Effetto serra in Alto Adige

Indagini scientifiche in Alto Adige

La concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera è in costante aumento. Fra le conseguenze, oltre al noto riscaldamento a livello planetario, si prospettano anche una diversa distribuzione e quantità delle piogge con conseguenze sulla vegetazione.
Gli attuali popolamenti forestali potrebbero scomparire, sostituiti su vaste superfici da una certamente meno efficiente vegetazione di tipo steppico: per territori montani come l’Alto Adige, ove il bosco difende il suolo dall’erosione e contribuisce al regolare deflusso delle acque, tutto ciò rappresenta motivo di serio pericolo.

La Provincia di Bolzano partecipa pertanto a diversi progetti di ricerca dell’Unione Europea, quali prevedono indagini sul ruolo del bosco in relazione alle variazioni climatiche.
Negli ultimi 200 anni la concentrazione di anidride carbonica (CO₂) è salita da 270 ppmv (parti per milione volume) a 353 ppmv. Se questo trend dovesse perdurare, la temperatura media annua della terra aumenterebbe da 1° fino a 4°C con rilevanti ripercussioni sul clima, sulla circolazione globale, sulla quantità e distribuzione delle precipitazioni, quindi sulla vegetazione e relativa distribuzione. Particolarmente deleteri sarebbero gli effetti in ambienti alpini, come l’Alto Adige appunto, ove la copertura vegetale svolge una primaria funzione tutelare del suolo e per la regimazione dei deflussi idrici.

La sequenza

1. impatto ambientale (anidride carbonica ed altri gas serra)
2. Global Warming
3. variazioni climatiche
4. turbamenti del bilancio idrico (alterato regime delle precipitazioni)
5. turbamenti a carico della vegetazione (morie)
6. erosione del suolo (carenza di acqua potabile, alluvioni, etc.)

non è necessariamente solo uno scenario al computer!

Effetto serra e modificazioni climatiche sono stati al centro del dibattito durante il summit mondiale tenutosi a Kyoto alla fine dell’anno passato. Tra l’altro si è discusso sul ruolo assunto dalla biosfera (insieme degli organismi viventi animali e vegetali) nel contrastare l’incremento di anidride carbonica in atmosfera.

Si è inoltre parlato di limitazioni alla combustione di combustibili fossili. Entro il 2012 le emissioni di anidride carbonica in atmosfera dovranno essere ridotte del 5,2% rispetto ai livelli del 1990. L’Unione Europea in particolare si è impegnata ad una riduzione dell’8% per quella data.

Le misure di contenimento da adottare dovrebbero fare riferimento ad un bilancio del carbonio. Questi dovrebbe in particolare tener conto anche delle quantità di carbonio immagazzinate sottoforma di biomasse nelle formazioni vegetali e nei suoli. Ogni nazione dovrebbe quindi poter sottrarre dalla quantità di anidride carbonica emessa (in seguito alla combustione di combustibili fossili: es. traffico veicolare, riscaldamento domestico) il carbonio fissato da parte della vegetazione.

Il significato ecologico del bosco, in particolare, otterrebbe così un riconoscimento anche dal punto di vista economico. Il bosco è infatti fra tutti gli ecosistemi di terra quello in grado di fissare il carbonio con la massima efficienza.

In tale conteso l’ Unione Europea si è dunque posta come inderogabile impegno l’accertamento della quantità di carbonio fissata negli ecosistemi di terra delle singole nazioni. Le norme comunitarie per la regolamentazione e la riduzione delle emissioni in atmosfera dei composti gassosi del carbonio terranno quindi conto di tali valori.

Quattro progetti di ricerca già avviati negli anni passati vengono perciò riproposti per i prossimi anni.

Questi progetti creano nuovi presupposti per la ricerca in ambiente alpino. Contestualmente viene riconosciuto alla regione alpina il proprio status di regione climatica nel contesto europeo: finora infatti le Alpi sono state considerate in seno alle diverse iniziative promosse dalle diverse organizzazioni internazionali, es. Unione Europea così come da parte della Commissione Economica per l’Europa delle Nazioni Unite (United Nations - Economic Commission for Europe: UN-ECE) nell’ambito della Convention on Long-range Transboundary of Air Pollution, quale parte della regione continentale mitteleuropea.

Anche in Alto Adige negli ultimi anni l’interesse per queste tematiche si è accresciuto di pari passo con la consapevolezza delle sempre più estese pressioni sul nostro ambiente. Qui il bosco copre una superficie di ca. 311.000 ha, ovvero il 42% dell’intera superficie provinciale. La copertura forestale, oltre a caratterizzare il paesaggio, contribuisce sostanzialmente alla sicurezza del territorio ed è al contempo ambiente di vita naturale come di diverse attività ricreative ed economiche.

Grazie alla notevole mole di dati sui popolamenti forestali forniti da piani economici e schede boschive, è stato possibile condurre uno studio su base statistica in merito alla capacità degli ecosistemi forestali altoatesini(suolo e soprassuolo) di sequestrare l’anidride carbonica.

I dati salienti emersi da tale indagine, riportati nella seguente tabella, sono messi a confronto con quelli di alcuni paesi europei.

tC = Tonnen Kohlenstoff

Come emerge dalla tabella, il bosco altoatesino, con una capacità sequestrante del 26% del carbonio emesso in Alto Adige sottoforma di anidride carbonica ed in considerazione dei diversi valori di densità di popolazione, offre una prestazione di tutto rispetto nei confronti di altri paesi.

Analisi chimiche dei suoli forestali condotte su 240 aree campione hanno inoltre evidenziato come nella lettiera siano stivate 4,5 tonnellate di carbonio per ettaro. In alta quota, dove lo spessore della lettiera è maggiore, si arriva addirittura a 11 tonnellate (*).

Delle 7,1 GtC (Giga = Mrd di tonnellate di carbonio), quali vengono emesse annualmente a livello mondiale, 5,7 Gt finiscono nei serbatoi naturali (atmosfera, oceani, biomasse terrestri) (D.S. Schimel, 1995).

Circa le rimanenti 1,4 Gt nulla si sa, ma si ritiene che queste vengano fissate in gran parte negli ecosistemi forestali dell’emisfero settentrionale, in particolare come biomassa nei loro suoli (A. Bemmann, 1995).

La ricerca della „quantità mancante di carbonio sequestrato" (carbon missing sink) è uno dei principali temi di cui si occupa attualmente la comunità scientifica.

Il meeting tenutosi all’inizio dell’anno a Sesto Pusteria, cui hanno partecipato ca. 120 scienziati dall’Europa e dagli Stati Uniti, ha cercato risposte a tali quesiti.

I questa occasione sono stati presentati i primi risultati e le strategie del progetto EUROFLUX come pure gli intendimenti della ricerca a livello di Unione Europea.

Il meeting è stato organizzato da Riccardo Valentini, docente e ricercatore presso l’Università della Tuscia a Viterbo nonchè coordinatore per l’Europa del Progetto EUROFLUX.

Decisiva per la scelta del luogo è stata sia la favorevole posizione geografica dell’Alto Adige, sia gli stretti rapporti di collaborazione esistenti fra l’Università della Tuscia e la Provincia Autonoma di Bolzano tramite la Ripartizione Foreste ed il Laboratorio di Chimica Fisica presso l’Agenzia Provinciale per la Protezione dell’Ambiente e la Tutela del Lavoro.

(*) Analisi chimico - fisiche dei terreni forestali nelle aree di osservazione permanenti di 1°- 2°- 3° livello (cofinanziamento EU-Reg. 3528/86, 2157/92, 1091/94) - Rapporto 1995
P.a. M. AICHNER - Ufficio 33.2 Chimica Agraria di Laimburg

Per iniziativa di questi due uffici provinciali è stata infatti realizzata nel 1996, in una pecceta a 1720 m. di quota in località Selva Verde - Corno di Renon, una struttura per la misurazione dell’anidride carbonica (fig.1).

È questo il terzo sito in Italia e l’unico in ambiente alpino in cui vengano acquisiti dati per il progetto EUROFLUX: un analizzatore di CO₂ posizionato su una torre di 40 m consente di accertare, in parallelo con un anemometro ultrasonico, lo scambio di anidride carbonica e del vapore acqueo fra atmosfera ed ecosistema-bosco.

Sofisticate soluzioni tecniche consentono il regolare funzionamento dell’impianto anche in presenza di scariche atmosferiche e basse temperature invernali.

Particolari tecniche di elaborazione -correlazione turbolenta (eddy correlation o eddy covariance)- consentono di monitorare in continuo l’attività fisiologica della vegetazione (fotosintesi, respirazione, traspirazione, flusso energetico, etc.), quale avviene attraverso lo scambio ininterrotto di particelle d’aria secca e fredda, ricche di CO₂ e povere di umidità (assorbita dalla copertura vegetale) con quelle d’aria calda e umida, povere di CO₂ e ricche di vapore acqueo (emesse dalla superficie fogliare).

Quesiti

In connessione con altri analoghi siti di rilevamento in Europa (fig.2) si intendono acquisire nell’ambito di programmi a livello europeo e planetario informazioni in relazione ai seguenti quesiti:

• caratterizzazione dei flussi di H₂O, CO₂ ed energetico;
• scambio di CO₂ fra l’ecosistema-foresta e l’atmosfera;
• bilancio netto: CO₂ fissata come biomassa (legno, radici, lettiera, suolo);
• tempi di ritorno (turn-over) nell’ambito del ciclo biogeochimico del carbonio (popolamento arboreo, lettiera, strato umifero, suolo, organismi del suolo, etc.);
• concentrazione media di CO₂ (mesi invernali);
• scambio di dati con le reti europea e mondiale.

Dal febbraio 1997 vengono così acquisiti e confrontati dati in continuo. Sorprendentemente emerge da questi una minima attività fotosintetica da parte del popolamento di abete rosso durante le giornate di sole anche in pieno inverno. Il grafico in figura 3 indica chiaramente l’assorbimento di anidride carbonica (- 4 micromoli di anidride carbonica per metro quadrato al secondo) durante le ore centrali della giornata il 14 febbraio 1998.

Essendo il suolo tuttora gelato, il soprassuolo forestale (il sottobosco è ricoperto da una coltre nevosa) è costretto ad utilizzare per i processi fisiologici le riserve idriche e nutritive accumulate nei fusti. Una spiegazione quindi per i danni per aridità invernale (disseccamento dei cimali) verificatisi negli anni ’80 in Alto Adige, soprattutto alle quote superiori al limite della vegetazione, sui versanti esposti a sud, a seguito dell’elevato irraggiamento solare.

E-mail: Stefano Minerbi

Per informazioni

• E-mail: Ufficio 29.8 Laboratorio di Chimica Fisica
• E-mail: Ufficio 32.1 Amministrazione Forestale
• E-mail: Ufficio 33.3 Chimica Agraria-Laimburg