Obiettivi dell’azione e della deliverable C2.1

L’attività dell’Azione C2 è incentrata sulla predisposizione di protocolli di lavoro finalizzati a: i) recuperare terreni marginali o poco produttivi per l’agricoltura; ii) migliorare il livello di carbonio organico del suolo nella rete di aziende da latte dell’Appennino emiliano; iii) contabilizzare emissioni e sequestri di carbonio.

Nell’ambito delle attività di strumenti e metodologie di monitoraggio, di calcolo e previsione riferiti agli stock di carbonio del suolo e alle emissioni d GHG, questa deliverable illustra le attività svolte al dicembre 2021 per la parte di azione riguardante i tool di contabilizzazione dei flussi di carbonio.

In fase di scrittura il progetto ha previsto diversi livelli territoriali di previsione degli stock di carbonio nel suolo. Un livello aziendale utile ad individuare metodi per prevedere, oltre la durata del progetto, l’effetto delle tecniche di mitigazione in termini di mantenimento e/o incremento del SOC (Soil Organic Carbon) nel lungo periodo. I territori, da intendersi comuni e/o altre aggregazioni territoriali, per avere sistemi e tool per contabilizzare i cambiamenti di uso del suolo agricolo così come del suo grado di abbandono, a supporto delle attività di pianificazione e governo del territorio.

La presente deliverable si riferisce al livello aziendale, anche se le considerazioni riportate nelle conclusioni andranno a influenzare e a fare riconsiderare anche il livello territoriale.

Il risultato al 31 dicembre 2021 è stato l’adozione dei sistemi di previsione del carbon stock a livello aziendale prodotti dal LIFE15CCM/IT/000039 (Deliverable C2.3 [1]) unitamente alla possibilità di interrogare, e nel caso specifico dei risultati dell’azione C1 di suffragare, la mappa applicativa della Regione Emilia Romagna sullo stoccaggio di carbonio che recentemente è stata resa disponibile sui dati 2015 (https://datacatalog.regione.emilia-romagna.it/catalogCTA/dataset/r_emiro_2013-11-18t125536/resource/6c2de16b-ecce-4227-bd1a-3fa550403e49).

Attività svolta

Per la valutazione della dinamica dello stock di carbonio nel suolo delle terre coltivate, soprattutto utilizzati per gli inventari, si riconoscono tre diversi approcci di modellazione l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2003, 2006)[2] propone la struttura a ‘livelli’ (tier), che sono riportati dalla FAO[3] nel seguente modo.

Livello 1: modelli ‘empirici’. Uno degli approcci empirici più noti è il metodo computazionale per stimare le variazioni degli stock di SOC (Soil Organic Carbon) sviluppato da IPCC (2003, 2006). Senza entrare troppo nello specifico questo approccio empirico calcola le variazioni nette previste degli stock di SOC su un periodo di 20 anni, che si presume essere il periodo di tempo predefinito in cui gli stock di SOC raggiungono un nuovo stato stazionario. Questo approccio stima il cambiamento degli stock di SOC assegnando un valore di riferimento di stock SOC, che varia a seconda del clima, del tipo di suolo e di altri fattori. Questo valore di riferimento viene poi moltiplicato per fattori che rappresentano l’effetto quantitativo del cambiamento della gestione del sistema di coltivazione sullo stoccaggio del SOC. Il metodo può utilizzare informazioni predefinite su clima, suolo e uso/gestione del suolo fornite dall’IPCC o, se disponibili, dati specifici del Paese.

Livello 2: modelli ‘Suolo’. A questo secondo livello, i modelli tengono conto dei processi dinamici sottostanti e delle variabili che determinano gli stock e i cambiamenti di SOC utilizzando funzioni matematiche che descrivono in dettaglio i processi fisici e chimici coinvolti, o utilizzando robuste funzioni empiriche basate su principi fisico-chimici generali per simulare e integrare diversi processi. Sono definiti come modelli dinamici, orientati al processo, “centrati sul suolo”, perché normalmente non simulano altri processi complessi come la crescita della biomassa vegetale sopra o sotto il suolo, o le dinamiche dei nutrienti (il carbonio in entrata dai residui vegetali e animali deve essere conosciuto o stimato altrove).  Anche se questi modelli sono più complessi degli approcci empirici, hanno relativamente pochi requisiti di dati, che sono relativamente facili da ottenere. Per esempio, il metodo Tier 2 stady-state di IPCC 2006 stima i cambiamenti dello stock di C tenendo conto di attività delle lavorazioni del terreno e dell’apporto di C in condizioni definite dalla struttura del suolo e dal tempo

Livello 3: modelli ‘Ecosistema’. A questo livello, i modelli sono sì orientati ai processi, ma complessi, simulano le dinamiche del SOC considerando gli effetti del clima, del suolo, dell’uso del suolo e delle variabili di gestione. Generalmente integrano le variabili per stimare i cambiamenti del SOC con altri processi del suolo che possono avere un impatto diretto o indiretto sulle dinamiche del SOC (sotto modelli sulla crescita della biomassa vegetale sopra e sotto il suolo e sugli input di carbonio, dinamiche dell’acqua del suolo, dinamiche dei nutrienti e loro interazioni). I flussi di carbonio attraverso diversi modelli per i pool organici nel suolo (carbonio attivo del suolo, biomassa microbica, carbonio organico lento e carbonio passivo o inerte). Questi modelli richiedono una imponente mole di dati pedologici, climatici e di gestione, che possono essere difficili da ottenere e necessitano di dati ausiliari che possono essere difficili e costosi da misurare, che richiedono tempo e che sono altamente variabili.

Modelli scelti

In considerazione di quanto esposto, e seguendo una precisa analisi costi/benefici, il LIFE Forage4Climate ha individuato e proposto i seguenti modelli gratuiti.

• ROTHAMSTED CARBON MODEL https://www.rothamsted.ac.uk/rothamsted-carbon-model-rothc
• Carbon Calculator https://solagro.com/works-and-products/outils/carbon-calculator
• EX-Ante Carbon Balance Tool fao.org/tc/exact/ex-act-home/en

In generale i tali modelli sono difficoltosi da applicare a casi aziendali, perché richiedono molte informazioni e perché spesso non tengono conto delle modifiche alla gestione aziendale apportate con le tecniche di mitigazione, obiettivo primario dei progetti LIFE CCM.

Per questo la preferenza è andata alla stima della variazione dello stock di C del suolo basato sulla misura diretta del C organico del suolo, che diviene fattibile in presenza di metodi rapidi e non inquinanti di valutazione del carbonio organico del suolo stesso.

Lo strumento calcola la media ponderata dello stock di C del suolo aziendale (in t/ha). Si tratta di uno strumento basato su un foglio di calcolo che richiede l’inserimento di alcuni parametri del suolo di campioni i prelevati da campi rappresentativi della superficie agricola dell’azienda e da fattori di gestione/successioni di colture: contenuto di C organico nel suolo (%), strato di profondità del campione di suolo, contenuto di argilla nel suolo (%) e numero di ettari rappresentati dal campione di suolo. È necessaria anche la densità apparente del suolo (kg/m³), e lo strumento lavora con i dati della letteratura se non sono disponibili dati specifici.

Tutti gli strumenti di calcolo prodotti dal progetto LIFE 15 CCM/IT/000039 Forage4Climate (sia per il calcolo delle emissioni che per la stima del carbon stock) sono disponibili al link:

http://forage4climate.crpa.it/nqcontent.cfm?a_id=21771&tt=t_bt_app1_www

Conclusioni

Il metodo di valutazione delle variazioni del carbon stock a livello aziendale scelto dal progetto è quello della misurazione diretta, utilizzando le metodologie e lo strumento di calcolo messo a disposizione dal LIFE18CCM/IT/00039 Forage4 Climate.

La proposta che si intende fare, e che verrà sottoposta al team di monitoraggio, è una prosecuzione dello studio dei modelli della valutazione della dinamica del carbon stock nel suolo a livello aziendale e territoriale, su cui CRPA ha continuato a lavorare. In considerazione dell’odierno dibattito sul Carbon Farming in applicazione del Green Deal europeo e le politiche connesse – COM(2021) 800 final – si ritiene doveroso continuare questa attività lungo il progetto ed aggiornare le informazioni su nuovi e/o emergenti strumenti di calcolo del carbon stock nel suolo, anche funzionali allo sviluppo del mercato dei crediti di carbonio che sarà implementato in un prossimo futuro[4].

Il rapporto di collaborazione con i tecnici e i funzionari della Regione Emilia-Romagna, parti attive del Gruppo tecnico del progetto LIFE agriCOlture, rappresenta un plus importante nel senso del contributo e del confronto nello sviluppo dei tool da utilizzare nelle contabilizzazioni; infatti, questi dovranno essere in linea e coerenti con quanto previsto nelle prossime applicazioni della politica europea sul tema della sostenibilità e della resilienza ambientale, non ultimo l’applicazione della Politica Agricola Comunitaria e i relativi sostegni.

[1] http://forage4climate.crpa.it/nqcontent.cfm?a_id=15135&tt=t_bt_app1_www

[2] IPCC 2003. Good practice guidance for land use, land-use change and forestry. Penman, J., Gytarsky, M., Hiraishi, T., Krug, T., Kruger, D., Pipatti, R., Buendia, L., Miwa, K., Ngara, T., Tanabe, K., Wagner, F. (Eds.) Intergovernmental Panel on Climate Change. IGES, Hayama, Japan. 593 pp.

IPCC 2006. IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories. Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme. Eggleston, H.S., Buendia, L., Miwa, K., Ngara, T., Tanabe, K. (Eds.). IGES, Japan.

[3] Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 2019. Measuring and modelling soil carbon stocks and stock changes in livestock production systems – Guidelines for assessment. Livestock Environmental Assessment and Performance (LEAP) Partnership. FAO, Rome, Italy.

[4] COWI, Ecologic Institute and IEEP (2021) Technical Guidance Handbook – setting up and implementing result-based carbon farming mechanisms in the EU Report to the European Commission, DG Climate Action, under Contract No. CLIMA/C.3/ETU/2018/007. COWI, Kongens Lyngby.