e Brunetti et al. (2006).

termini di anomalie rispetto a tali valori, ottenendo così serie stagionali ed annuali che indicano

quanto ogni singolo dato si discosti da quello che si registra normalmente nell’anno

o nella stagione considerata; infine si è operata una semplice media aritmetica tra le

serie di tutte le stazioni appartenenti ad ognuna delle aree identificate, a patto che fossero

disponibili i dati di almeno tre stazioni. Il pregio fondamentale dell’utilizzo delle anomalie

in luogo dei valori assoluti consiste nel fatto che le serie medie così ottenute non

vengono ad essere influenzate in modo critico dalla presenza di eventuali valori mancanti

e dalla presenza di serie di lunghezze differenti.

Unitamente alla classificazione delle stazioni per regioni geografiche, si è anche provveduto

a proiettare le serie in anomalie su un grigliato esteso all’intero territorio nazionale.

Le serie così ottenute, unitamente a nuove serie che possono essere ottenute mediando i punti

di griglia relativi a definite regioni geografiche, forniscono ulteriri informazioni sull’evoluzione

del clima italiano. Un esempio è costituito dalle serie che si ottengono mediando le

serie termometriche e pluviometriche di tutti i punti di griglia con latitudine compresa tra

44 ed i 47 gradi nord e longitudine compresa tra 8 e 12 gradi est. Queste serie, ottenute e

discusse nell’ambito del recente Progetto Kyoto (http://www.flanet.org/ricerca/kyoto.asp),

vengono indicate con il termine di “serie lombarde” in quanto quest’area geografica comprende

l’intero territorio della regione Lombardia.

Andamenti osservati e trend

La figura 2 mostra l’evoluzione della temperatura media nel corso degli ultimi due secoli

messa in evidenza dalla serie relativa al territorio lombardo. Essa evidenzia come i valori

si mantengono piuttosto bassi fino a prima del 1860, con il 1816 identificabile come l’anno

più freddo dell’intero periodo 1800-2007.


24 Clima in Italia e in Lombardia Maurizio Maugeri

Figura 2 - Medie annuali delle temperature medie nel periodo

1800–2007 relative alla serie media lombarda. I dati sono

espressi in termini di anomalie rispetto al periodo 1961-1990.

Per una più efficace visualizzazione degli andamenti a lungo

termine, viene anche mostrata la serie che si ottiene filtrando i

dati mediante un filtro gaussiano passa basso. Si osservi che i

dati più antichi sono anche quelli per i quali si hanno le

maggiori incertezze.

Successivamente si nota una

tendenza graduale verso valori via

via più alti il cui contributo maggiore

proviene dagli anni ’60 e ’90

del XIX secolo e dagli anni ’20 e

’40 del XX secolo. Quindi, dopo

un massimo relativo raggiunto intorno

al 1950 (il più rilevante dell’intera

serie, se si eccettuano gli

ultimi due decenni) si ha una leggera

diminuzione fino agli anni ‘70,

seguita da un nuovo periodo di forte

crescita che culmina nel periodo

più recente in cui troviamo gli

anni più caldi dell’intera serie; essi

risultano il 2003 e il 2007; in realtà

il record assoluto spetta al 2007

(1.67 gradi in più rispetto alla media

del periodo 1961-1990), ma il

valore del 2003 (+1.63 gradi) è

pressoché uguale.

L’analisi delle serie termometriche

stagionali mostra differenze significative tra le diverse stagioni. In particolare, il forte

riscaldamento che ha caratterizzato gli ultimi due decenni è particolarmente evidente

in primavera ed estate ed è meno accentuato in autunno ed inverno. Anche il massimo

relativo riscontrato nella serie annuale intorno al 1950 è principalmente dovuto alla stagione

estiva e a quella primaverile, nelle quali in questo periodo si sono avute temperature

confrontabili con quelle degli anni ’90. È anche interessante notare come due importanti

estremi della serie, ossia i valori del 1816 (l’anno più freddo) e del 2003 (uno dei

due anni più caldi), siano principalmente legati alla stagione estiva; essi corrispondono a

due eventi ben noti ed ampiamente studiati, ossia la prolungata ondata di calore del 2003

e l’estate fredda dell’anno 1816, noto anche come “anno senza estate”; esso seguì un periodo

di quattro anni segnato da forti eruzioni vulcaniche, la più violenta delle quali fu quella

del vulcano indonesiano Tambora. L’altro anno più caldo (il 2007) è invece legato alla

stagione invernale e a quella primaverile per le quali si sono registrati i valori più alti dell’intera

serie, con anomalie, rispettivamente, di 3.1 gradi e di 2.9 gradi oltre la medie del

periodo 1961-1990. Se a ciò si aggiunge l’elevata anomalia dell’autunno precedente (+2.1

gradi, che rappresentano il massimo assoluto per l’autunno), si nota la fortissima anomalia

del recente episodio caldo che ha avuto luogo dal settembre 2006 al maggio 2007. È

peraltro evidente come la forte concentrazione dei massimi assoluti negli ultimi anni delle

serie sia una ovvia conseguenza del forte incremento di temperatura che ha caratterizzato

gli ultimi decenni.

Passando dalle temperature alle precipitazioni (figura 3), osserviamo per i totali annui

relativi al territorio lombardo una sequenza di massimi e minimi relativi, sovrapposta ad


Maurizio Maugeri

Clima in Italia e in Lombardia 25

Figura 3 - Totali annuali delle precipitazioni nel periodo

1800–2007 relativi alla serie media lombarda. I dati sono

espressi in termini di anomalie moltiplicative (ovvero rapporti)

rispetto al periodo 1961-1990. Per una più efficace

visualizzazione degli andamenti a lungo termine, viene anche

mostrata la serie che si ottiene filtrando i dati mediante un

filtro gaussiano passa basso.

una leggera diminuzione.

I valori più alti si sono raggiunti

tra gli anni ’40 e gli anni ’50 del

XIX secolo, mentre i valori più bassi

si riferiscono agli ’40 del XX secolo.

Si osservino anche i valori

piuttosto bassi che si sono susseguiti

nel corso degli ultimi 5 anni.

A livello stagionale il dato forse più

interessante è l’elevata frequenza

di valori piuttosto bassi nella stagione

invernale nel corso degli ultimi

20 anni. Questo dato, unitamente

al forte incremento delle

temperature, ha sicuramente avuto

significative ripercussioni sulle

precipitazioni nevose nelle aree

montuose, con un notevole impatto

sul turismo invernale.

Per quanto riguarda i trend di

lungo periodo, il segnale delle serie

termometriche è piuttosto omogeneo

per tutte le stagioni. A livello di medie annuali l’aumento, stimato mediante la regressione

lineare, risulta di 1.1 °C per secolo. Questo valore si riferisce al periodo 1865-

2007, ovvero al periodo per il quale si ha la massima affidabilità, sia in termini di omogeneità

dei dati che di copertura spaziale delle serie disponibili. Se si considerano anche i

dati precedenti al 1865, si ottiene una stima leggermente differente (0.9 °C per secolo). Moltiplicando

questi ratei di incremento per la lunghezza dei corrispondenti periodi si ottiene

un aumento di 1.5 °C per il periodo 1865-2007 e di 1.8 °C per il periodo 1800-2007.

Per quanto riguarda le precipitazioni, la regressione lineare evidenzia un leggero calo

dei valori totali annuali. Esso risulta dell’ordine del 5% per secolo ed è principalmente

legato alla stagione primaverile, per la quale la diminuzione è vicina al 10% per secolo.

Anche in questo caso, comunque, i trend sull’intero periodo 1865-2007, forniscono solo

un’informazione molto limitata sulla complessa evoluzione delle precipitazioni lombarde

nel corso degli ultimi 150 anni circa.

Per quanto riguarda le precipitazioni si è anche proceduto a verificare se la tendenza

verso un’accentuazione dell’intensità delle precipitazioni evidenziata recentemente per varie

aree del nostro Pianeta sia riferibile anche all’Italia. Questo aspetto è particolarmente

interessante in quanto il nostro Paese, in virtù di svariati elementi caratteristici quali la presenza

della catena alpina ed appenninica, la vicinanza del Mediterraneo e l’elevata densità

della popolazione, ha una naturale propensione al rischio alluvioni, il che lo rende criticamente

esposto ad un eventuale incremento degli eventi precipitativi di forte intensità.

I risultati evidenziano come, accanto a variazioni non significative delle precipitazioni totali,

si sia registrata negli ultimi 100-120 anni una sensibile e altamente significativa dimi-


26 Clima in Italia e in Lombardia Maurizio Maugeri

nuzione del numero totale di eventi precipitativi (mediamente del 10% dal 1880 ad oggi).

Tale andamento, tuttavia, non è uniforme su tutta la distribuzione statistica delle piogge

giornaliere, bensì presenta comportamenti opposti se si considerano gli eventi di bassa intensità

e quelli più intensi, essendo in calo i primi ed in aumento gli ultimi. Per questo tipo

di problematiche, nonostante sia molto migliorata la disponibilità dei dati, è ancora

molto difficile considerare una risoluzione spaziale più elevata di quella relativa ad aree

macroregionali come, per esempio, l’intero bacino padano.

Spazializzazione delle serie termometriche e pluviometriche

La disponibilità di un adeguato numero di lunghe serie storiche di dati meteorologici non

è una condizione sufficiente per le esigenze di coloro che si propongono di valutare l’impatto

della variabilità e dei cambiamenti climatici. Queste valutazioni richiedono infatti solitamente

che i dati forniti si riferiscano a ben determinate località, come ad esempio, una

città, una stazione turistica invernale, un campo con attività di sperimentazione agronomica

e così via. È naturalmente molto improbabile che tali località corrispondano proprio

ai punti per i quali si dispone di lunghe serie osservative.

È quindi opportuno corredare i dati con metodologie che permettano di portare le informazioni

contenute nelle serie ad un livello il più possibile vicino alla scala locale, ovvero

che consentano di spazializzare in modo opportuno i dati. In pratica, se si intende

fornire un valido strumento in grado di soddisfare la precedente esigenza per ogni punto

del territorio, è necessario ricavare dalle serie realmente disponibili nuove serie riferite

ai nodi di un grigliato con elevata risoluzione spaziale.

Queste serie non possono essere ottenute con un approccio statistico elementare, in

quanto la risoluzione richiesta è dell’ordine del km2, mentre le serie storiche attualmente

disponibili non hanno una così elevata risoluzione spaziale. È quindi necessario procedere

con un approccio basato su un’integrazione tra i dati che possono essere forniti dalle serie

osservative ed i risultati di appositi modelli volti a proiettare le informazioni su un numero

di punti superiore di due/tre ordini di grandezza al numero delle serie disponibili.

In questo contesto si è messa a punto una metodologia che si basa sui seguenti passi

fondamentali. Innanzitutto le lunghe serie storiche disponibili vengono trasformate in

serie mensili di anomalie rispetto ai valori medi del periodo di riferimento 1961-1990. Queste

serie di anomalie hanno una elevata coerenza spaziale e possono essere proiettate su

griglia (ovvero spazializzate) mediante algoritmi statistici standard. Nel nostro caso si è

proceduto calcolando per ogni punto di griglia un valor medio pesato delle anomalie delle

serie presenti in un intorno di raggio di circa 100 km, centrato nel punto di griglia stesso.

I pesi utilizzati per costruire queste medie possono tenere conto di vari fattori, il più

importante dei quali è ovviamente la distanza dal punto di griglia in esame. Una volta

proiettate su griglia le serie storiche espresse come anomalie, si procede alla costruzione

di una procedura che consenta di stimare i valori medi mensili termometrici e pluviometrici

del periodo di riferimento scelto (1961-1990) per ognuno dei punti del grigliato su cui

si sono proiettate le serie in anomalie; queste medie prendono il nome di valori normali

(o normali climatiche o ancora, in inglese, CLINOs, ovvero CLImatic NOrmals), mentre la

loro distribuzione spaziale prende il nome di climatologia. Le climatologie vanno ovviamente

prodotte per ogni mese dell’anno e quindi avremo 12 diverse climatologie per


Maurizio Maugeri

Clima in Italia e in Lombardia 27

Figura 4 - Climatologia delle temperature medie annuali

(in °C) per l’Italia Centro-Settentrionale. Risultati analoghi

sono stati prodotti anche alla scala mensile.

ognuna delle variabili considerate. Una volta disponibili le anomalie e le climatologie sul

medesimo grigliato, si procede semplicemente a sovrapporre i due campi per ottenere le

serie storiche stimate per ognuno dei punti del grigliato.

Ora però, mentre la procedura di spazializzazione delle anomalie è stata realizzata

con procedure statistiche standard, la costruzione delle climatologie ha richiesto un notevole

sforzo, sia in termini di acquisizione di nuovi dati, sia in termini di definizione di

nuove metodologie. Queste climatologie sono state costruite grazie al contributo di diversi

progetti tra cui si segnalano il già citato Progetto Kyoto, il Progetto FORALPS (Interreg

IIIb – Spazio Alpino) e il progetto CARIPANDA – Cambio climatico e risorsa idrica nel Parco

naturale dell’Adamello.

Le climatologie termometriche sono state ottenute costruendo un apposito modello

geografico che tiene conto di molti fattori. Il più importante è ovviamente la quota, ma

oltre ad essa, viene considerato anche l’effetto dovuto all’accumulo di masse d’aria fredda

nel bacino padano durante i mesi invernali, l’effetto dei laghi, l’effetto dell’isola di calore

dovuta ai grandi centri urbani, l’effetto dovuto all’esposizione geografica della porzione

di territorio considerata, l’effetto dovuto alla concavità o alla convessità del suolo

(effetti valle/cima), e così via. Il modello è stato costruito sulla base dell’analisi della dipendenza

delle temperature di diverse centinaia di stazioni dai precedenti fattori geografici

e codificato in un apposito programma che permette, per ogni mese dell’anno, di associare

ai dati di un DEM (Digital Elevation Model) un valore normale di temperatura per

ogni punto di griglia. La figura 4 mostra la climatologia relativa alle temperature medie annuali.

Il risultato prodotto include

l’intera Italia Centro-Settentrionale.

Le climatologie pluviometriche

sono invece state ottenute con un modello

di tipo PRISM (Parameter/Precipitation-Elevation

Regression

on Independent Slope Models). I modelli

PRISM sono strumenti analitici

di interpolazione che usano dati puntuali,

dati ottenuti da DEMs ed altri

set di dati spaziali e che consentono

di tenere conto delle situazioni più

complesse, come la presenza di alte

montagne, di regioni lacustri o costiere

e di altre zone con microclimi

di difficile interpretazione e modellizzazione;

le applicazioni coprono

una vasta gamma di discipline come

la climatologia, l’idrologia, la geografia,

la demografia, lo studio delle risorse

naturali, la pianificazione del

territorio, lo sfruttamento del terreno,

lo studio dei cambiamenti climatici


28 Clima in Italia e in Lombardia Maurizio Maugeri

globali, e così via. L’aspetto più importante di questi modelli in relazione alla costruzione

delle climatologie pluviometriche

è che essi riescono a “catturare”

la complessità del legame

tra le precipitazioni e le quote,

esprimendo per ogni area

geografica la relazione più adatta

a descrivere il fenomeno. La

figura 5 mostra la climatologia

relativa alle precipitazioni lombarde

relative ai mesi di gennaio

e luglio.

Sia la costruzione del modello

geografico che l’applicazione

del modello di tipo PRISM

hanno richiesto la raccolta di una

grande base di dati osservativi.

Fortunatamente con questi dati

non ci si proponevano di cogliere

l’aspetto relativo all’evoluzione

temporale (le climatologie si

riferiscono ad un ben determinato

periodo di riferimento); non

è quindi stato necessario raccogliere

serie secolari, ma è stato

sufficiente avere serie atte a poter

definire normali climatiche,

ovvero serie di lunghezza dell’ordine

dei 30 anni.

È importante sottolineare

come le precedenti climatologie

non rappresentino solo un

tassello della procedura che

consente di esprimere l’evoluzione

delle temperature e delle

precipitazioni di ogni punto

del territorio lombardo. Queste

climatologie, infatti, hanno anche

numerose altre applicazioni

e costituiscono, per esempio,

uno strumento molto importante

nel contesto della valutazione

della distribuzione spaziale

del rischio meteorologico.

A)

B)

Figura 5 - Climatologie delle precipitazioni mensili di (A) gennaio

e (B) luglio per la Lombardia. Si noti che sono ancora in corso

attività di ricerca per affinare il risultato prodotto e per migliorare

ulteriormente l’accordo con i dati osservativi.


Maurizio Maugeri

Clima in Italia e in Lombardia 29

Ringraziamenti

Il programma di ricerche i cui risultati sono stati qui sintetizzati si è avvalso di contributi

provenienti dai seguenti progetti: progetto Speciale CNR “Ricostruzione del clima del passato

nell’area mediterranea”; progetto “UE IMPROVE”; progetto finalizzato del Ministero

per le Politiche Agricole e Forestali, “CLIMAGRI, Cambiamenti Climatici ed Agricoltura”;

progetto MIUR PRIN 2001 “La variabilità del clima locale relazionata ai fenomeni di cambiamento

climatico globale”; progetto MIUR FIRB "Evoluzione nella frequenza di eventi precipitativi

estremi e di siccità in Italia negli ultimi 120 anni e relativo impatto sui bioecosistemi";

progetto “UE ALP-IMP”; cooperazione Italia-USA su Scienza e Tecnologia dei cambiamenti

climatici; Progetto Kyoto – Ricerca sui cambiamenti climatici e il controllo dei gas

serra in Lombardia; Progetto INTERREG (Spazio Alpino) Foralps; Progetto CARIPANDA –

Cambio climatico e risorsa idrica nel Parco naturale dell’Adamello.

Riferimenti bibliografici

Brunetti M, Maugeri M, Monti F, Nanni. T. 2004: Changes in daily precipitation frequency and

distribution in Italy over the last 120 years. J. Geophys. Res., 109, D05102, doi:10.1029/2003JD004296.

Maugeri M, Brunetti M, Buffoni L, Fassina A, Iafrate L, Lentini G, Mangianti F, Masiello C,

Mazzucchelli E, Monti F, Nanni T, Pastorelli R, Torquati C, 2005: Acquisizione, esame critico ed

analisi di serie storiche italiane per lo studio delle variazioni del clima. Relazione Finale per il terzo

anno del Progetto Finalizzato CLIMAGRI. 58 pp + 15 pp (appendice 1) (www.climagri.it).

Brunetti M, Maugeri M, Monti F, Nanni T. 2006: Temperature and precipitation variability in Italy in

the last two centuries from homogenised instrumental time series. Int. J. Climatol., 26, 345-381.


Sauro Coffani

Marina Ragni

Il sistema irriguo lombardo

Regione Lombardia, Direzione Generale Agricoltura

Valorizzazione dei Sistemi Rurali della Pianura e della Collina

Via Pola, 12/14 - 20124 Milano

e-mail: sauro_coffani@regione.lombardia.it


Sauro Coffani e Marina Ragni

Il sistema irriguo lombardo 33

Abstract

La pianura lombarda presenta un territorio fortemente antropizzato

e altamente produttivo, ricco di spazi agricoli, di presenze naturali e culturali di grande

valore, sottoposti a forti pressioni urbanistiche e infrastrutturali e con un’attività

agricola tra le più avanzate in Europa. Tale agricoltura raggiunge elevati risultati

quantitativi e qualitativi in quanto si giova di un sistema irriguo diffuso e consolidato

nel tempo che, fra l’altro, consente il mantenimento dei delicati equilibri idraulicoterritoriali

della pianura.

La memoria descrive il sistema irriguo lombardo, le sue connessioni con

il sistema idrico naturale, gli enti che provvedono all’irrigazione, la quantità di acqua

e le modalità di utilizzazione, le infrastrutture che ne consentono la distribuzione.

La rete idrografica naturale

La pianura lombarda, oltre ad essere un’area estremamente popolosa, soggetta a forti pressioni

insediative e dotata di una fitta rete di infrastrutture che consentono attività umane ad

alto reddito, garantisce la diffusione di una delle agricolture più importanti e produttive

dell’Unione Europea. Tale agricoltura non avrebbe oggi i rendimento produttivi e non potrebbe

fornire i prodotti di elevata qualità che la caratterizzano se non potesse contare sull’impiego

dell’acqua. La Lombardia, infatti, in rapporto alle altre regioni italiane presenta condizioni

favorevoli dal punto di vista delle risorsa idrica; tuttavia sono le opere realizzate

nel tempo e la loro attenta e continua gestione a garantire l’irrigazione dei campi coltivati.

La rete idrografica naturale lombarda è alimentata dalle precipitazioni che cadono sulla

regione (non molte alte, invero, e che nella pianura si aggirano in media tra i 600 e i

1000 mm/anno a secondo delle zone). Tuttavia i ghiacciai della catena alpina e i grandi

laghi prealpini, contribuiscono in modo notevole, mediante l’accumulo di riserva idrica,

ad arricchire d’acqua la regione stessa. I ghiacciai ammassano infatti grandi quantità di

precipitazioni nevose, mentre i laghi invasano gli apporti di pioggia e delle acque di fusione.

Dai ghiacciai si alimentano i più importanti fiumi lombardi ovvero, procedendo da

ovest verso est, il Ticino, l’Adda, l’Oglio, il Chiese e il Mincio. Il regime di questi fiumi,

prima di immettersi nei cinque maggiori laghi prealpini lombardi, rispettivamente Maggiore,

Como, Iseo, Idro e Garda, è tipicamente alpino e cioè caratterizzato da un massimo

estivo dei deflussi e da un minimo invernale. All’uscita dai laghi il regime dipende invece

dalla regolazione di questi ultimi. A partire dai primi decenni del secolo scorso si è

infatti intrapresa la costruzione delle opere che consentono di regolare la portata di acqua

defluente dai grandi laghi prealpini, con questo aumentando di gran lunga la funzione

di invaso che questi serbatoi naturali possiedono. La regolazione dei grandi laghi prealpini

consente l’utilizzo di quantità d’acqua che altrimenti non sarebbero state sfruttate.

Il principio alla base della regolazione è quello di rendere disponibile, secondo le esigen-


34 Il sistema irriguo lombardo Sauro Coffani e Marina Ragni

ze dell’utenza, la quantità di acqua accumulabile entro i limiti di escursione della superficie

del lago; in generale, questo avviene con la riduzione dei deflussi dal lago e il conseguente

riempimento dello stesso nei periodi di afflussi abbondanti (primavera e autunno)

e con lo svuotamento del lago nei periodi di magra (estate e inverno). La prima regolazione

risale al 1923 e ha riguardato il lago d’Idro; a questa sono seguite tutte le altre.

I principali fiumi non regolati che nascono dalle pendici delle Prealpi sono l’Olona,

il Lambro, il Brembo, il Cherio, il Serio e il Mella. Il regime di questi, tipicamente torrentizio,

presenta valori massimi di deflusso nei periodi primaverile e autunnale e minimi in

quelli invernale ed estivo.

Oltre alla risorse idriche superficiali, le acque sotterranee, con i fenomeni delle risorgenze,

costituiscono una caratteristica peculiare della Lombardia e contribuiscono a incrementare

gli apporti. Il fenomeno delle risorgenze è dovuto alle acque di falda che, scorrendo

per naturale pendenza verso sud, incontrano i terreni a granulometria fine e impermeabili

della bassa pianura e per l’effetto del rigurgito provocato dalla diminuzione di porosità,

sgorgano in superficie con una serie di polle sorgentizie denominate fontanili. Queste

acque, oltre ad aver permesso la nascita delle marcite grazie alla loro temperatura relativamente

costante tra i 10° e i 13° C e quindi superiore a quella ambientale in inverno,

costituiscono un’ulteriore e rilevante disponibilità idrica.

Agricoltura e irrigazione

Si diceva dell’importanza dell’agricoltura della Pianura Lombarda. Un dato significativo è

rappresentato dalla SAU (superficie agricola utilizzata) nell’area di pianura. Secondo i dati

ISTAT del censimento dell’agricoltura del 2000, essa si attesta a 763.780 ettari e rappresenta

il 75% della SAU lombarda. Nonostante gli elevati livelli di urbanizzazione della pianura

lombarda, l’agricoltura svolge pertanto ancora oggi una funzione prevalente in termini

di occupazione di suolo. A questa si aggiunge l’importanza della Lombardia nell’intero

sistema agricolo italiano. Il valore della produzione agricola lombarda è stato infatti

nel 2004 di 6.192 milioni di euro, pari al 13,4% della produzione lorda vendibile dell’agricoltura

italiana e circa l’80% di questa è stata prodotta dalla cosiddetta “agricoltura professionale”

che si svolge quasi interamente nella pianura irrigua. Questa forte influenza dell’agricoltura

in un territorio così grandemente soggetto a fenomeni di urbanizzazione e infrastrutturazione,

sarebbe inspiegabile se l’agricoltura non fosse economicamente forte,

competitiva sui mercati, fortemente radicata nel territorio. Dati alla mano, senza irrigazione,

l’agricoltura lombarda non presenterebbe il rilievo qualitativo e quantitativo che la pone

ai vertici dell’agricoltura europea.

All’irrigazione provvedono i consorzi di bonifica, i consorzi di miglioramento fondiario

e associazioni di utenti privati.

La pianura della Lombardia, bonificata nel tempo e resa irrigua, costituisce oggi il cosiddetto

territorio di bonifica definito anche dalla legge regionale in materia (l.r. 7/2003).

Su questa area i consorzi di bonifica svolgono le funzioni di esecuzione, manutenzione e

gestione delle opere pubbliche di bonifica ovvero provvedono alle funzioni di difesa idraulica

e, per la gran parte, di fornitura dell’acqua per l’irrigazione. Tale area di 1.215.453 ettari

ovvero circa la metà del territorio regionale, è suddivisa in comprensori di bonifica,

unità omogenee sotto il profilo idrografico e idraulico, per lo più delimitate da elementi


Sauro Coffani e Marina Ragni

Il sistema irriguo lombardo 35

Figura 1 - I consorzi di bonifica

I comprensori di bonifica e i consorzi

01 - Area Lomellina: Associazione

Irrigazione Est Sesia

01b - Area Lomellina: Consorzio di

Bonifica Valle del Ticino

04 - Est Ticino Villoresi

05 - Oltrepò Pavese (Consorzio non

operativo. Commissariato)

06 - Media Pianura Bergamasca

07 - Adda - Serio

08 - Muzza - Bassa Lodigiana

09 - Sinistra Oglio

10 - Mella e Fontanili

11 - Naviglio Vacchelli

12 - Dugali

13 - Medio Chiese

14 - Fra Mella e Chiese

15 - Alta e Media Pianura Mantovana

16 - Navarolo - Agro Cremonese -

Mantovano

17 - Colli Morenici del Garda

18 - Sud Ovest Mantova

19 - Fossa di Pozzolo

20-21 - Terre dei Gonzaga in Destra Po (ex

Agro Mantovano Reggiano e Revere)

22 - Burana - Leo - Scoltenna - Panaro

naturali (fiumi e Prealpi), e frutto di aggregazioni territoriali di preesistenti enti di bonifica

e irrigui di dimensioni inferiori avvenute a seguito dell’applicazione della legge regionale

26 novembre 1984, n.59 “Riordino dei consorzi di bonifica” oggi abrogata e sostituita

dalla recente legge regionale 7/2003.

I comprensori attualmente definiti sono 18. A questi si aggiungano la Lomellina, dove

operano l’Associazione Irrigazione Est Sesia e il consorzio di bonifica della Valle del Ticino,

e il comprensorio di Burana nell’Oltrepò mantovano, gestito dal consorzio Burana -

Leo - Scoltenna - Panaro con sede in Modena. Il consorzio di bonifica Terre dei Gonzaga,

oltre ai due comprensori di Agro-mantovano Reggiano e Revere, gestisce anche una

parte del territorio emiliano della provincia di Reggio Emilia. I comprensori Varese (numero

2) e Brianza (numero 3), definiti al momento della prima delimitazione comprensoriale

nel 1986, con successiva delibera consiliare del 1999 sono stati per una parte stralciati

dal territorio classificato di bonifica e per l’altra aggregati al sottostante comprensorio

Est Ticino Villoresi.

Il “comprensorio di bonifica medio” ha una superficie compresa tra i 45.000 e i 55.000

ettari (ben 9 comprensori lombardi infatti hanno queste dimensioni); nella bassa pianura

mantovana, però, i comprensori sono in genere un po’ meno estesi; il comprensorio Est Ticino

Villoresi ha invece dimensioni molto maggiori rispetto a tutti gli altri (278.258 ettari).

In base ai dati del Censimento dell’agricoltura del 2000 nel territorio di bonifica risulta

irrigabile il 91% della SAU.

In molti comprensori questa percentuale supera il 95% avvicinandosi al 100% in Lomellina,

in alcune aree del cremonese (comprensori Cremasco e Naviglio Vacchelli), del

bresciano (Fra Mella e Chiese) e del mantovano (Sud Ovest Mantova e Agro Mantovano


36 Il sistema irriguo lombardo Sauro Coffani e Marina Ragni

Reggiano). La Lombardia è di gran lunga la regione italiana con la più alta percentuale di

superficie irrigabile rispetto alla SAU (mediamente in Italia tale percentuale si colloca infatti

intorno al 20%).

Nell’ultimo decennio la diminuzione delle superfici agricole nel territorio di bonifica

lombardo ha riguardato anche le aree irrigabili, le quali sono diminuite nel complesso di

30.478 ettari e in termini relativi del 4%. A differenza però di quanto accaduto nei decenni

precedenti, dove le sottrazioni di terreni agricoli riguardavano essenzialmente le aree

non irrigue, nell’ultimo decennio il rapporto superficie irrigabile/SAU non è cresciuto, ma

si è mantenuto costante. Ad aver fatto segnare i maggiori decrementi di superfici irrigabili

sono stati il comprensorio dell’Est Ticino Villoresi, i comprensori dell’alta pianura (Media

Pianura Bergamasca, Sinistra Oglio e Medio Chiese) e alcuni comprensori del mantovano

(Colli morenici del Garda, Navarolo, Burana).

Nel 2000 sono state censite 38.110 aziende irrigate, il 27% in meno rispetto al censimento

precedente. La diminuzione del numero di aziende irrigate è stata comunque più

contenuta rispetto a quelle delle aziende non irrigate, il che ha determinato un aumento

del 9% del rapporto tra aziende irrigate e il totale delle aziende agricole. Nel 2000 tale

rapporto è pari al 79%.

I comprensori dove si è registrata la maggiore flessione nel numero delle aziende irrigue

sono stati la Lomellina (-46%), il Burana (-46%) e il Navarolo (-36%). Questo non sempre

è correlato alla diminuzione delle aree agricole, ma può essere anche la conseguenza

della scomparsa di aziende di piccole dimensioni. In Lomellina, ad esempio, alla diminuzione

del numero di aziende irrigue ha fatto riscontro solo una limitata riduzione delle

aree irrigabili.

Tra le coltivazioni, il riso, in Lomellina e in alcune aree del mantovano, rappresenta

la coltura con il più stretto legame con l’irrigazione e con il paesaggio irriguo lombardo.

La prevalenza delle colture irrigue sopra citate, insieme alla costante riduzione dei

prati, determinano la concentrazione dei fabbisogni irrigui nel periodo estivo, dove si riscontrano

le massime esigenze del mais: ciò può comportare competizione con altri utilizzi,

in particolare turistici. In questo quadro, dove l’irrigazione è capillarmente diffusa

sul territorio come in nessuna altra parte d’Italia, i consorzi di bonifica provvedono globalmente

all’irrigazione di 526.783 ettari. Non tutti, però, distribuiscono l’acqua irrigua all’intero

comprensorio di riferimento in quanto in alcune aree sussistono associazioni irrigue

private titolari di proprie derivazioni autonome. In alcuni casi, il consorzio fornisce

l’acqua a gruppi di utenti che gestiscono direttamente una loro rete di distribuzione. Molti

agricoltori, inoltre, si approvvigionano di acqua direttamente da pozzi privati aziendali.

Oltre al consorzio di bonifica Est Ticino Villoresi e all’Associazione Irrigazione Est Sesia

che, come gestori dei comprensori più grandi della Lombardia, distribuiscono i maggiori

quantitativi di acqua irrigua, le maggiori superfici irrigate riguardano i consorzi Muzza

Bassa Lodigiana (61.595 ha), Alta e Media Pianura Mantovana (39.528 ha), Navarolo

(34.682 ha) e Fossa di Pozzolo (33.765 ha). Poco estese, rispetto al comprensorio di riferimento,

sono invece le aree irrigate direttamente dai consorzi di bonifica Fra Mella e Chiese

(1.740 ha), Naviglio Vacchelli (3.785 ha) e Sinistra Oglio (11.020 ha); in quest’ultimo caso

le aree irrigate dal consorzio sono aumentate negli ultimi anni grazie all’ingresso nell’ente

di bonifica di associazioni private di utenti.


Sauro Coffani e Marina Ragni

Il sistema irriguo lombardo 37

I metodi irrigui

Il servizio irriguo è gestito dai consorzi con modalità diverse che dipendono essenzialmente

dalla morfologia del territorio, dalle caratteristiche dei suoli e delle colture, dalle organizzazioni

consortili, dalla disponibilità d’acqua, dalle rete di distribuzione, così come

si è andata realizzando e consolidando nel tempo. Questo spiega l’eterogeneità che si trova

nei diversi comprensori irrigui.

Nei comprensori occidentali e di antica irrigazione, l’irrigazione viene effettuata per scorrimento

e raggiunge i campi attraverso una rete di canali che sfrutta la naturale inclinazione

del territorio. Questo sistema implica generalmente una gestione per turni irrigui. Questa

è anche la modalità nettamente prevalente in Lombardia. Si calcola che le superfici irrigate

dai consorzi a scorrimento interessino 288.883 ettari ovvero il 55% del totale. Se a

questi, si aggiungono i 93.388 ettari delle aree risicole, irrigati per sommersione, considerabile

come una tipologia di irrigazione per scorrimento, si raggiungono i 382.271 ettari

ovvero il 72,8% delle superfici irrigue. L’irrigazione per scorrimento (sommersione compresa)

è totale nell’Associazione Irrigazione Est Sesia (90.475 ha) e nettamente prevalente

nei consorzi Est Ticino Villoresi (113.500 ha), Muzza Bassa Lodigiana (55.401 ha), Media

Pianura Bergamasca (29.120 ha), Sinistra Oglio (9.294 ha), Naviglio Vacchelli (3.785 ha),

Dugali (15.300 ha), Medio Chiese (17.663 ha), Fra Mella e Chiese (1.740 ha) e Fossa di Pozzolo

(26.055 ha).

Nei comprensori sud orientali i canali irrigui vengono mantenuti riempiti durante la stagione

irrigua. Gli agricoltori derivano l’acqua dai canali e la diffondono sui campi a scorrimento

o, più spesso, per aspersione. Questa modalità di irrigazione viene denominata di

soccorso e interessa 124.199

ha nei comprensori lombardi

irrigati dai consorzi di bonifica

(23,3%). L’irrigazione è

totalmente organizzata secondo

questa modalità nei

consorzi Agro Mantovano

Reggiano (819.906 ha), Sud

Ovest Mantova (14.683 ha),

Burana (11.376 ha) e Revere

(7.000 ha). È inoltre molto

significativa, seppur non

esclusiva, nei consorzi Alta e

Media Pianura Mantovana

(27.031 ha) e Navarolo

(25.859 ha).

La pluvirrigazione, effettuata

mediante impianti tubati

in pressione, è un sistema

ancora poco diffuso in

Lombardia. Essa interessa

Figura 2 - Tipologie di irrigazione nei comprensori lombardi

20.313 ettari, di cui 9.729 nei


38 Il sistema irriguo lombardo Sauro Coffani e Marina Ragni

Colli Morenici del Garda, una realtà territoriale molto particolare, dove la realizzazione di

impianti di sollevamento in grado di portare sulle colline moreniche, grazie a un migliaio

di chilometri di tubi interrati, l’acqua prelevata dai canali di valle, ha permesso di trasformare

gli ordinamenti produttivi agricoli, altrimenti non competitivi con le aziende di

pianura. Tra gli altri consorzi di bonifica la pluvirrigazione è diffusa nei consorzi Sud Ovest

Mantova (3.693 ha), Medio Chiese (2.000 ha), Sinistra Oglio (1.726 ha), Navarolo (1.037

ha), Media Pianura Bergamasca (880 ha), Alta e Media Pianura Mantovana (748 ha) e Est

Ticino Villoresi (500 ha). Come si può notare, sono situazioni marginali nel contesto dell’irrigazione

lombarda.

A questo punto è opportuno fornire alcune precisazioni circa il dibattito che si è andato

diffondendo negli ultimi anni circa la compatibilità ambientale di un sistema irriguo

basato su utilizzi di elevati quantitativi di acqua. Va infatti rilevato che, in virtù delle naturali

e molteplici interconnessioni tra la circolazione idrica di superficie e quella di prima

falda, pur in presenza di bassa efficienza al campo dell’adacquamento tradizionale per

scorrimento (ovvero di elevate dotazioni irrigue specifiche all’appezzamento), a livello

comprensoriale le dotazioni in termini di risorsa idrica regolata si abbassano, sino a divenire

equivalenti a quelle dei comprensori totalmente irrigati per aspersione. L’irrigazione

per scorrimento inoltre, oltre ad essere assolutamente priva di costi energetici, garantisce

il permanere di un fitto sistema di canalizzazioni a cielo aperto a cui sono spesso associati

elementi paesaggisticamente ed ecologicamente rilevanti (alberature, siepi etc.).

Le acque utilizzate

Per l’utilizzo delle acque i consorzi dispongono di concessioni di derivazione che globalmente

assommano a 752,9 m³/s. Sono i consorzi della pianura occidentale a disporre dei

maggiori volumi di concessione (Associazione Irrigazione Est Sesia 188 m³/s, Est Ticino Villoresi

173,51 m³/s, Muzza Bassa Lodigiana

120 m³/s), anche se spesso le portate

di concessione non sono completamente

derivabili per la mancanza di

una sufficiente dotazione irrigua. I consorzi

della bassa pianura, dove l’acqua

viene sollevata dai fiumi, dispongono

invece dei quantitativi più limitati (Revere

6 m³/s, Sud Ovest Mantova 10,6

m³/s, Agro Mantovano Reggiano 14

m³/s).

L’entità dei volumi concessi è collegata

alla dotazione irrigua territoriale

(rapporto tra la portata prelevata alla

fonte e la superficie irrigata, comprensiva

pertanto delle perdite) la quale

costituisce un indice del grado di impiego

della risorsa idrica nei territori.

Essa dipende dalle tecniche di irriga-

Tabella 1- Superfici servite e provenienza

delle acque

Provenienza acque Area servita (ha) Area servita (%)

Adda 112.577 11,5

Brembo 7.896 0,8

Cherio 1.184 0,1

Chiese 29.066 3,0

Mincio 127.404 13,0

Oglio 49.752 5,1

Oglio Adda 125.615 12,8

Po 104.554 10,6

Po Baltea Ticino 119.008 12,1

Serio 14.445 1,5

Sesia 30.512 3,1

Sesia Ticino 4.637 0,5

Ticino 136.463 13,9

Misto 119.564 12,2

Totale 982.677 100,0


Sauro Coffani e Marina Ragni

Il sistema irriguo lombardo 39

zione utilizzate (è superiore infatti per la sommersione e lo scorrimento, inferiore nel caso

di irrigazioni per aspersione). Le maggiori dotazioni irrigue territoriali si hanno nei comprensori

occidentali dove possano superare anche l’1,25 l/sxha.

La gran parte delle acque superficiali utilizzate per l’irrigazione proviene dai fiumi che

escono dai grandi laghi regolati lombardi: Ticino, Adda, Oglio, Chiese e Mincio, con prevalenza

dei primi due (tab. 1). Tuttavia va segnalato che più di un terzo (36,6%) dei territori

irrigui sono irrigati con acque miste ovvero provenienti da più fiumi. A queste devono

aggiungersi gli utilizzi da fontanile e quelli da pozzi.

I consorzi di bonifica della Lombardia dispongono di 127 derivazioni di acqua irrigua;

queste comprendono 24 impianti di sollevamento (negli altri casi si tratta di derivazioni a

gravità che riguardano i territori di alta e media pianura). I principali impianti di sollevamento

sono localizzati lungo il Po, l’Adda, l’Oglio e il Mincio e consentono di irrigare

113.913 ettari. In essi sono installate 113 pompe per una potenza complessiva di 22.085

kW. Si stima che vengano sollevati annualmente 580 milioni di metri cubi d’acqua, ovviamente

dipendenti dall’andamento della stagione irrigua. Gli impianti funzionano mediamente

per un intervallo di tempo che può variare tra i 150 e i 60 giorni.

Figura 3 - Principali derivazioni e adduttori della rete dei canali in gestione ai Consorzi

La rete dei canali

Il paesaggio lombardo di pianura si caratterizza per la fittissima rete di canali che scorrono

tra i campi, sottopassano vie a grande comunicazione e strade vicinali, si seguono talvolta

paralleli per chilometri, si intersecano, incrociano nel loro percorso migliaia di manufatti

idraulici di regolazione dei flussi delle acque; talvolta preziosi ecosistemi lineari, questi

canali, grazie alle loro strade alzaie, rappresentano vie privilegiate di accesso alla campagna

e assolvono anche funzioni ricreative. Sono essenzialmente canali irrigui e di bonifica,

di dimensioni e lunghezza variabile a secondo che siano derivatori principali o irrigatori

aziendali, collettori o canali di bonifica secondari.

Questo patrimonio è immenso. I canali in gestione ai consorzi di bonifica raggiungo-


40 Il sistema irriguo lombardo Sauro Coffani e Marina Ragni

no globalmente in Lombardia

17.533 chilometri. Se si pensa di

aggiungere a questi i canali privati

e quelli aziendali, non censiti

dal Sistema Informativo Bonifica

Irrigazione Territorio Rurale

(S.I.B.I.Te.R.) della Regione Lombardia,

si può facilmente comprendere

l’estensione di questa

rete. È interessante notare come

la rete di canali in gestione ai consorzi

di bonifica sia di estensione

più o meno simile in Lombardia,

Veneto (19.232 km) e Emilia Romagna

(17.350 km) in base ai dati rilevati dalle rispettive Unioni Regionali delle Bonifiche.

A differenza, però, delle regioni contermini, in Lombardia è la rete irrigua ad essere nettamente

prevalente (12.551 km, ovvero il 71,6%, rispetto a 6.112 km e 32% in Veneto e 3.096

km e 17,8% in Emilia). In Lombardia la ripartizione dei canali per le diverse funzioni, sulla

base della loro lunghezza, è la seguente: 71,6% irrigazione, 13,9% bonifica, 14,5% mista.

Si tenga comunque conto del fatto che in questa attribuzione si considerano irrigui anche

quei canali che, pur svolgendo in alcuni momenti funzioni di colo, sono stati progettati per

assolvere la funzione irrigua, così come vengono attributi alla bonifica canali che possono

supportare l’irrigazione per limitati periodi di tempo e con portate modeste.

La prevalenza della rete irrigua sulla rete delle bonifica in Lombardia, si riflette, come

ovvio, anche nei dati per singolo consorzio. Sono proprio i consorzi più tipicamente irrigui

a gestire le reti più estese. In particolare, la rete dell’Associazione Irrigazione Est Sesia

raggiunge i 4.005 km soltanto in Lombardia, a cui si devono aggiungere i 1.212 km gestiti

dallo stesso ente in Piemonte. La rete del consorzio di bonifica Est Ticino Villoresi è

di 2.503 km, quella del Medio Chiese di 1.306 km. In questi consorzi la rete irrigua rappresenta

più dell’85% della rete totale. Una situazione differente si riscontra invece nei

due consorzi che seguono in quanto ad estensione della rete di canali: Media Pianura Bergamasca

e Muzza. La rete del consorzio bergamasco (1.259 km) è infatti in prevalenza costituita

da canali ad uso promiscuo (753 km pari al 58,4% della rete), mentre quella del

consorzio di Lodi (1.255 km) vede comunque una buona presenza di canali con prevalente

funzione di bonifica (388 km, corrispondenti al 31% della rete), situati in gran parte

nella parte bassa del comprensorio.

Un parametro significativo per valutare l’impatto territoriale della rete dei canali è costituito

dalla densità, rappresentata dal rapporto tra lunghezza della rete e superficie interessata.

In Lombardia la densità media dei canali gestiti dai consorzi di bonifica è di 1,64

km/km². È sorprendente notare come questa densità sia esattamente la stessa dei canali

del Veneto (fonte Unione delle Bonifiche Venete) e superi di poco la densità dei canali emiliani

(1,46 km/km², fonte Unione Bonifiche dell’Emilia), a sottolineare l’esistenza di una

costante di densità, legata alla funzionalità, nella presenza di infrastrutture irrigue e di bonifica

nella pianura del Po.


Sauro Coffani e Marina Ragni

Il sistema irriguo lombardo 41

A livello comprensoriale esiste comunque una notevole variabilità tra le densità di rete.

Sono i comprensori della Lomellina, di Revere e dell’alta pianura a presentare le densità

di rete più elevate (Associazione Irrigazione Est Sesia 3,55 km/km², Medio Chiese 2,34

km/km², Revere 2,28 km/km², Dugali 2,19 km/km², Fra Mella e Chiese 1,98 km/km²), mentre,

se si esclude il consorzio Naviglio Vacchelli (0,96 km/km²), nel cui comprensorio permangono

gestioni private, le densità più basse si ritrovano nei consorzi che gestiscono i

territori caratterizzati dallo scolo meccanico delle acque ovvero Navarolo (1,10 km/km²)

e Sud Ovest Mantova (1,18 km/km²).

I comprensori che possiedono le maggiori densità di canali sono gli stessi che presentano

le maggiori densità di canali irrigui a conferma di come sia la rete irrigua (che si era

già visto essere prevalente nel computo totale) a essere determinante per la presenza della

fitta maglia di canali che caratterizza il paesaggio e l’ambiente padano. Se si calcolano

infatti le densità di rete, suddivise per funzione, si ottiene che la densità delle rete irrigua

è pari a 1,17 km/km², quella di bonifica 0,23 km/km², quella promiscua 0,24 km/km². La

densità dell’insieme della rete ad uso irriguo e di quella promiscua raggiunge pertanto la

ragguardevole cifra di 1,40 km/km². Ancora una volta è confermato lo stretto legame esistente

nella pianura lombarda tra irrigazione e paesaggio, fattore determinante degli assetti

territoriali e dal quale è impossibile prescindere per qualsiasi intervento sull’agricoltura

e sul territorio.

Gli interventi di manutenzione e adeguamento del sistema irriguo

Un così esteso reticolo di canali e manufatti necessita nel tempo di costanti interventi di

manutenzione straordinaria e di adeguamenti. La Regione Lombardia supporta l’esecuzione

di interventi di conservazione e adattamento del sistema idraulico attraverso l’erogazione

di finanziamenti ai consorzi di bonifica, in un quadro di programmazione fondato sul

programma regionale di bonifica e sui programmi comprensoriali dei consorzi. Interventi

sul reticolo idraulico in gestione ai consorzi possono essere eseguiti e finanziati anche

a seguito di leggi, piani e programmi nazionali, quali, ad esempio, il decreto legislativo 3

aprile 2006 n. 152 “Norme in materia ambientale” e il Piano idrico nazionale di approvvigionamento

idrico, purché congruenti con le linee di programmazione regionali.

Fino al 1999 gli interventi finanziati dalla Regione hanno beneficiato di fondi regionali

sulla base della l.r. 59/84 (ora l.r. 7/2003). A partire dal 2000, l’inserimento di tali interventi

nel Piano di Sviluppo Rurale (misura q – 3.17 “Gestione delle risorse idriche in agricoltura”)

ha consentito di utilizzare allo scopo anche risorse comunitarie e nazionali.

Nel periodo di applicazione del Piano di Sviluppo Rurale (2000-2006) sono stati finanziati

402 progetti per un importo complessivo di lavori di quasi 111 milioni di euro. In generale

il contributo regionale ha coperto l’80% dell’importo totale dell’intervento. Gli interventi

hanno interessato tutte le provincie lombarde di pianura. A Mantova sono stati destinati

i maggiori finanziamenti, i quali hanno consentito l’esecuzione di progetti per 32,90

milioni di euro, a sottolineare la fondamentale rilevanza della rete di bonifica e irrigazione

nel territorio della provincia mantovana. Cremona e Brescia seguono con interventi

per un totale rispettivamente di 20,47 e 18,96 milioni di euro.

Con il passare del tempo, sulla spinta delle istanze avanzate dall’opinione pubblica e

dalle popolazioni locali, ai tradizionali interventi a prevalente funzione idraulica (realiz-


42 Il sistema irriguo lombardo Sauro Coffani e Marina Ragni

zazioni e manutenzioni straordinarie di canali e manufatti, modifiche di tracciati, realizzazione

di impianti pluvirrigui, costruzione di piccole centrali idroelettriche etc.) si sono affiancati,

dapprima interventi manutentivi con applicazione di tecniche di ingegneria naturalistica,

e quindi veri e propri interventi volti al recupero e alla rinaturalizzazione di canali

e strade alzaie a fini ambientali e ricreativi, sistemazioni di fontanili, ristrutturazioni di

manufatti ed edifici storici, creazione di vasche di laminazione. Questi interventi, cosiddetti

per brevità “ambientali”, riguardano per il periodo di applicazione del Piano di Sviluppo

Rurale (2000-2006) il 13,2% in quanto a numero di progetti e il 10,5% in termini di

importo dei lavori eseguiti.

Altra istanza emersa più recentemente è stata la realizzazione di sistemi di telerilevamento

e telecontrollo sui canali, nonché di azionamento automatico e a distanza di organi

idraulici di manovra. Questi interventi vanno in direzione di una maggiore efficienza

e sicurezza nella gestione degli eventi di crisi nel caso della bonifica e di controllo accurato

dei consumi idrici nel caso dell’irrigazione, così come da più parti viene sempre più

richiesto. Questi interventi hanno riguardato nel periodo 1996-2006 il 6,3% dei progetti finanziati

e il 4,5% delle risorse impiegate.

Con la nuova programmazione comunitaria 2007/2013, il Programma di Sviluppo Rurale

(PSR) prevede, con la misura 125A “Gestione idrica e salvaguardia idraulica del territorio”,

interventi a cura dei Consorzi di Bonifica volti alla promozione del risparmio idrico

e all’utilizzo plurimo della risorsa idrica e delle infrastrutture, all’eliminazione dei deficit

idrici, alla migliore sicurezza idraulica del territorio, al miglioramento dell’efficienza

delle reti idriche, delle strutture di bonifica e dei drenaggi.

Altre misure, quali la 221 “Imboschimento dei terreni agricoli” e la 313 Incentivazione

di attività turistiche vedono come beneficiari ancora i Consorzi di bonifica.

La misura 221, infatti, prevede interventi volti a favorire lo sviluppo sostenibile delle

aree rurali al fine di rispondere alla crescente domanda di servizi ambientali da parte della

società. Inoltre con la misura 221 si intende proseguire l’attività avviata nelle precedenti

programmazioni, a favore dello sviluppo di metodi di produzione agricola compatibili

con la salvaguardia dell’ambiente, del paesaggio rurale, delle risorse naturali e della biodiversità.

La misura 313, invece, si propone di incentivare la dotazione infrastrutturale su piccola

scala di tipo ricreazionale-ricettivo dell’area rurale e di sviluppare la capacità di promozione

dell’offerta turistica, preferibilmente d’area e coordinata con programmi di sviluppo

sostenibile locale, mediante iniziative volte alla costruzione di pacchetti integrati di

offerta, che promuovano congiuntamente le risorse tipiche locali (natura, cultura, artigianato,

enogastronomia, prodotti tipici). Si persegue quindi lo sviluppo e la promozione di

“destinazioni” turistiche innovative, con azioni tendenti alla valorizzazione dei diversi elementi

della ruralità e dei diversi segmenti turistici e di prodotto caratterizzanti ambiti agricolo-rurali

omogenei.


Stefano Bocchi

Sistemi colturali e irrigazione

Dipartimento di Produzione Vegetale

Università degli Studi di Milano

Via Celoria, 2 - 20133 Milano


Stefano Bocchi

Sistemi colturali e irrigazione 45

Abstract

L’evoluzione dei sistemi colturali in Lombardia, sotto la spinta di esigenze

mutevoli nel corso dei secoli, ha da sempre richiesto una continua revisione

delle tecniche di irrigazione. L’azienda agraria di oggi, senza poter dimenticare l’eredità

del passato, deve seguire strategie innovative di gestione dell’acqua, in modo da

migliorarne l’efficienza d’uso all’interno dei moderni sistemi colturali, rispondendo

sia a logiche di mercato sia a esigenze di sostenibilità ambientale, all’interno di un

quadro normativo europeo che la stimola a cogliere numerose opportunità nella tutela

delle risorse naturali.

In questo panorama, risulta opportuno non solo allargare e approfondire

le conoscenze, ma anche mettere a punto nuovi strumenti per l’elaborazione dei

dati, la loro integrazione, la rappresentazione cartografica, il monitoraggio ed offrire

all’azienda servizi ad elevato livello qualitativo.

L’acqua, che per sette decimi copre la terra tanto da conferirle l’aspetto di pianeta azzurro,

nonostante l’apparente abbondanza (il 97% dell’acqua è marina e salata, più del 2%

costituisce i ghiacci delle calotte polari), in realtà è una risorsa che, in molte aree, risulta

fortemente insufficiente. Siamo entrati in una fase storica caratterizzata dalle carenze e da

usi conflittuali della risorsa, con enormi implicazioni di food ed environmental security (sicurezza

alimentare e ambientale), salvaguardia degli ambienti acquatici, stabilità sociale e

politica. Nella seconda metà del ventesimo secolo, la domanda di acqua è più che triplicata,

con maggiore richiesta a scopi irrigui per la produzione di derrate alimentari. Nello

stesso periodo, la fortissima crescita del numero di grandi dighe (da 5000 a 45000) è risultata

la causa maggiore di alterazione di sistemi idrologici fluviali e la funzionalità di

ecosistemi. Molte economie stanno affrontando queste problematiche, cercando di aumentare

l’efficienza d’uso, di individuare migliori sistemi irrigui e di riutilizzazione dell’ acqua

(recycling of waste water).

Anche nella UE, ove l’agricoltura irrigua risulta tuttora il maggiore consumatore di acqua,

con punte elevate nei paesi Mediterranei (88% in Grecia, 72% in Spagna, 59% in Portogallo),

risulta strategico definire politiche di intervento a supporto dei diversi utenti che

operano alle diverse scale. Conviene individuare interventi locali (sistema colturale, sistema

aziendale agrario) inserendoli all’interno di logiche pianificatorie territoriali di più vasto

respiro, in grado di superare le separazioni tra i settori (produttivi, insediativi, ricreativi)

e i relativi conflitti. Una recente rassegna bibliografica di Sander-Zwart e Bastinaanssen

sottolinea la necessità di rinnovare le ricerche sulla produttività dell’acqua, che presenta

una elevata variabilità sia tra le specie coltivate, sia all’interno dei sistemi colturali.


46 Sistemi colturali e irrigazione Stefano Bocchi

La Produttività Idrica Colturale (Crop Water Productivity o CWP riferita in bibliografia anche

come Water Use Efficiency, efficienza d’uso dell’acqua, viene espressa in termini di

kg di biomassa utile/m 3 di acqua evapotraspirata), risulta pari a 1,09 kg/m 3 per il frumento

e per il riso, 0,65 kg/m 3 per il cotone, 1,80 kg/m3 per il mais. Zwart e Bastiaanseen fanno

osservare la grande variabilità di risposta delle specie coltivate: per il frumento i valori

sono compresi nell’intervallo 0,6 – 1,7 kg/m 3 ; per il riso 0,6 – 1,6 kg/m 3 ; per il cotone

0,41 – 0,95 kg/m 3 ; per il mais 1,1 – 2,7 kg/m 3 ). Tale variabilità è riconducibile non solo alle

caratteristiche meteorologiche, ma anche ai sistemi di gestione dell’acqua irrigua, del

terreno (lavorazioni) delle colture (fertilizzazione ecc). Con una migliore efficienza d’uso

dell’acqua, in condizioni di agricoltura intensiva, si riducono i fenomeni di erosione e di

inquinamento delle falde.

L’area geografica corrispondente al territorio Lombardo è caratterizzata da una diffusa

disponibilità di acqua, dovuta sia al regime pluviometrico sia alla presenza di corsi d’acqua

superficiali e di risorgive, in particolare nelle zone di pianura. In queste ultime, quasi

il 92% della superficie risulta oggi irrigua (circa 700000 ha) sia grazie alle derivazioni dirette

dai corsi d’acqua (89%) sia grazie a derivazioni dalla falda (11%). Carlo Cattaneo descriveva

le trasformazioni effettuate dall’uomo nella pianura Lombarda in questo modo:

“Noi possiamo mostrare agli stranieri la nostra pianura tutta smossa e quasi rifatta dalle

nostre mani …. Abbiamo preso le acque dagli alvei profondi dei fiumi e dagli avvallamenti

palustri e le abbiamo diffuse sulle aride lande … una parte del piano, per arte ch’è

tutta nostra, verdeggia anche nel verno, quando all’intorno ogni cosa è neve e gelo. Le terre

più uliginose sono mutate in risaje; onde, sotto la stessa latitudine della Vandea, della

Svizzera, della Tauride, abbiamo stabilito una coltivazione indiana”. (Notizie naturali e

civili su la Lombardia, VI congresso degli scienziati italiani).

La pianura irrigua, che si mostrava agli osservatori della metà del XIX secolo “tutta

smossa e quasi rifatta dalle nostre mani” avrebbe subito nei decenni successivi, ulteriori

forti trasformazioni. Nelle frasi di Cattaneo si colgono due concetti: a) l’agricoltura, nel

corso dei secoli, è stata una formidabile fonte di trasformazione dell’ambiente, ha “rifatto”

la pianura, b) tale trasformazione si è compiuta nell’ambito di un intimo rapporto uomo-risorse

naturali, l’espressione “rifatta con le nostre mani” indica un processo fino ad

allora interno al mondo agricolo, fedele a logiche di relazione non mediata e non in contraddizione

con quelle del settore primario. Del resto, come osservato da Giovanni Haussamann,

i valori etici della civiltà contadina per la società della città, risultano (o sarebbero

risultati) letteralmente astratti, separati dalle loro radici e destinati ad essere rapidamente

schiacciati da quello che, sempre Haussmann, definisce “scienza urbana” (Haussmann G.,

1992).

Gli equilibri strutturali raggiunti e mantenuti dall’azienda agraria fino alla fine degli

anni ’50, sembrano quindi disarticolarsi dal dopoguerra ad oggi sotto la spinta della “scienza

urbana” che trascina l’azienda agraria con ritmi e logiche ad essa non sempre congeniali.

Nelle figure della pagina successiva vengono riportate immagini di aree rurali degli

anni 1955-56 (colonna sinistra) confrontate alle stesse aree negli anni 2000 (colonna

destra).


Stefano Bocchi

Sistemi colturali e irrigazione 47

Nelle 2 immagini, si colgono immediatamente le trasformazioni dei sistemi colturali e

del paesaggio avvenute nell’azienda agraria di pianura irrigua lombarda negli ultimi 50

anni (Bocchi et al. 2003, Pileri et al. 2005).

Immagini a sinistra (azienda agraria degli anni ’50, collocata in due aree a diverso

sviluppo).

1) L’azienda agraria è ancora caratterizzata dalla presenza del prato marcitoio, sistema colturale

messo a punto nel XII secolo nella zona, come strumento di intensificazione foraggero-zootecnica

che sfruttava l’abbondanza di acqua risorgiva (ad integrazione di

quella dei canali) in grado di far produrre il prato anche in inverno, grazie alla temperatura

dell’acqua superiore a 10 °C (al prato erano destinati indicativamente 600 – 700

mm/anno).

2) Gli appezzamenti sono di limitata superficie (anche inferiore all’ettaro), delimitati in

modo da razionalizzare il lavoro dell’uomo e ottimizzare gli interventi irrigui (recenti

studi di agricoltura di precisione hanno dimostrato che gli appezzamenti avevano una

forte omogeneità tessiturale interna rispetto agli attuali nei quali l’eterogeneità è fonte

di sprechi, inquinamenti, instabilità

produttiva);

3) Le rotazioni potevano includere

1a

1b

la coltura da rinnovo

(mais da granella cui erano

destinati 200 mm/ciclo produttivo),

una cerealicola vernina

(frumento cui erano destinati

circa 100 – 200

mm/ciclo produttivo) e tre

anni di prato avvicendato

(cui erano destinati circa 500

– 600 mm/anno; il sistema

colturale trae origine da studi

del XV- XVI secolo di

2a

2b

agronomi lombardi come

Agostino Gallo e Tarello da

Lonato);

4) L’azienda gestisce un sistema

di siepi e filari ai bordi

dei campi (il sistema confe-

Anno 1955 Anno 2000

Figura 1 - Foto IGM del 1955

(colonna sinistra) e immagini

LANDSAT 2000 (destra) di due aree

in provincia di Milano (in verde è

evidenziato il sistema siepe/filare

molto sviluppato negli anni’50 ed

estremamente ridotto nel 2000)


48 Sistemi colturali e irrigazione Stefano Bocchi

risce all’insieme l’aspetto di cosiddetto bocage all’italiana di origine etrusca, evoluzione

romana e perfezionamento rinascimentale), sistema che era in grado di svolgere numerose

funzioni e influire positivamente sui bilanci idrici delle colture.

Immagini a destra della pagina precedente (azienda agraria attuale)

1) Molte aziende agrarie (caso 1b) possono essere considerate ormai sistemi relitti marginalizzati

o inglobati in aree di espansione urbana, industriale e infrastrutturale ove lo

sviluppo post-bellico ha ridotto fortemente la SAU, impermeabilizzato gran parte delle

superfici, frazionato i terreni coltivati, compromesso l’armonia dell’azienda agraria, influendo

fortemente sui flussi idrici dell’intera area;

2) Le aziende agrarie (caso 2b), seguendo processi di intensificazione (negli anni ’60 –’70

– ‘80 la pressione d’offerta da parte dell’industria di mezzi tecnici per l’agricoltura come

diserbanti, antiparassitari, concimi ternari e semplici, macchine operatrici è forte e

crescente) specializzazione, semplificazione hanno cambiato la forma e la dimensione

dei terreni. Gli appezzamenti, a seguito di interventi di accorpamento, hanno assunto

una dimensione superiore all’ettaro (a volte diversi ettari), forme regolari funzionali ad

un elevato livello di meccanizzazione del cereale estivo (mais o riso); nei terreni, lavorati

spesso eccessivamente, diminuisce progressivamente la percentuale di sostanza

organica ed aumenta invece – a volte eccessivamente – il contenuto di macroelementi

(in particolare fosforo). L’irrigazione è ancora effettuata con metodi a scorrimento, poco

efficienti, con turni ancora legati al passato (ancora funzionali alla gestione del prato).

Le nuove tecniche, sviluppate a partire da studi degli anni ’70 e ’80 e in grado di

valorizzare i dati spazializzati oggi disponibili di pedologia, meteorologia, caratteri colturali,

si diffondono con difficoltà.

3) Le rotazioni sono semplificate, con casi di monosuccessione. Il mais viene spesso coltivato

come coltura principale sia per produrre granella, sia per produrre trinciato integrale.

Le aziende con allevamento bovino da latte trovano conveniente sostituire gli

erbai intercalari dopo frumento con l’erbaio di mais per la produzione di trinciato integrale.

Con gli anni ’80 e con l’avvento delle attrezzature in grado di gestire il cosiddetto

unifeed (piatto unico) in molte aziende vengono definitivamente abbandonati i

prati polititi (il fieno è considerato qualitativamente troppo eterogeneo e poco conveniente

rispetto a quello ottenuto con erbaio di loglio italico); si abbandona definitivamente

il ladinaio (non adatto alla fienagione). Il sistema più indicato di irrigazione per

tali colture sarebbe quello per aspersione a domanda i cui tempi e volumi dovrebbero

essere stabiliti in base a bilanci idrici per singolo appezzamento (compaiono i sistemi

irrigui a Pivot, Ranger o, più diffusamente, a rotolo autoavvolgente)

4) L’azienda ha ridotto, frammentato, disarticolato il reticolo agroecologico rappresentato

dalle siepi e filari, non riconoscendone più l’utilità delle funzioni di confine, di fonte

di legname, di fasciame, di piccoli frutti, rifugio per la selvaggina, frangivento, fascia

tampone ecotonale, filtro naturale a livello atmosferico e tellurico, fonte di biodiversità

per flora e fauna, struttura paesaggistica.

Oggi l’azienda agraria, che deve affrontare nuove regole di mercato e quindi sviluppare

i caratteri di imprenditorialità comuni alle imprese di altri settori produttivi, è chia-


Stefano Bocchi

Sistemi colturali e irrigazione 49

mata ad assumere il ruolo di centro

di elaborazione di strategie locali

per la difesa delle risorse ambientali,

con particolare riferimento

al suolo e all’acqua. Tutto ciò

emerge in modo chiarissimo dalla

direttiva quadro sulle acque

(2000/60) e dalla nuova Politica

Agricola Comunitaria (PAC).

La direttiva quadro sulle acque,

elaborata in sede comunitaria

europea, promuove un nuovo

approccio intersettoriale e nuovi

strumenti di intervento per migliorare

la qualità non solo delle risorse idriche, ma anche dell’ambiente in generale, presupponendo

un forte coinvolgimento del settore primario, in tutte le sue componenti.

Essa contiene importanti novità quali, ad esempio, a) la richiesta di piani integrati di gestione

delle acque a scala di bacino con attenzione alle fonti di inquinamento puntiforme

e diffuso, alle forme di estrazione, all’uso del suolo; b) l’introduzione di un obiettivo comune

europeo di “buono stato ecologico” di tutte le acque di superficie e sotterranee; c)

l’introduzione di stime dei costi sociali dell’uso dell’acqua; d) l’introduzione delle stime di

costi e benefici economici dei piani di gestione del bacino.

In questa direttiva è esplicito e forte il richiamo a concetti di pianificazione integrata

del territorio, di analisi dei sistemi e di applicazione dei dettami della scienza ecologica.

Ogni settore è chiamato a rispondere, in modo appropriato, a questi stimoli agendo

almeno su due direzioni: i) di interazione e integrazione con gli altri settori adottando strumenti

comuni di analisi, di ricerca, di rappresentazione delle conoscenze e di progettazione;

ii) di ricorso sempre più maturo all’approccio sistemico e interdisciplinare sia in sede

di studio sia in sede di intervento.

Quanto più la tecnologia permette l’analisi integrata del dato, la accurata simulazione,

la sintesi efficiente, l’efficace e semplificata rappresentazione delle realtà, la rapida cattura

dell’informazione su vasti territori, tanto più è utile nell’impresa della gestione consapevole

e della salvaguardia delle risorse.

Del resto emerge anche dalla nuova PAC (Politica Agricola Comunitaria) una chiara esigenza

di integrazione di tecniche di monitoraggio dei sistemi colturali per meglio gestire

le risorse naturali su cui si basa l’agricoltura, per assicurare consulenza tecnica all’agricoltore.

A fronte dei contributi che riceve, egli deve dimostrare in modo oggettivo quali sono

le ricadute positive sull’ambiente.

In questo quadro è quindi opportuno rivolgersi alle tecniche che, in termini di monitoraggio,

elaborazione dati, restituzione dell’informazione, assicurano efficacia e rapidità,

oltre ad una auspicabile semplicità, in modo da poter essere condivise non solo dai ricercatori

(molti studi sull’acqua rimangono in ambito accademico a causa della complessità

nell’approccio e della mancanza della fase di traduzione nella pratica agronomica) ma

da tutti gli operatori del settore.


50 Sistemi colturali e irrigazione Stefano Bocchi

A tal proposito è opportuno, anche in questo settore, su un quadro analitico di taglio

agroecologico aziendale e territoriale, individuare indici o indicatori sintetici, in grado di

trasmettere l’informazione in modo efficace e rapido. Ad esempio, la CWP viene, come detto,

utilizzato per esprimere sinteticamente l’efficienza d’uso della risorsa; l’attenzione viene

posta sul sistema colturale nel suo insieme, allo scopo di individuare le migliori agrotecniche

e gli assetti agroecologici aziendali che aumentano tale indice; una buona efficienza

d’uso dell’acqua ha ricadute positive sull’economia e sull’ambiente, in quanto sono

ridotte le perdite o le uscite istantanee dal sistema, sono ridotti gli inquinamenti e gli

impatti dell’attività agricola. Il cosiddetto paradosso di Monteith (le piante non “usano”

l’acqua, la sprecano, considerando che un ettaro di mais al massimo di attività assimila

1 metro cubo di acqua al giorno, ma ne traspira circa 80) può essere facilmente superato

se si considera che l’acqua non è solo un componente importante della fitomassa, ma

è un potente meccanismo di termoregolazione dei sistemi colturali.

Studi bibliografici sull’argomento dimostrano che a) la variabilità delle condizioni nel

tempo e nello spazio è altissima; b) è una combinazione di fattori colturali che incide su

CWP; c) è possibile aumentare CWP dal 25 al 40% attraverso un miglioramento delle pratiche

agronomiche con particolare riferimento al tipo di gestione del terreno e dei mezzi

tecnici di produzione (lavorazioni, fertilizzazioni).

Vi sono, infatti, numerose modificazioni della superficie del terreno, ottenute con interventi

di diverso tipo, in grado di influire positivamente sul bilancio idrico, grazie all’aumentata

capacità del terreno di immagazzinare acqua per renderla disponibile alla coltura.

Le lavorazioni che smuovono strati di terreno e lasciano la superficie irregolare e rugosa

possono essere causa di maggiori processi di evaporazione rispetto ad una situazione

di terreno la cui superficie viene lasciata indisturbata e coperta dai residui colturali.

Nella maggioranza delle ricerche effettuate sulla pratica della non lavorazione si sono riportati

risultati positivi di aumento di CWP, correlati con una generale aumentata capacità

del terreno di trattenere acqua. La non lavorazione associata con la presenza dei residui

colturali sulla superficie del terreno non solo riduce i fenomeni di evaporazione, ma

può limitare l’erosione superficiale o l’infiltrazione troppo rapida dell’acqua.

La superficie dei terreni sui quali vengono mantenuti i residui colturali è più fresca di

quella dei terreni lavorati. Ciò può rallentare la crescita delle piante nelle prime fasi e

quindi non è pratica consigliabile nelle aree più fredde o nelle semine precoci.

Una equilibrata presenza nel terreno di elementi nutritivi può influire sulla CWP in

quanto una coltura con sufficiente approvvigionamento di nutrienti (con particolare riferimento

ad azoto e fosforo) è in grado di approfondire maggiormente il proprio apparato

radicale e, quindi, di sfruttare meglio le riserve idriche.

Del resto, numerosissime ricerche dimostrato come l’aggiunta di sostanza organica

può determinare un significativo aumento di CWP grazie alle migliorate caratteristiche fisiche

(struttura, equilibrio micro/macroporosità), chimiche e biologiche del terreno.

Le tecniche per aumentare l’efficienza d’suo dell’acqua sono quindi molte, di diversa

tipologia e attuabili a scala di pianta (incremento dell’harvest index, miglioramento della

resistenza alla siccità e salinità) a scala di appezzamento (applicazione delle strategie di

low input o deficit irrigation, scelta di cv. precoci, modifica delle epoche di semina, lavorazioni

del terreno in grado di ridurre l’evaporazione e aumentare l’infiltrazione e l’inter-


Stefano Bocchi

Sistemi colturali e irrigazione 51

cettazione dell’acqua, particolare cura delle fertilizzazioni, ecc.) e a scala agro-ecologica

territoriale (sistemi di ricircolo dell’acqua, rimpinguamento artificiale controllato delle falde

freatiche, analisi spazializzata delle richieste e dei consumi, costituzione e mantenimento

di una rete ecologica o sistema siepi/filari in grado di influire su ET e intercettazione

dell’acqua).

Recenti studi dimostrano che è possibile raggiungere forti miglioramenti di CWP sia

per i sistemi colturali che utilizzano l’irrigazione per sommersione (diffusi sostanzialmente

nella zona collocata a sud-ovest della pianura), sia per quelli che utilizzano metodi per

scorrimento (area centro-meridionale), sia per quelli irrigati con metodi per aspersione

(area sud- orientale) che ricorrono a impianti meccanizzati ad ali traslanti o imperniate

con ugelli a diversa tipologia, o ancora, per quelli a microportata.

Questa complessità ci induce a pensare che sia possibile raggiungere l’ambizioso obiettivo

di un migliore e più consapevole uso dell’acqua, solo con uno sforzo diretto da un

lato a diffondere un atteggiamento di maggiore rispetto per le risorse naturali e dall’altro

a migliorare gli strumenti per il monitoraggio e la consulenza tecnica all’azienda (come previsto

dalla nuova PAC). Per questi ultimi aspetti appaiono di particolare interesse i risultati

ottenuti nel campo della modellistica, del telerilevamento e, più recentemente, della

geomatica per l’agricoltura e l’ambiente.

Lo studio e il monitoraggio delle colture e dei sistemi colturali, sviluppati negli anni

‘70 con forte impegno di mezzi e di tempo per effettuare osservazioni o misure dirette e

spesso distruttive, ha trovato negli anni ‘90 nei modelli di simulazione della crescita e sviluppo

delle colture uno strumento potente e innovativo.

Questi modelli, che affondano le proprie radici nella cibernetica, nella fisiologia della

produzione, nella climatologia applicata, nella pedologia, nell’agronomia, nelle scienze

sistemiche, nell’ecologia agraria, grazie agli sviluppo dell’informatica (sia hardware sia

software) sono oggi in grado di utilizzare dati relativi alle variabili meteorologiche, pedologiche,

agronomiche, idrologiche, fisiologiche per simulare il comportamento della coltura

agraria, riproducendone la crescita in biomassa, l’andamento fenologico, le richieste

di acqua irrigua e di nutrienti, la produzione. Questi strumenti sono oggi utilizzabili

alle diverse scale: quella di singolo appezzamento, quella aziendale e quella territoriale.

Nel mondo esistono interessanti applicazioni di questa tecnologia che integra efficacemente

a) sistemi di acquisizione, organizzazione ed elaborazione cartografica del dato

per la spazializzazione con tecniche geostatistiche (es. CropSyst e GIS come nel caso elaborato

da Bechini, Bocchi, Maggiore 2003); b) sistemi per il monitoraggio diretto della coltura

per calcolare in tempo reale il fabbisogno idrico (es. modello ENWATBAL con strumenti

di TDR come ad esempio nel caso del sistema Texano descritto da Lascano (2000).

I cosiddetti Irrigation Advisory Services (AIS) utilizzano in modo integrato tecniche di

modellistica, di Geographic Information System (GIS), di Remote Sensing (RS) potenziate

da strumenti di Information Technology (IT) all’interno di sistemi che giornalmente possono

fornire agli agricoltori prodotti di facile e immediata interpretazione (tabelle di parametri

o mappe di deficit) utili per razionalizzare l’irrigazione delle colture. L’innovazione

risiede proprio nel doppio passaggio di a) utilizzazione integrata di tecniche di RS che

consentono di superare l’attuale metodica basata sulla stima di deficit idrici delle colture

sulla base di modelli agrometeorologici e osservazioni di campo; b) utilizzazione di IT


52 Sistemi colturali e irrigazione Stefano Bocchi

che permettono di raggiungere l’agricoltore giornalmente attraverso sia GIS aziendali disponibili

su PC sia telefono cellulare con le informazioni relative ai singoli appezzamenti

(plot-specific irrigation recommendation, data di irrigazione, volume irriguo, variabilità

dell’appezzamento ecc.). In modo diretto, come nel caso del progetto europeo DEME-

TER, i Kc (coefficienti colturali) sono ottenuti mediante l’elaborazione dei NDVI (Normalized

Difference Vegetation Index) forniti con periodi regolari dai satelliti ad alta risoluzione

in orbita intorno alla terra (attraverso tecniche di cross validation è possibile omogeneizzare

l’informazione derivata da diversi satelliti).

Gli ambiti di integrazione disciplinare e tecnologica (ad es. la Geomatica) sembrano

oggi offrire maggiori vantaggi quando si debba, come nel caso di un migliore uso dell’acqua

da parte di diversi settori, affrontare una problematica complessa coinvolgente numerose

competenze e differenziate figure professionali. Come prima sottolineato, lo stretto

e continuo rapporto stabilito fino al secondo dopoguerra dall’ agricoltore con la terra coltivata,

sì è – definitivamente ? - allentato: la distanza può oggi essere colmata grazie ai

moderni strumenti tecnologici che tuttavia, richiedono impegno, nuove riflessioni, nuova

saggezza che renda la tecnologia realmente utile al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità

e di conservazione delle risorse naturali.

Riferimenti bibliografici

Bechini L., S.Bocchi, T.Maggiore. 2003. Spatial interpolation of soil physical properties for irrigation

planning. A simulation study in northern Italy. European Journal of Agronomy 19, 2003,1–14.

Belmonte A.C., Jochum A.M., Garcia A.C., Rodriguez A.M., Fuster P.L. 2005. Irrigation management

from space: towards user-friendly products. Irrigation and Drainage Systems. 2005. 19, 337 – 353.

Bocchi S., Maggiore T. 1998. Acqua disponibile: studio della variabilità di campo con analisi

geostatistica. Irrigazione e Drenaggio. 4, 48 – 53

Bocchi S., P. Pileri, S. Gomarasca, M. Sedazzari. 2003. L’indicatore siepe-filare per il monitoraggio e

la pianificazione. Atti Conv. Int. “Il sistema rurale. Una sfida per la progettazione tra salvaguardia,

sostenibilità e governo delle trasformazioni”. Milano, 13 – 14 ottobre 2004.

Cattaneo C. 1844. Notizie naturali e civili su la Lombardia. G.Bernardoni Ed. Milano

Haussmann G., 1992. L’uomo simbionte. Per un nuovo equilibrio fra suolo e società VAllecchi,

Firenze.

Lascano, 2000: A general system to measure and calcolate daily cBop water use. Agron. J. 92, 821 –

832

Sander J.Zwart, Win G.M. Bastiaanssen. 2004. Review of measured crop water productivity values

for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management 69 , 2004, 115 – 133


Claudio Smiraglia

Guglielmina Diolaiuti

I ghiacciai lombardi.

Variazioni di una risorsa idrica

Università di Milano

Dipartimento di Scienze della Terra “A. Desio”

Via Mangiagalli, 43 - 20133 Milano


Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti

I ghiacciai lombardi 55

Abstract

I ghiacciai rappresentano non solo dei sensibili indicatori delle variazioni

climatiche, ma costituiscono anche un’importante risorsa idrica. È quindi opportuno

valutarne dimensioni ed evoluzione. In Lombardia i ghiacciai coprono una superficie

di poco più di 100 km 2 e racchiudono una riserva di acqua stimata in circa 4,6

miliardi di m 3 concentrati prevalentemente nei gruppi montuosi del Bernina-Disgrazia,

dell’Ortles-Cevedale e dell’Adamello. Elaborando i dati sulle variazioni frontali raccolti

a cura del Comitato Glaciologico Italiano sin dall’inizio del XX secolo, si constata

che i ghiacciai lombardi sono in netto regresso con valori che oscillano da pochi metri

a quasi 20 m all’anno. Questo regresso è stato interrotto solo da una breve ripresa fra

gli Anni Settanta e Ottanta del XX secolo. Un’analisi sull’omogeneità della risposta dei

ghiacciai ai fattori forzanti del clima ha evidenziato che sono i ghiacciai vallivi con le

fronti alle quote più basse, e normalmente presentano maggiore lunghezza e più ampie

superfici, a risentire in misura maggiore dell’incremento termico in atto. Il loro regresso

è quindi la risposta ad una variazione nel delicato equilibrio fra ablazione e accumulo.

L’accelerazione del regresso all’inizio del XXI secolo sembra indicare che questo

processo non abbia ancora raggiunto un nuovo equilibrio.

Introduzione

Da tempo le ricerche scientifiche hanno messo in evidenza sia a livello locale sia a livello

globale le relazioni fra l’evoluzione in atto nella criosfera e le tendenze climatiche. In

particolare è emerso come i ghiacciai rispondano in misura ben avvertibile alle variazioni

climatiche anche di lieve entità e di breve durata. Questi sistemi naturali possono quindi

essere considerati attendibili indicatori ambientali, funzione che si unisce a quella ben

nota di importanti modificatori del paesaggio (è appena il caso di ricordare che durante

le glaciazioni pleistoceniche i ghiacciai hanno lasciato tracce ben evidenti su un terzo delle

terre emerse) (Smiraglia, 1992; Benn & Evans, 1998; Oerlemans, 2002; Smiraglia & Diolaiuti,

2005). Attualmente si sta sempre più evidenziando l’importanza dei ghiacciai sia come

attrazione a livello turistico, sia come riserva di acqua per l’irrigazione e la produzione

di energia. Si tratta in pratica di una risorsa economica preziosa che è opportuno conoscere

per quantificarla e per ottenere informazioni sulla sua evoluzione.

I parametri fondamentali da determinare sono sicuramente quelli riguardanti le superfici,

gli spessori (e i volumi) e le loro variazioni. Sono dati disponibili a diverse scale temporali

e con diverse precisioni. Le serie più lunghe di dati di variazioni glaciali riguardano

le variazioni di lunghezza misurate da caposaldi esterni ai ghiacciai (misure frontali),

raccolte a cura del Comitato Glaciologico Italiano a partire dalla fine del XIX secolo. Lo


56 I ghiacciai lombardi Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti

stesso ente ha realizzato un primo catasto dei ghiacciai italiani nel 1959-1962, seguito da

un aggiornamento nel 1989. In Lombardia la situazione appare favorevole in quanto è stato

realizzato nel 1992 un altro catasto ad opera del Servizio Glaciologico Lombardo, seguito

nel 2005 da un ulteriore catasto commissionato dalla Regione Lombardia e realizzato

dal Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Milano. Da segnalare infine

altri data base, in particolare quello del CESI, riguardante le variazioni di tutti i ghiacciai

italiani, e la recente ricerca della Fondazione Lombardia per l’Ambiente nell’ambito del

Progetto Kyoto.

I ghiacciai lombardi come risorsa idrica

Secondo il catasto del Servizio Glaciologico Lombardo all’inizio degli Anni Novanta del XX

secolo i ghiacciai in Lombardia erano circa 300 con una superficie totale di poco più di

118 km2. La quantificazione della superficie dei ghiacciai viene effettuata utilizzando carte

topografiche a grande scala, foto aeree, immagini da satellite, rilievi di terreno, e fornisce

dati sufficientemente attendibili, soprattutto quando i vari metodi siano usati in modo

integrato. La determinazione di spessori e volumi, da cui ricavare l’equivalente in acqua

è invece molto più complessa. Le perforazioni sono logisticamente molto complesse, sono

dispendiose dal punto di vista economico e forniscono solo dati puntuali. Più diffusi

sono i rilievi geofisici (oggi in particolare mediante RES, Radio Echo Sounding), realizzati

per quanto riguarda le Alpi Lombarde su meno di una decina di ghiacciai (fra i quali i

Forni, il Dosdè, la Sforzellina, l’Adamello) (Merlanti et alii, 1995; Pavan et alii, 200; Frassoni

at alii, 2001). Anche con questo metodo non è tuttavia possibile ricavare informazioni

al di là delle situazioni locali. Si preferisce quindi applicare metodi indiretti che partano

da parametri già disponibili, presenti nei catasti. Fra questi trova applicazione l’algoritmo

proposto da Haeberli & Hoelzle (1995), che, utilizzando il dislivello fra quota media

e quota minima di un ghiacciaio, la sua lunghezza e la sua inclinazione e applicando

le leggi della reologia glaciale, permette di stimare lo spessore medio di un apparato e di

ricavarne il volume di ghiaccio. Applicando a questo dato il valore medio di densità del

ghiaccio, si ottiene una stima dell’equivalente in acqua (per un’applicazione ai ghiacciai

del Cevedale si veda Smiraglia et alii, 1998).

Nella tabella 1 vengono presentati alcuni dati sulle caratteristiche dei ghiacciai lombar-

Tabella 1. Caratteristiche dimensionali dei ghiacciai lombardi divisi per gruppi montuosi

GRUPPO MONTUOSO media della Media della superficie media del media dello VOLUME VOLUME

QUOTA minima LUNGHEZZA massima TOTALE DISLIVELLO SPESSORE TOTALE TOTALE we

m m km 2 m m m 3 m 3

SPLUGA E VAL DI LEI 2645 564 3.44 254 10 54407609 49510924

BERNINA E DISGRAZIA 2716 678 40.22 296 8 1509047025 1373232793

CAMPO E LIVIGNO 2764 534 7.65 260 7 145267457 132193386

ORTLES-CEVEDALE 2872 956 38.60 381 9 1485403304 1351717006

ADAMELLO 2782 582 26.36 249 12 1897586453 1726803673

OROBIE 2405 386 1.47 215 7 17069188 15532961

2697 617 118 276 9 5108781037 4648990743


Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti

I ghiacciai lombardi 57

di ricavate da elaborazioni del Catasto SGL del 1992. Oltre ai principali parametri morfologici

e dimensionali (quota minima, lunghezza, superficie, dislivello), sono indicati anche

spessori medi, volumi totali e volumi di acqua equivalente, we), ricavati con gli algoritmi

sopra descritti (per gli approfondimenti metodologici si rimanda alla bibliografia citata).

I dati sono valori medi o totali suddivisi nei sei gruppi montuosi della Lombardia.

Come appare dalla tabella, i gruppi maggiormente glacializzati sono quelli del Bernina-

Disgrazia e dell’Ortles-Cevedale, seguiti dall’Adamello. Colpisce l’esiguità degli spessori medi

sia a livello regionale sia a livello dei singoli gruppi, che sottolinea ulteriormente la fragilità

della “risorsa ghiacciai”. La maggior parte dei ghiacciai lombardi è infatti caratterizzata

da superfici e spessori esigui. Spiccano in ogni caso apparati di dimensioni relativamente

grandi, fra i quali il vasto Ghiacciaio dell’Adamello, il maggiore delle Alpi Italiane (18,13

km 2 di superficie; 91,9 m di spessore medio; 1,7 milioni di m 3 di ghiaccio) e il Ghiacciaio

dei Forni in alta Valtellina (rispettivamente 12,90 km 2 ; 58,7 m; 0,7 milioni di m 3 ).

L’insieme dei ghiacciai lombardi costituisce tuttavia una risorsa idrica non trascurabile

di quasi 5 miliardi di m 3 di acqua, di interesse strategico, che si rivela particolarmente

utile e talora determinante nei periodi siccitosi come l’estate 2003. Per avere un termine

di raffronto si ricordi che il più grande dei bacini artificiali lombardi, quello di Cancano

in alta Valtellina, ospita 123 milioni di m 3 di acqua, mentre altri di grandi dimensioni, come

quello di S. Giacomo e di Campo Moro, contengono rispettivamente 64 e 10,7 milioni

di m 3 di acqua.

Appare dunque di evidente importanza di delineare lo “stato di salute” dei ghiacciai

lombardi” e individuare l’evoluzione in atto.

L’evoluzione in atto dei ghiacciai lombardi

I parametri glaciologici utili all’identificazione della dinamica recente dei ghiacciai sono le

misure di variazione frontale e i bilanci di massa. Per quanto riguarda la loro significatività

è ormai noto a livello teorico che questi due parametri sono raccordabili alle dinamiche

climatiche con due modalità diverse, ma complementari.

Le variazioni frontali costituiscono, infatti, l’ultimo anello di una catena di eventi che,

partendo da una perturbazione climatica globale, si concretizza in una perturbazione climatica

locale, seguita da uno squilibrio nel bilancio di massa del ghiacciaio, da una trasmissione

di massa per raggiungere un nuovo equilibrio e infine dalla risposta della fronte.

Questa sequenza può avvenire in tempi di diversa estensione (a livello alpino da qualche

anno a qualche decennio), che dipendono fondamentalmente dalle caratteristiche

geo-topografiche, morfologiche e geometriche proprie di ciascun ghiacciaio. La misura

eseguita alla fronte è quindi il risultato finale (limitatamente al momento in cui viene effettuata

la misurazione) di una catena di eventi che può prolungarsi nel tempo e non essere

immediatamente correlabile con gli eventi meteorologici registrati nel periodo immediatamente

precedente la misura.

Il bilancio di massa, diversamente, rappresenta la somma algebrica delle variazioni di

massa (perdite e/o guadagni) avvenute nel corso di un anno idrologico (dal primo di Ottobre

di un anno alla fine di Settembre di quello successivo), e fornisce pertanto un dato

immediatamente correlabile con i parametri meteorologici di quell’anno.

Le due metodologie richiedono inoltre tecniche di misura e raccolta dei dati molto di-


58 I ghiacciai lombardi Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti

verse come competenza degli operatori, disponibilità strumentale, impegno logistico. Questo

fatto, unito ovviamente al progresso teorico e applicato della ricerca in campo glaciologico,

ha fatto sì che, mentre le misure di variazione frontale sono iniziate sulle Alpi Italiane

e in particolare Lombarde nel 1895 (si dispone quindi di alcune serie ultracinquantennali),

i bilanci di massa siano iniziati sulle Alpi Italiane nel 1966 e sulle Alpi Lombarde

nel 1986 (le serie disponibili in Lombardia sfiorano il ventennio di dati).

I dati sulle variazioni frontali, i quali unicamente si farà riferimento in questo lavoro,

sono stati raccolti dalle pubblicazioni del Comitato Glaciologico Italiano “Bollettino del Comitato

Glaciologico Italiano” dal 1914 al 1977 e “Geografia Fisica e Dinamica Quaternaria”

dal 1978 al 2005. La loro elaborazione ha permesso per 20 ghiacciai di allestire le curve tempo-distanza,

esplicative in modo sintetico della loro dinamica frontale. In particolare è stato

possibile realizzare 9 serie storiche di variazioni ultracinquantennali (da 50 a più di 50

anni); 3 serie di variazioni ultratrentennali (da 30 a 39 anni); 3 serie di variazioni ultraventennali

(da 20 a 29 anni) e 5 serie di variazioni ultradecennali (da 10 a 19 anni).

I dati raccolti sono stati omogeneizzati e le eventuali lacune temporali colmate attraverso

l’utilizzo di dati medi

pluriennali.

La serie temporalmente

più estesa è risultata quella

del Ghiacciaio dei Forni,

comprendente 98 dati annuali

dei quali 57 rilevati direttamente

sul terreno e 41

ricostruiti sulla base di dati

medi pluriennali; nel caso di

questo ghiacciaio è stato

possibile mediante indagini

Figura 1 - Variazioni frontali cumulate di alcuni ghiacciai lombardi

dall’ inizio del XX secolo

storiche estendere la serie

fino al 1864, seppur con solo

una misura. Nella tabella

2 sono riportati i dati di variazione

frontale dei ghiacciai

con le serie storiche più

lunghe, mentre nella fig. 1

vengono riportate le curve

tempo-distanza dei ghiacciai

dei Forni, del Ventina, della

Sforzellina e del Venerocolo.

Dalla tabella 2 appare

chiaro che tutti i ghiacciai

campione della Lombardia

siano in netto arretramento,

Tabella 2. Variazioni frontali cumulate e variazioni medie

annue di un campione di ghiacciai lombardi con

serie storiche ultracinquantennali

Ghiacciaio Periodo di misura Variazione totale (m) Variazione media annua (m)

Caspoggio 1926-2004 -1365 -17,5

Castelli Est 1925-2004 -438 -5,5

Dosegù 1951-2004 -371 -7

Forni 1864-2004 -2614 -18,7

Scalino 1924-2004 -705 -8,8

Sforzellina 1925-2004 -281 -3,5

Tresero 1950-2004 -300 -5,5

Venerocolo 1952-2004 -229 -4,4

Ventina 1923-2004 -1108 -13,7


Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti

I ghiacciai lombardi 59

pur nelle diverse scale temporali;

i valori medi annui di regresso

sfiorano i 20 m. Spicca il

Ghiacciaio dei Forni che dalla

metà del XIX secolo ad oggi è arretrato

di oltre 2,5 km con un ritiro

annuale di quasi 20 m. Dalle

curve della fig. 1 si osserva però

che questa fase di regresso

non è stata uniforme, ma è stata

interrotta negli anni Settanta-Ottanta

del XX secolo da una breve

ripresa del glacialismo che ha

portato le fronti glaciali ad avanzare

di qualche decina di metri,

legata ad una riduzione della temperatura globale di qualche decimo di grado. Si può constatare

che per il Venerocolo questa fase di ripresa non è evidente; questo ghiacciaio, situato

nel gruppo dell’Adamello, è infatti un debris covered glacier, un apparato la cui lingua

di ablazione è ricoperta di morenico con spessori variabili da pochi millimetri a qualche

decimetro. Questa copertura modifica gli scambi energetici fra ghiaccio e atmosfera

e, se superiore a qualche centimetro, riduce l’ablazione, rendendo il ghiacciaio meno sensibile

ai fattori forzanti climatici.

Può essere poi utile per quanto riguarda il tempo di risposta dei ghiacciai e quindi la

persistenza della loro riserva idrica, verificare la contemporaneità del segnale climatico da

loro registrato e quindi il loro comportamento più o meno in fase. L’utilizzo di matrici che

hanno correlato fra di loro le variazioni frontali dei ghiacciai lombardi ha messo in evidenza

comportamenti omogenei e in fase a vari livelli e su vari periodi. Come primo risultato

si può osservare che le correlazioni più significative sono risultate quelle riguardanti

le variazioni frontali fra gli Anni Settanta e Ottanta del XX secolo avvenute durante

la piccola fase fredda della seconda metà del Novecento. Ciò fa ritenere che durante una

fase di espansione glaciale, anche se di limitate dimensioni e durata come quella citata, la

reazione delle fronti glaciali sia più omogenea che non durante le fasi di intenso ritiro. In

questo secondo caso sulla dinamica frontale dovrebbero avere notevole influenza, oltre

ai fattori climatici responsabili di accumulo e ablazione, anche quelli geografici, morfologici

e dimensionali.

Per meglio comprendere il significato di queste correlazioni si sono presi in considerazione

vari parametri legati alle caratteristiche geografiche, dimensionali e morfologiche

dei ghiacciai analizzati, desunti dal catasto regionale più recente (Regione Lombardia, 2004).

Il primo fattore esaminato per interpretare le maggiori o minori correlazioni tra le serie

di dati di variazione frontale è stata la distanza reciproca tra i ghiacciai analizzati. Già

in letteratura è noto che, mentre fra le serie di bilanci di massa di ghiacciai situati relativamente

vicini gli uni agli altri sono ben correlati (Reynaud et al., 1984; Diolaiuti et al.,

2002), la tendenza delle serie di variazioni frontali non è influenzata dalla prossimità geografica.

L’elaborazione dei dati dei ghiacciai lombardi conferma quanto noto in letteratu-


60 I ghiacciai lombardi Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti

Figura 2 - Relazione tra variazione frontale media e lunghezza dei

ghiacciai

ra: le serie di variazione frontale non hanno mostrato correlazioni significative in funzione

della distanza reciproca degli apparati analizzati. Apparati distanti tra loro anche parecchie

decine di km sono risultati spesso correlati più significativamente di ghiacciai adiacenti.

Uniche eccezioni sono risultati gli intervalli 1953-1989 e 1931-1943 dove si è riscontrata

una seppur lieve corrispondenza tra minore distanza e migliore correlazione dei dati

di variazione frontale.

Il passo successivo è consistito nell’analisi dell’influenza dei fattori morfologici e dimensionali

sulle correlazioni tra apparati.

Una leggera influenza nel produrre su ghiacciai anche distanti variazioni frontali in fase

sembra essere l’inclinazione media degli apparati (ricordiamo che l’inclinazione media

di un ghiacciaio ne influenza

lo sforzo di taglio basale

e di conseguenza la velocità

di sliding, che nella maggior

parte dei ghiacciai temperati

è la componente principale

del movimento e

quindi uno dei fattori regolanti

l’intensità delle variazione

frontale).

Più significativi sono stati

i risultati ottenuti utilizzando

i valori medi delle variazioni

frontali dell’ultimo cinquantennio

(Tab. 3), risultati

sempre negativi per tutti

i ghiacciai esaminati e pari

in media a –7 m/a. Questi

valori sono stati correlati

alla lunghezza massima,

all’area e al dislivello altimetrico

di ciascun ghiacciaio;

l’elaborazione ha dato come

risultato una elevata correlazione

tra parametri morfologici

e variazione frontale

media annua (come riportato

anche per i ghiacciai svizzeri

da Paul et al., 2004); in

sintesi ghiacciai più estesi o

più lunghi presentano variazioni

medie annue più elevate,

mentre ghiacciai di mi-

Figura 3 - Relazione tra variazione frontale media e area dei ghiacciai


Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti

I ghiacciai lombardi 61

Figura 4 - Relazione tra variazione frontale media e dislivello del ghiacciai

nore estensione areale e/o

più corti mostrano variazioni

frontali medie annue più

limitate (fig. 2-3-4).

Nelle Figg. 2-3-4 sono

riportate le correlazioni fra

variazioni frontali medie e

lunghezza massima, area e

dislivello altimetrico degli

apparati considerati. Questo

tipo di analisi, che è tra l’altro

indipendente dal popolamento

del data base con

dati rilevati o medie pluriennali,

è di grande importanza

per gli approcci modellistici

e l’allestimento di scenari

previsionali.

Conclusioni

I dati raccolti sulle variazioni

dei ghiacciai lombardi e

la loro elaborazione hanno

permesso di identificare una

fase di forte regresso generale

che prosegue da quasi

un secolo, pur con un lieve

rallentamento nella seconda

metà del XX secolo, e che

ha portato le fronti ad arretrare

da qualche centinaia di

metri a oltre due chilometri.

Questa tendenza è apparsa

particolarmente omogenea

Tabella 3. Parametri morfometrici e variazioni frontali

di un campione di ghiacciai lombardi. La correlazione tra

la variazione frontale media e i diversi parametri è

risultata rispettivamente di 0,6; 0,6 e 0,7

Nome Ghiacciaio Lunghezza (m) Area (mq) Dislivello (m) variazione

frontale media

annua (2004-1953)

FORNI 4698 12334298 1170 -14,1

VENTINA 3330 2140711 1300 -12,9

PIZZO SCALINO 2062 1816995 600 -8,1

SFORZELLINA 994 352354 352 -1,7

CASTELLI EST 746 34436 310 -4,2

CASPOGGIO 1042 476733 435 -11,4

TRESERO 1041 656476 390 -5,3

DOSEGÙ 2656 2308455 645 -5,6

VENEROCOLO 2122 1342583 640 -4,4

ZEBRÙ 2128 1210257 710 -2,2

nel periodo di lieve raffreddamento della seconda metà del XX secolo, che ha visto la

maggior parte dei ghiacciai lombardi in lieve espansione.

Sull’omogeneità della dinamica frontale globale dei ghiacciai lombardi i parametri morfologici,

geometrici e geografici (distanza, lunghezza e inclinazione) non sembrano avere

particolare influenza. Più significative sono le correlazioni fra variazioni frontali medie

di serie cinquantennali e lunghezza, superficie e dislivello. È infatti emerso che i ghiacciai

più estesi o più lunghi presentano variazioni medie annue più elevate, mentre ghiacciai

di minore estensione areale e/o più corti hanno subito variazioni frontali medie annue

più limitate. Sono quindi i ghiacciai vallivi che hanno le fronti alle quote più basse, e nor-


62 I ghiacciai lombardi Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti

malmente presentano maggiore lunghezza e più ampie superfici, a risentire in misura

maggiore dell’incremento termico in atto. Il loro regresso è quindi la risposta ad una variazione

nel delicato equilibrio fra ablazione e accumulo; la reazione si concretizza nel ricollocare

le proprie fronti ad una quota superiore in condizioni climatiche che permettano

di recuperare quell’equilibrio. L’accelerazione del regresso all’inizio del XXI secolo

sembra indicare che questo processo non abbia portato finora al raggiungimento di un nuovo

equilibrio.

Riferimenti bibliografici

BENN D.I. & EVANS D.J.A. (1998) – Glaciers & Glaciation. Arnold, London.

CESI-Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano (2001-2002) – www.cesi.it/greeninfo/ghiacciai.

CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE & COMITATO GLACIOLOGICO ITALIANO (1959-1962)

– Catasto dei Ghiacciai Italiani. Comitato Glaciologico Italiano, Torino.

DIOLAIUTI G., SMIRAGLIA C., REYNAUD L., D’AGATA C.& PAVAN M. (2002) – Relation entre les

bilans de masse de la Sforzellina et ceux des autres glaciers en Europe. Influence des facteurs

localisation géographique et taille du glacier. La Houille Blanche, 6/7, 59-63.

FRASSONI A., ROSSI GC., & TAMBURINI A. (2001) – Studio del Ghiacciaio dell’Adamello mediante

indagini georadar. Supplementi Geografia Fisica e Dinamica Quaternaria, V, 77-84.

HAEBERLI W. & HOELZLE M. (1995) – Application of inventory data for estimating characteristics of

and regional climate-change effects on mountain glaciers: a pilot study with the European Alps.

Annals of Glaciology, 21, 206-212.

F. MERLANTI, M. PAVAN, S. URBINI & C. SMIRAGLIA (1995) - Prospezione sismica a riflessione sul

Ghiacciaio dei Forni (Alpi Lombarde, Gruppo del Cevedale). Atti 14° Conv. Gruppo Naz. Geofisica

della Terra Solida, Roma, ottobre 1995, 639-642.

OERLEMANS J. (2002) – Glaciers and Climate. Balkema, Lisse.

PAUL F., KAAB M., MAISCH M., KELLENBERGER T. & HAEBERLI W. (2004) – Rapid disintegration of

Alpne glaciers observed with satellite data. Geophysical Research Letters, 31, L21402.

M. PAVAN, G. DIOLAIUTI, C. SMIRAGLIA, V. MAGGI & C. D’AGATA (2000) – Prospezioni sismiche e

radar sul Ghiacciaio della Sforzellina. Neve e Valanghe, 41, 6-13.

REGIONE LOMBARDIA (2004) – www.cartografia.regione.lombardia.it

REYNAUD L., VALLON M., MARTIN S. & LETREGUILLY A. (1984) – Spatiotemporal distribution of

the glacial mass balance in the Alpine, Scandinavian and Tien Shan area. Geografiska Annaler,

66A, 239-247.

SERVIZIO GLACIOLOGICO LOMBARDO (1992) – Ghiacciai in Lombardia. Bolis, Bergamo.

SMIRAGLIA C. (1992) – Guida ai Ghiacciai e alla Glaciologia. Zanichelli, Bologna.

SMIRAGLIA C. & DIOLAIUTI G. (2005) - Ghiacciai alpini. Tendenze in atto e fenomeni parossistici.

In: “Il riscaldamento del pianeta” (a cura di F. Pagetti), Angeli, Milano.


Claudio Gandolfi

Arianna Facchi

Bianca Ortuani

Un sistema di simulazione

per la pianificazione dell’irrigazione

a scala di bacino

Istituto di idraulica Agraria

Università degli Studi di Milano

Via Celoria, 2 - 20133 Milano

e-mail: claudio.gandolfi@unimi.it


Claudio Gandolfi, Arianna Facchi, Bianca Ortuani

Pianificazione dell’irrigazione 65

Abstract

Dall’analisi del quadro normativo più recente (DLgs 152/99 e successive

modifiche, Direttiva Quadro Europea sulle Acque 2000/60/EC) appare evidente

come la pianificazione della risorsa idrica sarà in futuro sempre maggiormente

vincolata agli obiettivi ed alle strategie imposte nell’ambito del processo di pianificazione

integrata alla scala di bacino, che ha già preso avvio e che dovrà produrre i primi

esiti in tempi relativamente brevi (la Direttiva Quadro prevede la redazione di

piani di gestione dei bacini idrografici e la programmazione degli interventi entro il

2009). In questo contesto lo sviluppo e l’applicazione di tecnologie e metodologie scientificamente

avanzate ma sufficientemente consolidate (quali i modelli di simulazione

idrologica, i sistemi informativi geografici, il telerilevamento, le tecniche geostatistiche,

ecc.), rivestono un’importanza fondamentale. L’uso integrato di tali strumenti

permette di sfruttare pienamente i dati provenienti dai programmi di monitoraggio

territoriale, consentendo la comprensione e la quantificazione dei flussi idrici nel sistema

fisico alla scala d’interesse, nonché la valutazione dell’impatto delle azioni antropiche

e dei cambiamenti ambientali sui sistemi di risorse idriche. Nella memoria

si illustra l’applicazione di un sistema di simulazione delle risorse idriche ad un comprensorio

irriguo con caratteristiche idraulico-agrarie rappresentative di una vasta porzione

di pianura lombarda.

Introduzione

L’utilizzo irriguo delle risorse idriche nella pianura lombarda presenta alcuni aspetti peculiari,

legati ai caratteri del territorio ed all’antica origine di molti dei sistemi irrigui. L’adduzione

e la distribuzione della risorsa avvengono quasi esclusivamente attraverso estese

reti di canali a pelo libero, spesso non rivestiti. Persiste, inoltre, l’impiego prevalente di

metodi irrigui tradizionali (scorrimento superficiale e sommersione). Le elevate perdite

per percolazione, tipiche di questi metodi, a cui si aggiungono quelle di adduzione e distribuzione,

se da una parte limitano l’efficienza dell’approvvigionamento irriguo, dall’altra

costituiscono la principale fonte di ricarica del sistema di falde acquifere sotterranee,

sul cui sfruttamento si basa l’approvvigionamento idrico civile ed industriale dell’intero

territorio e da cui trae notevole beneficio la stessa irrigazione attraverso lo sfruttamento

dei fontanili. Di conseguenza, lo studio dell’assetto idraulico-territoriale nonché la comprensione

della dinamica degli ingenti flussi di scambio tra acque superficiali e sotterranee

sono fondamentali per indirizzare gli interventi e le azioni istituzionali nel campo della

bonifica e dell’irrigazione, considerate le ricadute che queste hanno sul settore agricolo

e sull’intero territorio.


66 Pianificazione dell’irrigazione Claudio Gandolfi, Arianna Facchi, Bianca Ortuani

Un contributo rilevante, a questo fine, può derivare dall’impiego, in modo il più possibile

integrato, di strumenti e tecnologie avanzati, quali i modelli idrologici di simulazione,

le tecniche di geostatistica e telerilevamento, i metodi di analisi di incertezza e di sensitività,

la strumentazione sperimentale più avanzata per la misura delle grandezze idrologiche.

L’Istituto di Idraulica Agraria è da tempo impegnato in ricerche ed applicazioni

in questo campo: nella memoria vengono illustrati alcuni dei risultati conseguiti attraverso

l’applicazione di un modello di simulazione idrologico ad un comprensorio irriguo

campione.

Il sistema di simulazione delle risorse idriche

Il sistema di simulazione utilizzato per lo studio è basato sull’accoppiamento di due modelli

idrologici distribuiti: il modello concettuale ALHyMUS (Facchi et al., 2004, Facchi,

2003), che opera il bilancio idrologico per il sistema suolo-pianta, e MODFLOW (McDonald

e Harbaugh, 1988), che descrive il flusso negli acquiferi sottostanti sulla base di una

schematizzazione bidimensionale orizzontale, e l’interazione tra acque sotterranee e reticolo

idrico superficiale. Il sistema integrato consente di valutare la distribuzione spaziale

e temporale dei fabbisogni irrigui e dei consumi idrici in relazione alle caratteristiche colturali

e pedo-climatiche dell’area in esame, nonché le interazioni dell’irrigazione con il regime

delle acque sotterranee (Facchi et al., 2004; Facchi, 2003).

Una delle maggiori difficoltà nell’accoppiamento efficiente e nella risoluzione numerica

di modelli che descrivono le dinamiche dei flussi idrici in sotto-sistemi differenti risiede

senz’altro nelle differenze intrinseche di scala spaziale e di passo temporale che li

caratterizzano. Per accoppiare i due modelli è stata implementata un’interfaccia che integrasse

ALHyMUS in MODFLOW. L’interfaccia accoppia in modo esplicito nello spazio e

nel tempo i due modelli attraverso la superficie freatica (Ortuani, 2002).

Un interfaccia-utente GIS (IdrAgra), sviluppata ad hoc, consente una facile preparazione

degli ingressi e dei parametri del sistema di simulazione nonché la visualizzazione

ed elaborazione delle uscite spazializzate (Gandolfi et al., 2006; Ortuani et al., 2005a).

Il comprensorio irriguo campione

Il Comprensorio di Bonifica Muzza - Bassa Lodigiana (circa 700 km 2 ), sito nella parte centro-meridionale

della pianura lombarda (coincidente all’incirca con la Provincia di Lodi),

è uno dei territori lombardi di più antica irrigazione e possiede caratteri idraulico-agrari

rappresentativi di una vasta porzione di pianura lombarda. I confini idrogeologici sono

costituiti dai corsi del Po a sud, dal Lambro Meridionale e dall’Adda, rispettivamente a

ovest e est, e da parte del tracciato del canale Muzza a nord. La risorsa per l’approvvigionamento

irriguo del comprensorio proviene dall’Adda, tramite il canale Muzza, che deriva

una portata di circa 100 m 3 /s nei mesi estivi. La rete superficiale è in gran parte non

rivestita o con rivestimenti di tipo permeabile, con perdite valutabili nell’ordine del 20%

nella sola rete primaria. L’irrigazione a scorrimento è dominante pressoché su tutto il territorio.

L’uso del suolo nell’area è prevalentemente agricolo, con grande importanza, tra i

seminativi, dei cereali (soprattutto mais), seguiti dalle foraggere avvicendate. A differenza

di altri territori lombardi, un ruolo importante continuano a rivestire i prati, sia permanenti

che avvicendati.


Claudio Gandolfi, Arianna Facchi, Bianca Ortuani

Pianificazione dell’irrigazione 67

Applicazione al comprensorio campione

Per l’applicazione del sistema di simulazione al Comprensorio Muzza - Bassa Lodigiana,

si è operata una discretizzazione spaziale secondo maglie di dimensione di 1 ha e 36 ha

rispettivamente per i modelli dell’insaturo e del saturo (dettate essenzialmente dalla scala

spaziale dei dati disponibili). Il passo temporale di restituzione dei risultati è giornaliero

per ALHyMUS e trimestrale per MODFLOW.

Le grandezze in ingresso ed i parametri dei modelli sono stati ricavati a partire dai dati

disponibili e dall’elaborazione di immagini satellitari. In particolare, l’andamento giornaliero

delle variabili agrometeorologiche in ogni cella è stato assegnato a partire dalle serie

di dati rilevati presso otto stazioni meteo della rete ERSAF. Le caratteristiche idrauliche

dei suoli sono definite tramite l’applicazione di funzioni di pedo-trasferimento (Rawls e Brakensiek,

1989) alle informazioni fisico-chimiche relative ai profili di riferimento della carta

pedologica ERSAF in scala 1:50.000.

Il sistema integrato è stato verificato per il biennio 1999-2000 considerando l’analisi della

risposta del sistema di acquiferi alle sollecitazioni considerate, sulla base della recente

letteratura (e.g. Mroczkowski et al., 1997) che sottolinea come sia significativo, al fine della

calibrazione dei modelli alla scala di bacino, soprattutto il confronto con la dinamica dei

livelli piezometrici (si vedano Ortuani, 2002 e Facchi et al., 2004 per ulteriori dettagli).

Nelle Figure 1(A), 1(B) e 1(C) sono illustrate alcune uscite del sistema di simulazione

per l’anno 2000.

Figura 1 - Anno 2000: (A) distribuzione spaziale dell’evapotraspirazione effettiva annua (mm), (B)

distribuzione spaziale della ricarica annua della falda dovuta a pioggia e irrigazione (mm), (C) quote

piezometriche simulate dell’acquifero superficiale alla fine di marzo (m s.l.m.)

Lo scarso dettaglio di alcuni dei dati disponibili ha comportato l’introduzione di alcune

ipotesi semplificative nell’implementazione del sistema di simulazione (essenzialmente

riguardanti le caratteristiche gestionali del sistema irriguo) e, soprattutto, ne ha impedito

una sistematica calibrazione e validazione (si pensi, ad esempio, alla carenza di dati


68 Pianificazione dell’irrigazione Claudio Gandolfi, Arianna Facchi, Bianca Ortuani

sulle caratteristiche idrauliche dei suoli e sulle quote piezometriche degli acquiferi). Ulteriori

sviluppi nella direzione della raccolta dati sono dunque indispensabili per il raggiungimento

di un pieno grado di operatività dello strumento.

Attività di monitoraggio

Per acquisire elementi utili alla calibrazione e validazione sistematica dei due modelli accoppiati,

si sono ritenute di fondamentale importanza: (1) il potenziamento del monitoraggio

delle quote piezometriche, (2) la verifica, almeno alla scala di singola cella, dell’attendibilità

della modellistica numerica utilizzata per la simulazione del bilancio idrico nel

suolo.

In relazione al punto (1), è stata definita da Ortuani (2002; 2005b), tramite procedure

geostatistiche, una rete ottimale di monitoraggio dell’acquifero freatico, i cui punti di misura

sono stati selezionati a partire da quelli utilizzati in una campagna di rilevamento del

1996. La rete ottimale consta di 35 punti, la cui distribuzione complessiva è rappresentata

in Figura 2(A). A partire dal marzo 2003, per 27 di questi punti sono disponibili misurazioni

manuali con freatimetro con cadenza di un mese e mezzo. Nei restanti 8 punti, selezionati

in prossimità delle aree dove l’errore del modello rispetto ai dati misurati è maggiore,

sono state installate sonde automatiche (STS) munite di data-logger, che eseguono

acquisizioni ogni 6 ore.

Per quanto riguarda il punto (2), si è avviata a partire dal 2005, in collaborazione con

DIIAR-Politecnico di Milano, la realizzazione di una stazione sperimentale per la misura

dettagliata dei flussi idrici ed energetici in una parcella dell’azienda agricola sperimentale

della Facoltà di Agraria dell’Università degli Studi di Milano, ubicata a Landriano (PV). La

A

B

Figura 2 - (A) Distribuzione spaziale dei punti di misura della rete di monitoraggio dell’acquifero freatico

ottimizzata; (B) particolare della stazione micrometeorologica.


Claudio Gandolfi, Arianna Facchi, Bianca Ortuani

Pianificazione dell’irrigazione 69

stima dei flussi energetici (calore latente e sensibile) e dunque dell’evapotraspirazione effettiva,

viene effettuata tramite la tecnica micrometeorologica della “eddy correlation” (Brutsaert,

1982); in Figura 2(B) un particolare della stazione. In un profilo di suolo situato nella

parcella si sono inoltre installate sonde TDR per la misura dell’umidità e tensiometri a

varie profondità. In aggiunta a tali misure in continuo, sono previste per le stagioni agrarie

2006 e 2007 una serie di campagne per la misura distribuita dell’umidità del suolo e

dello sviluppo colturale della vegetazione in alcune parcelle opportunamente selezionate

sulla base di colture e caratteristiche del suolo.

Esempi di applicazione a scenari di simulazione

Un modello integrato, una volta opportunamente calibrato/validato, può essere utilizzato

per prevedere la reazione del sistema d’interesse ad azioni antropiche di varia natura così

come ai cambiamenti ambientali. L’assenza di una adeguata calibrazione e validazione

del sistema di simulazione comporta necessariamente che i risultati ottenuti dalla sua applicazione

a scenari ipotetici debbano essere considerati essenzialmente dimostrativi delle

potenzialità dello strumento ed interpretati al più come andamenti tendenziali e non come

predizioni quantitative. Con questa indispensabile premessa si illustrano brevemente

i risultati ottenuti dall’applicazione del sistema di simulazione delle risorse idriche ad alcuni

scenari, in particolare: (1) di cambio di uso del suolo, (2) di limitazione alla disponibilità

della risorsa idrica utilizzabile a fini irrigui, (3) di cambio climatico. I risultati per gli

scenari costruiti sono stati confrontati con quelli ottenuti per uno scenario di riferimento,

basato sull’assunzione di uso del suolo, pratiche colturali e disponibilità idrica a fini irrigui

pari agli attuali.

Gli scenari di cambio di uso del suolo sono stati creati in accordo con i possibili effetti

di Agenda2000 sulle colture della pianura lombarda. In particolare, si sono considerati:

a) riduzione delle superfici a mais e soia, incremento dei cereali autunno-vernini; b) incremento

delle superfici a mais, estensivizzazione dell’agricoltura; tali scenari rappresentano

casi limite degli effetti che la PAC potrebbe avere sulle colture della pianura nei prossimi

anni. L’analisi dei risultati delle simulazioni ha consentito di evidenziare numerosi aspetti

di interesse, tra i quali: i) cambiamenti molto accentuati delle tipologie colturali modificano

in maniera significativa i volumi idrici necessari per soddisfare il fabbisogno irriguo delle

colture (Figura 3(A)). Le possibili variazioni dei fabbisogni irrigui dovute a cambi nell’uso

del suolo, ovvero a modifiche dell’assetto territoriale (quali, appunto, l’impiego di differenti

colture), risultano dunque ampie; ii) i volumi d’acqua attualmente disponibili per l’irrigazione

sono adeguati a soddisfare i fabbisogni irrigui delle colture presenti, considerate le

pratiche irrigue presenti nell’area; essi divengono sovrabbondanti quando le colture presenti

vengono sostituite con altre meno idro-esigenti (Facchi et al., 2005a).

Un ulteriore scenario considera una drastica riduzione del volume irriguo applicato su

campo (- 30%), ipotizzabile come conseguenza di fattori naturali (variabilità del regime idrologico)

e/o artificiali (revisioni delle concessioni di derivazione). I risultati mostrano come

con le attuali pratiche irrigue, una forte riduzione dei volumi d’acqua erogati con l’irrigazione

porta ad un deficit idrico per le colture non trascurabile. È necessario tuttavia

sottolineare che riduzioni delle disponibilità significative difficilmente potrebbero essere

introdotte senza intervenire contemporaneamente sulle modalità di gestione nonché, do-


70 Pianificazione dell’irrigazione Claudio Gandolfi, Arianna Facchi, Bianca Ortuani

ve necessario, sulla struttura del sistema irriguo (i.e. ristrutturazione delle reti, riordino

delle utenze, riconversione dei metodi irrigui), aspetti che non sono stati per ora considerati

nelle simulazioni (Facchi et al., 2005a).

Per quanto riguarda gli scenari di cambio climatico, le serie di dati meteo locali sono

state costruite tramite la combinazione statistica della serie climatica attuale e degli scenari

di cambio climatico (2071-2100) e di riferimento (1961-1990) forniti dal modello di circolazione

regionale HadRM3, sviluppato dall’Hadley Centre for Climate in UK (Hulme et

al., 2002). La serie climatica attuale è stata costruita, come indicato dall’IPCC (International

Panel on Climatic Change), a partire da una serie trentennale (1961 – 1990) di dati meteorologici

osservati presso l’area di studio. In particolare si sono considerati gli scenari

di cambio climatico basati sulle ipotesi di emissione di gas serra A2 (piuttosto drastica) e

B2 (moderata), ipotizzate dall’IPCC (IPCC, 2000). Sotto l’ipotesi di emissione A2, la serie

climatica risultante prevede, per l’orizzonte temporale 2071-2100, un aumento della temperatura

media annua di circa 5 °C ed un’alterazione significativa del regime annuale delle

precipitazioni (con un aumento rilevante nel periodo autunnale ed invernale ed estati

più siccitose). I fabbisogni idrici aumentano rispetto allo scenario attuale, raggiungendo

entità significative più precocemente nella stagione irrigua, a causa della semina anticipata

e dell’accelerazione della crescita vegetativa indotte dall’aumento della temperatura (Figura

3(B)). Mantenendo l’attuale disponibilità di risorsa e l’attuale uso del suolo, si verificano

episodi di deficit di fornitura irrigua rispetto al fabbisogno delle colture distribuiti

nell’arco del quadrimestre irriguo. Sotto l’ipotesi B2 questi effetti risultano più contenuti.

A

B

Figura 3 - (A) Volumi irrigui annuali distribuiti su campo per gli scenari di riferimento, di riduzione del

volume irriguo disponibile, di cambio di uso del suolo (dieci anni di simulazione);

(B) portata derivata media decadica, al netto delle perdite di adduzione/distribuzione, per gli scenari di

riferimento e di cambio climatico (due anni di simulazione).

Conclusioni

La memoria evidenzia le potenzialità di tecnologie e metodologie scientificamente avanzate

quali, in particolare, i modelli di simulazione idrologica integrati a scala di bacino, nel

fornire un supporto alla pianificazione delle risorse idriche. Le esperienze di applicazione


Claudio Gandolfi, Arianna Facchi, Bianca Ortuani

Pianificazione dell’irrigazione 71

di tali strumenti alla

simulazione di sistemi

in cui l’irrigazione

costituisce una

componente importante

sono divenute

ormai relativamente

numerose anche sul

territorio nazionale.

È tuttavia da sottolineare

come la loro

ricaduta pratica sia

stata, ad oggi, ancora

piuttosto modesta;

le ragioni sono

molteplici e sono riconducibili

sicuramente

alla presenza

di problematiche

scientifiche ancora

irrisolte, che limitano l’affidabilità dei sistemi di simulazione, alla scarsa disponibilità, tra questi,

di strumenti utilizzabili operativamente, così come alla mancanza di reti di monitoraggio

adeguate. Inoltre, va sottolineato come una validazione completa dei modelli si possa

concretizzare solo con il loro trasferimento all’ente responsabile della pianificazione o

gestione delle risorse idriche e con la messa a punto di un idoneo sistema informativo ed

operativo, in condizioni di massima agilità, semplicità, facilità d’uso, che ne consenta l’utilizzo

diretto da parte del personale dell’ente, appositamente istruito. Ciò permette, infatti,

di porre in immediata evidenza le principali lacune sia dei modelli che dei sistemi di monitoraggio

e, conseguentemente, di avviare un processo di sviluppo continuo ed integrato

di entrambi, che è l’unico che ne può garantire l’effettiva e duratura efficacia nel supporto

alla gestione e pianificazione delle risorse idriche.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare il Consorzio di Bonifica Muzza-Bassa Lodigiana per la

costante e fattiva collaborazione, l’ERSAF per i dati meteorologici e pedologici utilizzati nella

ricerca, la D.G. Agricoltura della Regione Lombardia, il MIUR e la Fondazione CARI-

PLO per il supporto finanziario alla realizzazione degli studi presentati nella memoria


72 Pianificazione dell’irrigazione Claudio Gandolfi, Arianna Facchi, Bianca Ortuani

Riferimenti bibliografici

Brutsaert, W. (1982) ‘Evaporation into the Atmosphere’, Kluwer Academic Publ., Dordrecht, Holland,

p. 299.

Facchi A., Gandolfi C., Ortuani B., Maggi D. (2005a) ‘Simulation supported scenario analysis for

water resources planning: a case study in Northern Italy’. Water Science and Technology. Vol. 51,

No. 3-4, pagg. 11-18.

Facchi A., Gandolfi C., Borghi A., Ortuani B. (2005b) ‘Effetti del cambio climatico sulle risorse idriche

di un bacino irriguo lombardo’. Atti del VIII Convegno Nazionale di Ingegneria Agraria, Catania

(Italia), pagg. 12.

Facchi A. (2003) ‘Nuove tecnologie per la pianificazione dell’irrigazione a scala di bacino’. Tesi di

Dottorato di Ricerca in Genio Rurale XVI ciclo.

Facchi A., B. Ortuani, D. Maggi, C. Gandolfi (2004) ‘Coupled SVAT-groundwater model for water

resources simulation in irrigated alluvial plains’. Environmental Modelling and Software, Vol. 19,

No. 11, pagg. 1053-1063.

Gandolfi C., Ponzini G., Giudici M., Ortuani B., Facchi A., Vassena C., Durante C., Varola L.,

Rienzner M., Comunian A., Ferrari D. (2006) ‘Realizzazione di un modello preliminare del flusso

idrico nel sistema acquifero della Provincia di Cremona’. Progetto finanziato dalla Provincia di

Cremona. Rapporto conclusivo. Istituto di Idraulica Agraria, UNIMI.

IPCC (2000) ‘Emissions scenarios. Special report of the Intergovernmental Panel on Climate Change’.

Prepared by Nakicenovic N., Swart R.(eds). Cambridge University Press, UK, pp. 570.

McDonald M.G. and Harbaugh A.W. (1988) ‘Techniques of water-resource investigations of the United

States Geological Survey – A modular three-dimensional finite-difference ground-water flow model’.

Chapter A1. U.S. Government Printing Office, Washington.

Mroczkowski M., Raper P.G., Kuczera G. (1997) ‘The quest for more powerful validation of

conceptual catchment models’. Water Resources Research, Vol. 33, No. 10, pp. 2325-2335.

Ortuani B., Gandolfi C., Facchi A., Di Guardo A., Botta M., Greco S. (2005a) ‘Utilizzo di un software

integrato in ambiente G.I.S. per la stima dei fabbisogni irrigui’. Atti del VIII Convegno Naz. di

Ingegneria Agraria, Catania (Italia), pagg. 12.

Ortuani B., Maggi D. (2005b) ‘Una rete di monitoraggio della falda per un modello integrato a scala

di bacino’. Atti del VIII Convegno Nazionale di Ingegneria Agraria, Catania (Italia), pagg. 11.

Ortuani B. (2002) ‘Processi di costruzione e validazione di modelli per la simulazione di sistemi

acquiferi’. Tesi di Dottorato di Ricerca in Genio Rurale XV ciclo.

Rawls W.J., Brakensiek D.L. (1989) ‘Estimation of Soil Water Retention and Hydraulic Properties’.

Unsaturated Flow in Hydrological Modeling, Theory and Practice, pp. 275-300.


Roberto Colombo

Risposta della vegetazione al cambiamento

climatico: sinergie tra osservazioni

dallo spazio e misure di campo

Laboratorio di Telerilevamento delle Dinamiche Ambientali (LTDA)

Dip. di Scienze dell’Ambiente e del Territorio (DISAT),

Università degli Studi di Milano-Bicocca (UNIMIB)

Piazza della Scienza, 1 - 20126 Milano, Italia

Tel. 0264482848; Fax. 0264482895

e-mail: roberto.colombo@unimib.it

www.disat.unimib.it/telerilevamento/


Roberto Colombo

Vegetazione e Cambi Climatici 75

Abstract

Il telerilevamento è uno strumento diagnostico che, nell’ambito della

gestione del territorio e della conservazione della natura, è in grado di fornire una

serie di informazioni riguardanti alcune proprietà delle superfici in modo distribuito

nello spazio (attraverso la creazione di mappe) e nel tempo (tramite il monitoraggio

temporale). L’abilità del telerilevamento di misurare radianze spettrali, provenienti

da superfici a terra, dalle dimensioni di qualche metro fino all’intero globo, conferisce

a questa disciplina la potenzialità di fornire informazioni quantitative aggiornate

che non possono essere ottenute facilmente attraverso tecniche convenzionali a

terra. In questo contributo sono presentate due applicazioni di telerilevamento satellitare

che prevedono la stima di parametri biofisici della vegetazione nell’ambito delle

ricerche legate al cambiamento climatico. In questo contesto, è comunque da ricordare

che il monitoraggio temporale effettuato a partire da osservazioni telerilevate

satellitari presenta due limitazioni dovute: i) al ridotto periodo di osservazione (pochi

decenni di misure) e, ii) al fatto che la sola quantità misurabile è la radiazione

elettromagnetica che permette di calcolare tre parametri fisici rappresentati da intensità,

fase e polarizzazione della radiazione.

Stima dei parametri biofisici

Il telerilevamento satellitare si presta molto bene alla determinazione di alcuni parametri

biofisici della vegetazione che possono essere successivamente impiegati in vari ambiti

ecologici e laddove sia richiesta la parametrizzazione di modelli relativi agli scambi

di massa ed energia che avvengono all'interfaccia atmosfera-superficie investigata. I

metodi tradizionali per la stima dei parametri ecologici si basano in genere su rilevazioni

puntuali di misure a terra e, pur essendo molto precisi, sono fortemente legati alle

condizioni stazionali dei siti di rilevazione e quindi difficilmente estendibili ad aree

vaste ed eterogenee. Tale limitazione può essere superata attraverso l’impiego di dati

telerilevati da satellite che consente la mappatura dei parametri investigati a diverse

scale di risoluzione spaziale e il loro periodico aggiornamento.

In termini quantitativi, tali parametri si derivano dall’analisi delle diverse caratteristiche

di assorbimento e riflessione della radiazione nei domini del visibile, infrarosso

vicino, medio e termico. I parametri ecologici della vegetazione che vengono impiegati

nella modellistica ecologica sono rappresentati dall’indice di area fogliare (Leaf Area

Index, LAI), dalla frazione di radiazione fotosinteticamente attiva assorbita (fraction of

Absorbed Photosynthetically Active Rdiation, fAPAR), della copertura della vegetazione

e infine dalla temperatura e l’albedo della superficie investigata.


76 Vegetazione e Cambi Climatici Roberto Colombo

Figura 1 - Funzione di

trasferimento e mappa del

contenuto d’acqua della

canopy della piantagione

di pioppeto dell’area di

Zerbolò (PV) ottenuta a

partire da immagini

iperspettrali MIVIS.

Il modello predittivo è in genere determinato empiricamente con tecniche di regressione

ordinarie ai minimi quadrati impiegando indici radiometrici, oppure tramite

inversione di modelli fisicamente basati di trasferimento radiativo (Colombo et al., 2003;

Meroni et al., 2004). Nel primo caso si considera che la variabile indipendente, X (variabile

ecologica, e.g. LAI) sia misurata senza errore e pertanto viene stimata invertendo

l’equazione costruita plottando le misure di campo rispetto alle riflettanze osservata.

In questo caso si ottiene, quindi, una funzione di trasferimento che consente di generare

la mappa del parametro indagato. In Figura 1 è mostrata per esempio la relazione

lineare che lega l’indice NDWI (Normalised Difference Water Index) al contenuto

d’acqua equivalente nella canopy misurato in campo nel sito sperimentale di Zerbolò

a Pavia dove è localizzata una stazione micrometeorologica di misura dei flussi di

acqua e carbonio gestita dal JRC-IES di Ispra. Nel secondo caso invece la stima dei parametri

ricercati è effettuata mediante

inversione di modelli di trasferimento

radiativo che consentono

di riprodurre la riflettività della

superficie investigata. Al modello

di riflettività della canopy è accoppiato

un modello delle proprietà

ottiche della foglia che viene invertito

numericamente sulle riflettività

osservate. Il vantaggio dell’utilizzo

in modo inverso dei modelli

di trasferimento radiativo, rispetto

ai tradizionali modelli semiempirici,

risiede nel fatto

che é necessaria solo

una prima fase di

messa a punto dell’algoritmo

che, una volta validato

con un insieme di

dati a terra, può essere

usato in modo predittivo

in aree geografiche

differenti.


Roberto Colombo

Vegetazione e Cambi Climatici 77

Variazioni inter-annuali del ciclo fenologico

Il cambiamento climatico e il progressivo riscaldamento globale è ben documentato in letteratura

e sembra essere responsabile di provocare una serie di alterazioni di consueti fenomeni

biologici stagionali producendo anticipi e/o ritardi di fioritura e maturazione dei

frutti, variazioni di crescita delle piante, spostamenti dei corridoi di migrazione degli animali

e cambi altitudinali nelle nidificazioni. Questi cosiddetti cambi fenologici possono

pertanto generare una serie di conseguenze ad ampio spettro, coinvolgendo sia i processi

ecologici che le pratiche agricole e la gestione forestale, sia la salute umana che l’economia

globale.

La conoscenza dell’evoluzione fenologica delle colture di interesse agrario è utile alla

corretta gestione di alcune pratiche agronomiche la cui realizzazione è strettamente legata

allo stadio di sviluppo (concimazione, irrigazione, trattamenti antiparassitari e diserbo).

Nella tradizione popolare sono infatti documentati alcuni aforismi legati alla fenologia:

“Per Sant'Urbano (25 maggio), il frumento è fatto grano” oppure “Chi vuole aver del

mosto, zappi le viti d'agosto” che sottolineano l’importanza della cadenza dei cicli evolutivi

a fini pratici. Da un punto di vista scientifico, il trasferimento di calore, massa e di momento

tra la superficie e atmosfera dipendono fortemente dalle caratteristiche della superficie

e quindi la conoscenza della dinamica del ciclo vegetativo nelle foreste permette

di quantificare il periodo di scambio del biossido di carbonio e dell’acqua tra la superficie

e l’atmosfera, di modellare il grado di intercettazione della radiazione e quindi valutare

le variazioni di albedo nell’ambito dei bilanci radiativi.

Nel caso della vegetazione, i cambi fenologici sono indicatori sensibili dei cambiamenti

delle condizioni della biosfera terrestre in risposta al riscaldamento globale e possono

essere monitorati dallo spazio (Penuelas e Filella, 2001). Per esempio, evidenze di

aumento dell’attività fotosintetica dal 1981 al 1991, sono state osservate e quantificate a partire

da informazioni satellitari NOAA-AVHRR e hanno mostrato un progressivo aumento del

periodo di crescita della vegetazione nel tempo (Myneni et al., 2001). Le informazioni remote

ottenute da sensori satellitari ad alta risoluzione temporale permettono di calcolare

indici ottici legati alle proprietà della superficie e di valutarne le loro variazioni nello spazio

e nel tempo. Tali osservazioni consentono quindi di monitorare alcuni eventi fenologici

quali l’inizio della stagione vegetativa, il massimo vigore e la fine della stagione di

crescita che, combinate con osservazioni fenologiche di campo e misure ancillari di varia

natura, possono aiutare a sviluppare modelli matematici di simulazione delle dinamiche

della vegetazione in risposta ai cambiamenti climatici. Fra gli indici spettrali che descrivono

lo stato e la densità della copertura vegetale quello più largamente utilizzato è l’indice

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) che si basa sulla differenza normalizzata

tra la banda spettrale dell’infrarosso vicino e del rosso. Tale indice viene calcolato

mediante la relazione:

dove è la riflettività a 620-670 nm, e è la riflettività calcolata a 841-876 nm.


78 Vegetazione e Cambi Climatici Roberto Colombo

Nell’ambito del Progetto REPHLEX (REmote sensing of PHenology Larix EXperiment),

l’impiego di dati telerilevati MODIS con frequenza giornaliera, risoluzione spaziale di

250x250m e risoluzione spettrale relativa alle bande del rosso (620-670 nm) e dell’infrarosso

vicino (841-876 nm) ha consentito di determinare l’indice di vegetazione NDVI e di

correlarlo successivamente alle fasi di crescita, osservate in campo, relative a vegetazione

alpina di larice. Nella Figura 2 sono riportati gli andamenti relativi di un sito campione nei

cinque anni di osservazioni MODIS.

Figura 2 - Andamento temporale 2000-2005 dell’indice NDVI per una copertura di larice ricavato a partire

da immagini MODIS. L’analisi di tale andamento permette di osservare variazioni del periodo di crescita e

del massimo vigore raggiunto a massima crescita.

In questo contesto, l’analisi dell’andamento della fAPAR nel tempo ha messo in evidenza

la risposta della vegetazione all’anomalia climatica che ha caratterizzato l’Europa nella

primavera e nell’estate 2003 nelle quali sono state registrate temperature record che

hanno provocato più di 15,000 ricoveri documentati nella sola Francia (Gobron et al.,

2004). Studi di questo tipo possono pertanto consentire di individuare uniche relazioni

tra clima, sviluppo e crescita delle piante e definire come i fattori climatici possano influenzare

la società attuale.

Up scaling del ciclo del carbonio

Negli ultimi anni la comunità scientifica internazionale ha focalizzato l’attenzione sull’analisi

del ciclo biogeochimico del carbonio degli ecosistemi forestali poiché riconosciuti co-


Roberto Colombo

Vegetazione e Cambi Climatici 79

me un possibile meccanismo tampone per la sottrazione di carbonio dall’atmosfera (Watson

et al, 2000). Tale ecosistema riveste pertanto un significativo ruolo potenziale per il

sequestro di CO2 dall’atmosfera e per lo stoccaggio a lungo termine del carbonio (Schimel,

1995).

Nonostante le misure puntuali, sia di scambi gassosi sia di biomassa, permettano di

comprendere e quantificare i processi che guidano le dinamiche del ciclo del carbonio negli

ecosistemi investigati, non possono essere utilizzate direttamente per generalizzare i risultati

su aree più ampie o per differenti ecosistemi. Una tecnica di estrapolazione per

predire il bilancio del carbonio a piccola scala (e.g. regionale) può essere basata sull’utilizzo

accoppiato di modelli di simulazione dei cicli biogeochimici con informazioni remote

telerilevate. Pertanto i metodi per il passaggio da osservazioni puntuali a osservazioni

distribuite nello spazio (up scaling) sono recentemente sviluppati a partire dalla combinazione

di modelli ecosistemici guidati da immagini telerilevate. L’impiego di modelli ecologici

guidati da informazione telerilevate rappresenta pertanto una tecnica innovativa per

decifrare gli scambi di carbonio in differenti ecosistemi e consente di ottenere stime a differenti

scale da regionali a globali.

Le informazioni telerilevate a diverso grado di risoluzione geometrica, spettrale e temporale,

sono impiegate sia in fase di parametrizzazione sia di ricalibrazione di modelli

quali quelli appartenenti alla famiglia dei Light Use Efficiency (LUE, e.g. Cfix) che hanno

il vantaggio di richiedere una parametrizzazione poco onerosa sia di quelli più complessi

di processo di simulazione dei cicli biogeochimici (e.g. BIOME-BGC).

Nell’ambito del Progetto FLA-KYOTO è stato sviluppato un modello basato sulla filosofia

LUE, a passo giornaliero, che simula la quantità di carbonio assimilato dal processo

di fotosintesi moltiplicando la radiazione fotosinteticamente attiva assorbita (APAR) per il

coefficiente di conversione radiazione-biomassa potenziale, corretto in funzione di alcuni

fattori limitanti del processo fotosintetico come la disponibilità idrica, la temperatura

dell’aria e il deficit di saturazione di vapore. Il valore di APAR è calcolato come il prodotto

tra la frazione di radiazione fotosinteticamente attiva assorbita dalla vegetazione e la PAR

ricavata dai dati di radiazione globale giornalieri. La spazializzazione del modello è consentita

dalle stime di fAPAR ottenute a partire da immagini satellitari multitemporali MO-

DIS e misure di APAR di campo.

Sulla base delle misure dirette di biomassa e di APAR cumulata condotte è stato possibile

calcolare il coefficiente di proporzionalità che indica l’efficienza di produzione di biomassa

secca attraverso la fotosintesi, al netto della respirazione. Tale calcolo è stato realizzato

per via grafica determinando il valore del coefficiente angolare della retta interpolatrice

dei punti ottenuti plottando l’APAR cumulata nel tempo rispetto alla biomassa secca

espressa in gC/m 2 . Il modello individuato stima la produttività primaria netta (NPP,

gC*m -2 *day -1 ) in un anno come la differenza tra la fotosintesi netta annuale (PSNnet), la respirazione

di crescita (Rg) e la respirazione di mantenimento dei tessuti del fusto (Rmo):


80 Vegetazione e Cambi Climatici Roberto Colombo

Riferimenti bibliografici

Colombo R., Bellingeri D., Fasolini D., Marino C.M., (2003). Retrieval of Leaf Area Index in Different

Vegetation Types using High Resolution Satellite Data, Remote Sensing of Environment, 86/1, 120-

131.

Gobron, N., B. Pinty, F. Mélin, M. Taberner, M.M. Verstraete, A. Belward, T. Lavergne, Widlowski J.-

L. (2005). The State of Vegetation in Europe Following the 2003 Drought, International Journal of

Remote Sensing, 26/9, 2013-2020.

Meroni M., Colombo R., Panigada C., (2004). Inversion of a Radiative Transfer Model with

Hyperspectral Observations for LAI Mapping in Poplar Plantations, Remote Sensing of Environment,

92/2, 195-206.

Myneni, R. B., Keeling, C. D., Tucker, C. J., Asrar, G., Nemani, R. R., (1997). Increase Plant Growth

in the Northern High Latitudes from 1981-1991, Nature, 386, 698-702.

Penuelas, J., Filella I., (2001). Responses to a warming world, Science, 294, 793-795.

Shimel, D.S., (1995). Terrestrial Biogeochemical Cycles: Global Estimates with Remote Sensing,

Remote Sensing of Environment, 51, 49-56.

Watson R.T., Noble I.R., Bolin B., Ravindranath N.H., Verardo D.J., Dokken D.J., (2000). Land Use,

Land-Use Change and Forestry, IPCC Special report, Cambridge University Press.


Stefano Brenna

Marco Pastori

Carlo Riparbelli

Inquinamento delle acque superficiali

e sotterranee da fonti diffuse


Stefano Brenna, Marco Pastori, Carlo Riparbelli

Inquinamento delle acque 83

Abstract

Lo sviluppo e la diffusione di sistemi agricoli sostenibili, tecnologicamente

avanzati e in grado di salvaguardare la qualità delle risorse idriche superficiali

e sotterranee è principale sfida dell’agricoltura di oggi. Il comparto agricolo è infatti

frequentemente additato quale principale responsabile dell’inquinamento delle acque

da fonti diffuse, a causa di un ampio uso di fertilizzanti, reflui zootecnici, fanghi, compost,

fitofarmaci. In attuazione della direttiva quadro 2000/60/CE la Regione Lombardia

ha adottato il proprio Programma di Tutela e Uso delle Acque quale strumento fondamentale

per una corretta pianificazione e tutela delle risorse idriche e del territorio

circostante. In riferimento alle problematiche agricole ed alla limitazione dell’inquinamento

diffuso la questione si pone principalmente in termini di individuazione delle

aree vulnerabili, ossia delle porzioni di territorio ove maggiore è il rischio di perdite

dei contaminati e di selezione di itinerari di gestione aziendale (concimazioni, trattamenti

fitosanitari, sistemi colturali e irrigui) in grado di limitare i rilasci. In tale contesto

si inquadrano il progetto ARMOSA finalizzato all’attivazione di una rete di monitoraggio

dei carichi di nutrienti nelle acque sotterranee provenienti da fonti diffuse e alla

messa a punto di modelli previsionali estendibili a scala regionale ed il sistema Su-

SAP, uno strumento di supporto alle decisioni che, integrando modelli previsionali e

strati informativi agro-ambientali regionali, permette di fare valutazioni e approfondimenti

utili all’individuazione di aree vulnerabili alla lisciviazione dei fitofarmaci.

Agricoltura e inquinamento diffuso delle risorse idriche

Le più recenti politiche agricole e ambientali, sia a livello europeo che nazionale (direttiva

91/676, “Direttiva acque” 2000/60, D.Lvo 152/99, D.lvo 152/06) sono finalizzate allo

sviluppo di strategie in grado di integrare le problematiche ambientali con la gestione e

lo sfruttamento delle risorse naturali e del territorio. Le linee strategiche si sviluppano principalmente

in due direzioni:

l’identificazione di sistemi di gestione sostenibili in grado di limitare i rilasci di contaminanti

miglioramento delle attività di monitoraggio ambientale al fine di disporre di dati misurati

consistenti ed affidabili

In attuazione di queste disposizioni legislative, la Regione Lombardia ha recentemente

adottato il proprio Programma di Tutela e Uso delle Acque (D.G.R. n. 8/2244 del

29/03/06), nell’ambito del quale viene anche affrontata la problematica relativa all’individuazione

e designazione delle aree vulnerabili da nitrati di origine agricola e da prodotti

fitosanitari.


84 Inquinamento delle acque Stefano Brenna, Marco Pastori, Carlo Riparbelli

Considerando in particolare azoto e fitofarmaci, oltre alle classiche attività di monitoraggio

ambientale, particolarmente importante diventa la possibilità di individuare specifiche

aree ove focalizzare le attività di mitigazione e pianificazione e soprattutto disporre

di strumenti a supporto dei decisori che permettano di valutare la vulnerabilità da nitrati

e fitofarmaci a scale territoriali integrando dati di monitoraggio con strati informativi e modelli

matematici ambientali. Lo sviluppo e la disponibilità di tali strumenti facilita azioni

mirate e può inoltre consentire valutazioni affidabili su diversi scenari gestionali.

Il caso dei nitrati

Per quanto riguarda l’azoto, la Regione Lombardia, ha individuato le zone vulnerabili ai

nitrati attraverso l’adozione di una metodologia che, conformandosi alle indicazioni guida

stabilite dallo stesso D.Lvo 152/99 (Allegato VII/A), ha previsto l’integrazione tra vulnerabilità

idrogeologica degli acquiferi (metodo CNR_GNCDI, 1996), capacità protettiva

dei suoli (Brenna et al., 1999) , carichi effettivi di azoto (considerando il carico zootecnico

quale indicatore delle “pressioni” di origine agricola) e dati sullo stato di qualità

delle acque.

Tale designazione non è peraltro che il primo stadio di una più ampia strategia che

comprende la definizione di “programmi d’azione” (dgr 8/5868 21 novembre 2007) che con-

Figura 1 - Designazione delle zone vulnerabili in Lombardia ai sensi della direttiva 91/676/CEE.


Stefano Brenna, Marco Pastori, Carlo Riparbelli

Inquinamento delle acque 85

sentano di raggiungere nel tempo gli obiettivi di qualità delle acque prefissati e rende necessari,

a tale scopo, ulteriori studi ed indagini che, completando ed approfondendo il

quadro delle conoscenze, permettano la verifica dei risultati delle politiche attuate e l’adozione

di azioni mirate; è infatti fondamentale poter individuare le priorità degli interventi

e quindi conoscere le reale fonti di alti carichi; l’agricoltura gioca certamente un ruolo

importante nel determinare alti carichi di nitrati, ma è peraltro vero che il rilascio di nitrati

è in certa misura un fenomeno naturale che avviene in tutti i terreni, compresi quelli non

destinati alla produzione agricola. Inoltre i dati sulla qualità delle acque, che in particolare

per i nitrati nelle acque sotterranee frequentemente indicano il superamento dei limiti

di legge (50 mg/l), non sono di per sé in grado di discriminare tra un’origine agricola della

contaminazione e una origine invece industriale o civile; anzi, è probabile che queste

due ultime fonti abbiano un peso rilevante, soprattutto in aree densamente popolate come

il nord Milanese dove infatti molti comuni denotano acque di falda eccessivamente arricchite

in nitrati.

La necessità di approfondire gli effettivi rilasci di azoto da diversi ambienti e sistemi

colturali e soprattutto l’importanza di migliorare e mettere a punto la modellistica relativa

alla simulazione del movimento dei nutrienti verso le risorse idriche ha portato all’attivazione

del progetto ARMOSA (Brenna et al., 2003 e 2005), realizzato da ERSAF con la collaborazione

delle Università di Milano e Napoli e del CNR di Napoli e sostenuto dalla Regione

Lombardia (Direzioni Generali Servizi di Pubblica Utilità e Agricoltura). Il progetto

ha portato all’attivazione di siti monitoraggio, caratterizzati per pedologia, comportamento

idrologico (ritenzione idrica, conducibilità idraulica, densità apparenti, analisi della struttura,

ecc.) attrezzati per la misura del contenuto idrico dei suoli, del potenziale matriciale,

dei contenuti di azoto nel suolo ed in soluzione circolante e monitorate anche per i dati

meteorologici e per le normali pratiche di gestione colturale; i siti attivati e mantenuti

nel tempo rientrano nell’ottica di attivazione di una rete permanente di monitoraggio e verifica

del comportamento dei sistemi suolo-clima-colture.

La grande massa

di dati e di informazioni

raccolte ha

quindi consentito di

analizzare e confrontare

le potenzialità

predittive, applicate

alla specifica

realtà lombarda, di

modelli matematici

di simulazione del

Figura 2 -

Simulazione del

leaching cumulato e

giornaliero con

ARMOSA.


86 Inquinamento delle acque Stefano Brenna, Marco Pastori, Carlo Riparbelli

destino ambientale dell’azoto, scegliendoli tra quelli più comunemente usati e per i quali

era disponibile una ampia documentazione scientifica.

Per la dinamica dell’acqua sono stati presi in considerazione in particolare i modelli

SWAP, CropSyst e MACRO, per la dinamica dell’azoto i modelli CropSyst, LeachN, ANIMO

e SOILN; il modello CropSyst è stato utilizzato inoltre per la simulazione di crescita e sviluppo

delle colture e del loro assorbimento di azoto.

Il risultato finale è stato lo sviluppo di un “sistema modellistico modulare” le cui componenti,

integrate da soluzioni e ulteriori moduli appositamente studiati nel corso del progetto,

derivano da modelli diversi.

I dati monitorati e le applicazioni modellistiche hanno permesso di evidenziare l’esistenza

di eventi di leaching dell’azoto e soprattutto di stimarne le quantità percolate oltre

il suolo agrario, diventando in questo modo potenziale fonte di inquinamento per le acque

sotterranee (Figura 2).

Nei siti monitorati nel corso del progetto è stato in particolare evidenziato che:

Le irrigazioni effettuate nei mesi estivi, spesso abbondanti, causano eventi di drenaggio

e lisciviazione dell’azoto, come evidenziato dai decrementi dei contenuti misurati dopo

questi periodi, prima negli strati superficiali e poi in quelli profondi;

In concomitanza con le fasi di maggiore accrescimento colturale (ad esempio con la

fase di riempimento delle cariossidi del mais) le elevate asportazioni di azoto (per assimilazione)

determinano notevoli cali dei contenuti di nitrati nel suolo e nelle acque;

Valori particolarmente elevati dei contenuti di azoto si rilevano spesso nel periodo autunnale

e/o primaverile in concomitanza delle distribuzioni di liquami e letame al suolo;

In tutti i siti si può osservare un incremento generale dell’azoto nitrico rilasciato alla

base del suolo nei mesi di luglio-agosto del 2005; crescita quasi certamente correlata alle

abbondanti piogge verificatesi in quei mesi estivi;

In presenza di falda con oscillazioni stagionali (periodici innalzamenti) si evidenziano

ridotti quantitativi di azoto alla base dello strato di suolo studiato;

Il sistema modellistico ARMOSA, come dimostrato dalle calibrazioni e dai test di verifica

effettuati nel progetto, presenta quindi l’affidabilità sufficiente per effettuare gli approfondimenti

sulla vulnerabilità delle acque sotterranee e superficiali ai nitrati provenienti da

fonte agricola richiesti a livello tecnico e normativo. In particolare, ARMOSA potrà essere

utilizzato in futuro per:

valutare l’impatto degli attuali modelli agrozootecnici, individuando i fattori critici che,

nelle diverse situazioni, di più incidono sul rilascio dei nitrati;

individuare itinerari tecnici alternativi per una gestione sostenibile dell’azoto nelle

aziende agricole, adatti alle differenti caratteristiche pedoclimatiche e dell’agricoltura regionale;

esaminare in modo più articolato e dettagliato la vulnerabilità del territorio regionale

ai nitrati provenienti da fonti diffuse, attraverso stime del reale carico di azoto rilasciato

dall’agricoltura.

La disponibilità di un modello di simulazione dei flussi idrici nel suolo potrà inoltre

rivelarsi utile anche in applicazioni legate ad altre tematiche, quali la gestione dell’irrigazione

e delle carenze idriche o la contaminazione delle acque da parte di fitofarmaci e altre

sostanze.


Stefano Brenna, Marco Pastori, Carlo Riparbelli

Inquinamento delle acque 87

I siti sperimentali allestiti nel progetto possono, infine, diventare l’ossatura base di

una rete regionale permanente di monitoraggio e verifica del comportamento dei sistemi

suolo-clima-colture per quanto concerne le tematiche connesse con il rilascio nell’ambiente

di composti azotati; le attività di ricerca, oltre che alla lisciviazione dei nitrati

verso le acque sotterranee, potrebbero così essere indirizzate anche alla perdita di

nutrienti (nitrati e fosforo) verso le acque superficiali e alla emissione in atmosfera di

ammoniaca.

Il caso dei fitofarmaci

Le acque, sia superficiali che sotterranee sono tra i comparti ambientali sottoposti più frequentemente

a fenomeni di contaminazione da fitofarmaci e il suolo costituisce la prima

e più importante barriera alla diffusione di queste sostanze nei corpi idrici. In questo comparto

infatti si verificano i primi e più significativi processi di degradazione degli inquinanti,

in particolare dei prodotti fitosanitari che su di esso vengono distribuiti direttamente o

vi giungono provenienti dai trattamenti fogliari.

Il suolo esercita una fondamentale funzione protettiva dal punto di vista chimico e

biologico; infatti il contenuto in sostanza organica e argille degli orizzonti più superficiali

tende a diminuire la mobilità di molti principi attivi attraverso il processo denominato

adsorbimento e a favorirne così la trasformazione e degradazione ad opera dei microrganismi

del suolo. Il pH, la temperatura, l’umidità del suolo influenzano l’attività dei microrganismi

in esso presenti, determinando la capacità di auto-purificazione del sistema e conseguentemente

la persistenza dei fitofarmaci. La tessitura del suolo, unitamente alla permeabilità,

forniscono indicazioni sulla velocità con cui si muove l’acqua, potenziale veicolo

delle sostanze inquinanti.

Se gli orizzonti superficiali non sono in grado di trattenere e neutralizzare completamente

queste sostanze, esse possono percolare in profondità nel sottosuolo e raggiungere

le falde acquifere contaminandole. Invece, in seguito a processi di erosione e ruscellamento,

i prodotti fitosanitari possono provocare la contaminazione di corpi idrici superficiali

adiacenti alle superficie trattate.

La previsione della concentrazione di prodotti fitosanitari nei diversi comparti ambien-


88 Inquinamento delle acque Stefano Brenna, Marco Pastori, Carlo Riparbelli

tali è dunque indispensabile per la valutazione e la gestione dei possibili rischi derivanti

dall’utilizzo di queste sostanze in agricoltura.

La comunità scientifica si occupa da tempo di queste problematiche e a tale proposito,

sono stati sviluppati numerosi strumenti conoscitivi quali indicatori di rischio e modelli

matematici che descrivono i vari processi fisici e chimici che si verificano sulla superficie

e nel suolo; essi rappresentano ormai uno strumento indispensabile e riconosciuto anche

a livello normativo europeo e nazionale (D.Lgs. 152/99) per valutare i processi di migrazione

di queste sostanze verso le acque sotterranee.

L’applicazione di questi strumenti modellistici richiede la raccolta e l’archiviazione di

grandi quantità di dati, molti dei quali sono caratterizzati da una componente territoriale,

tipicamente gestita dai Sistemi Informativi Territoriali.

Nell’ambito di un progetto LIFE Ambiente, ERSAF ha realizzato un sistema di supporto

alle decisioni chiamato SuSAP – Supplying Sustainable Agriculture Production – per la

valutazione dei possibili rischi ambientali, derivanti dall’utilizzo dei prodotti fitosanitari in

agricoltura. Tali valutazioni sono realizzate grazie all’integrazione di modelli matematici,

database agro-ambientali e un sistema informativo territoriale; i database riguardano dati

pedologici, meteo-climatici e colturali, unitamente alle proprietà chimico-fisiche dei fitofarmaci

e alle strategie di trattamento.

SuSAP prevede due diversi livelli di indagine: regionale e aziendale.

A livello regionale, obiettivo di SuSAP è la protezione delle falde acquifere dai potenziali

fenomeni di contaminazione derivanti dall’uso dei prodotti fitosanitari. Tramite SuSAP


Stefano Brenna, Marco Pastori, Carlo Riparbelli

Inquinamento delle acque 89

è così possibile elaborare carte di vulnerabilità dei suoli alla lisciviazione di specifici principi

attivi. ERSAF e la Regione Lombardia nella redazione del Programma di Tutela e Uso

delle Acque (D.G.R. 8/2244 2006) hanno realizzato una prima applicazione del sistema

SuSAP che ha fornito una definizione preliminare delle aree vulnerabili alla percolazione

di specifici fitofarmaci.

Come si può osservare dall’illustrazione (Fig. 1) il grado di vulnerabilità dei suoli cresce

al crescere dei valori di concentrazione di ciascuna sostanza previsti alla base del suolo

espressi in una legenda che va dai toni del verde, bassa vulnerabilità ai toni del giallo,

arancione e rosso, corrispondenti a livelli di vulnerabilità sempre più elevati con concentrazioni

di prodotti fitosanitari previste superiori a 0,1 µg/l, limite di potabilità delle acque.

Figura 3 - Vulnerabilità dei suoli della pianura lombarda alla percolazione della Terbutilazina utilizzata

sul mais

Queste cartografie sono indispensabili in una moderna gestione sostenibile dell’agricoltura

per identificare quali sono i principi attivi a maggiore rischio di contaminazione,

al variare degli scenari pedoclimatici e idrogeologici, contribuendo a meglio indirizzare le

azioni di monitoraggio e gestione delle pratiche agricole.

Sempre tramite l’utilizzo di SuSAP, ma a livello aziendale, gli agricoltori attraverso internet,

accedendo al sito www.ersaf.lombardia.it, hanno a disposizione uno strumento per

valutare il potenziale rischio per l’ambiente dei prodotti fitosanitari che vengono usati più

comunemente nell’azienda confrontando differenti strategie di trattamento fitosanitario e

scegliendo la più sostenibile per l’ambiente, in relazione al preciso contesto territoriale in


90 Inquinamento delle acque Stefano Brenna, Marco Pastori, Carlo Riparbelli

cui si trovano le aziende. La possibilità per gli agricoltori di operare questo tipo di analisi

sui prodotti utilizzati per il diserbo e la difesa dalle malattie potrà risultare oltre che vantaggiosa

per la conservazione dell’ambiente, di particolare aiuto nella prospettiva della

certificazione ambientale delle aziende.

Riferimenti bibliografici

Regione Lombardia (2007). “Modellizzazione della dinamica dell’acqua e dell’azoto nei suoli agricoli

lombardi”. Quaderni della ricerca n.65 – Giungo 2007.

Regione Lombardia (2007) D.G.R. n. 8/5868 del 21 Novembre 2007. “Integrazione con modifica al

programma d’azione per la tutela e il risanamento delle acque dall’inquinamento causato da nitrati

di origine agricola”.

Brenna S., Pastori M., Acutis M. (2005). “Nitrate leaching monitoring from cropping systems in

Lombardy (North Italy)”. Proceedings of the “14th N-Workshop” 24-26 Ottobre 2005 – Maastricht

(Olanda).

Brenna S., Malucelli F., Andreoli L., Albani G., Sanpietri W., de Mascellis R., Basile A., Terribile F. e

Acutis M., (2003). “Il Progetto ARMOSA: monitoraggio del flussi di azoto nell’agroecosistema e verso

la falda”. Atti del XXXV Convegno della Societa’ Italiana di Agronomia, Portici (NA) 16-18 settembre

2003.

Brenna S., Rasio R., Riparbelli C., (1999): “La valutazione della capacità protettiva dei suoli

nell’individuazione di aree vulnerabili alla percolazione dei prodotti fitosanitari: stato dell’arte in

Lombardia”. Quaderni di Geologia Applicata, 1999, Pubblicazione GNDCI-CNR n.2000, Pitagora

Editrice, Bologna.

ERSAL – Regione Lombardia. (2000). SuSAP, Manuale Metodologico LIFE98/ENV/IT/00010.

Regione Lombardia, D.G.R. n. 8/2244 del 29 Marzo 2006 –. “Approvazione del Programma di Tutela

e Uso delle Acque, ai sensi dell’art. 44 del d.lgs. 152/99 e dell’articolo 55, comma 19 della l.r.

26/2003.

Repubblica Italiana (1999). “Disposizioni sulla tutela delle acque dall’inquinamento e recepimento

della direttiva 91/676/CEE relativa alla protezione delle acque dall’inquinamento provocato da

nitrati provenienti da fonti agricole”.Repubblica Italiana (2006). “Disposizioni correttive e integrative

del decreto legislativo 11 maggio 1999, n. 152, in materia di tutela delle acque dall’inquinamento, a

norma dell’articolo 1, comma 4, della legge 24 aprile 1998, n. 128. D.Lvo. 18 agosto 2000 n. 258”.

Commissione Europea (1991). Direttiva 91/676/CEE “Protezione delle acque dall’inquinamento

provocato da nitrati provenienti da fonti agricole”.


IndiceDICE

Presentazione di Roberto Albetti e Luca Daniel Ferrazzi pag. 3

Presentazione di Paolo Lassini pag. 4

Introduzione di Antonio Tagliaferri pag. 7

Il contesto regionale di Lorenzo Craveri e Lorenzo Porro pag. 8

Variabilità e cambiamenti climatici in Italia e in Lombardia nel corso

degli ultimi due secoli di Maurizio Maugeri pag. 20

Il sistema irriguo lombardo di Sauro Coffani e Marina Ragni pag. 32

Sistemi colturali e irrigazione di Stefano Bocchi pag. 44

I ghiacciai lombardi. Variazioni di una risorsa idrica

di Claudio Smiraglia e Guglielmina Diolaiuti pag. 54

Un sistema di simulazione per la pianificazione dell’irrigazione a scala

di bacino di Claudio Gandolfi, Arianna Facchi e Bianca Ortuani pag. 64

Risposta della vegetazione al cambiamento climatico: sinergie

tra osservazioni dallo spazio e misure di campo di Roberto Colombo pag. 75

L’inquinamento delle acque superficiali e sotterranee da fonti diffuse

di Stefano Brenna, Marco Pastori e Carlo Riparbelli pag. 82


Realizzazione a cura di

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Finito di stampare nel mese di gennaio 2009

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