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Climagri - Cambiamenti Climatici e Agricoltura

sottoprogetto 2: Agricoltura Italiana e Cambiamenti Climatici

lINEA DI RICERCA 2.2: "Individuazione delle aree agricole e delle colture a forte rischio per variazioni climatiche"

Responsabile della ricerca: dott. Pierpaolo Duce

Ente: Istituto per il Monitoraggio degli Agroecosistemi, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Sassari

1. INTRODUZIONE

Le variazioni climatiche tendenti al riscaldamento del globo, le conseguenti variazioni del regime idrologico e degli altri fattori climatici, e il ruolo svolto dall'incremento nella concentrazione atmosferica dei gas serra sono stati al centro del dibattito nel mondo scientifico e nell'opinione pubblica sin dagli anni ottanta (IPCC, 1990, 1992).
In uno studio di Mann et al. (1998) è riportata la ricostruzione dell'andamento della temperatura degli ultimi 600 anni, ottenuta mediante l'analisi multivariata di una serie di indicatori climatici (composizione dei ghiacci, cerchie degli alberi, coralli, ecc.). Le correlazioni di queste serie temporali (ricostruite) con le corrispondenti serie temporali dei gas serra, dell'irradianza solare e degli aerosol vulcanici suggeriscono che questi tre fattori hanno svolto un ruolo cruciale nella variabilità climatica degli ultimi sette secoli e che i gas serra hanno assunto un ruolo predominante nel ventesimo secolo.
I più recenti studi sull'entità del riscaldamento globale hanno mostrato come tale riscaldamento non sia uniforme, ma che, ad aree in cui la temperatura è aumentata, si alternano vaste aree in cui si è osservata una diminuzione della temperatura. Secondo i rapporti dell'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 1995, 2001), negli ultimi cento anni in gran parte dell'Europa è stato registrato un aumento medio della temperatura di circa 0.8 °C, significativamente superiore all'incremento della temperatura media globale registrato nello stesso periodo (circa 0.6 °C). Più controversa sembra essere la determinazione delle variazioni nel regime pluviometrico. Secondo Le Houèrou (1995) in Europa non è possibile identificare alcun pattern significativo. Gregory e Mitchell (1995) hanno invece mostrato un aumento delle precipitazioni medie annue nelle regioni con latitudine superiore a 45° N e una diminuzione alle medie latitudini (35-40° N) con un decremento dei giorni piovosi. Per quanto riguarda il bacino del Mediterraneo, Rambal e Hoff (1998) hanno evidenziano come, nelle ultime decadi, si sia verificato un aumento superiore a quello medio globale della temperatura media annua e della frequenza delle onde di calore, mentre una recente analisi delle serie storiche termo-pluviometriche italiane ha mostrato un significativo aumento della temperatura media annua (0.4 °C al Nord, 0.7 °C al Sud) e una significativa diminuzione delle precipitazioni annue, in particolare nell'Italia meridionale (Brunetti et al., 2000).


1.1. Scenari climatici futuri e possibili impatti in Italia

I futuri scenari climatici relativi al periodo 2030-2050 prevedono nel bacino del Mediterraneo temperature più elevate e una modifica dell'intensità degli episodi di siccità e delle precipitazioni: in alcuni aree potrà verificarsi un rafforzamento di questi fenomeni e in altre un loro indebolimento. È inoltre previsto un aumento del livello dei mari imputabile, in gran parte, allo scioglimento dei ghiacciai continentali e delle calotte polari.
Le valutazioni attualmente disponibili sulla vulnerabilità del territorio italiano ai cambiamenti climatici prescindono da qualsiasi considerazione legata alla rapidità con cui i cambiamenti potrebbero manifestarsi nel corso dei prossimi 50-100 anni. Se, come l'IPCC ritiene possibile, i cambiamenti avverranno molto più rapidamente di quanto accaduto nel corso degli ultimi 10.000 anni di vita del pianeta Terra, ci sarà un ulteriore fattore di vulnerabilità di cui attualmente non è possibile tenere conto.

Aree costiere
In Italia la tendenza all'aumento del livello del mare negli ultimi cento anni è risultata comparabile a quella rilevata in media nel globo e pari a circa 1-2 mm/anno. Per i prossimi 30-40 anni l'aumento di livello del mare, determinato dall'incremento di temperatura, dovrebbe invece essere compreso tra 50 e 290 mm.
L'aumento di livello del mare è destinato a produrre effetti sulla fascia costiera: invasione di aree molto basse e delle paludi costiere; accelerazione dell'erosione delle coste; aumento della salinità negli estuari e nei delta a causa dell'ingresso del cuneo salino; incremento delle infiltrazioni di acqua salata negli acquiferi della fascia litoranea. Le coste basse sarebbero inoltre maggiormente soggette ad allagamenti nel caso di eventi meteorologici che provochino onde di altezza eccezionale; il deflusso dei fiumi nel mare sarebbe più difficoltoso e aumenterebbero le probabilità di straripamenti e di alluvioni nel caso di forti piene.
L'impatto sulle coste potrebbe essere ben più grave se contemporaneamente si verificasse una riduzione delle precipitazioni: diminuirebbero le portate dei corsi d'acqua e aumenterebbe l'emungimento delle falde acquifere in ambiente costiero. Se fosse incrementato il numero di bacini artificiali per costituire nuove riserve di acqua, si avrebbe un ulteriore calo nel trasporto solido, necessario al ripascimento delle spiagge, e l'impatto sulle coste sarebbe assai più vistoso.

Processi di degradazione del territorio e dissesto idrogeologico
Le previste modificazioni del regime pluviometrico indicano un aumento delle precipitazioni nel centro-nord, con conseguenti rischi di alluvioni e di dissesto idrogeologico. Una significativa diminuzione di piovosità associata a un sensibile aumento delle temperature medie, sembra destinata invece a instaurare processi di desertificazione del territorio nell'Italia centromeridionale e nelle isole.
Le alluvioni così come periodi di aridità estiva più lunghi e intensi causeranno effetti sulla produttività dei suoli e sulla loro erodibilità, sulla stabilità dei versanti, sui regimi dei corsi d'acqua e sul loro trasporto solido, sull'alimentazione delle falde acquifere.
Il quadro degli effetti sul suolo e sul bilancio idrologico evidenzia quanto gravi potrebbero essere le conseguenze sulla produzione agricola, sulle opere idrauliche e sulla vulnerabilità degli insediamenti umani, sulle risorse idriche, sulla produzione di energia, ecc.

Ghiacciai
Nell'ultimo secolo la linea di equilibrio nei ghiacciai italiani è risalita di una quota valutata tra 100 e 130 m: tale variazione è attribuibile all'aumento della temperatura media annua. Un proseguimento dell'attuale tendenza potrebbe portare alla scomparsa nei prossimi 100 anni del 95% dei ghiacciai alpini attualmente esistenti e all'estinzione di molti piccoli ghiacciai entro pochi decenni.

Ecosistemi forestali
Gli ecosistemi forestali dipendono strettamente dal clima sia per la loro distribuzione sia per la loro produttività ed efficienza. Un aumento della temperatura media annua compreso tra 2 e 4 °C potrebbe determinare uno sconvolgimento nella distribuzione territoriale della vegetazione forestale, con uno spostamento verso latitudini più settentrionali e quote più elevate delle diverse fasce fitoclimatiche: il cambiamento della composizione specifica dei nostri boschi potrà verificarsi soprattutto nella fascia montana e subalpina, con probabile riduzione dell'estensione delle specie tipicamente continentali.
Cresceranno i rischi di incendio in estate per la vegetazione mediterranea e di incendi invernali per le foreste alpine; si può inoltre prevedere un incremento dei danni da valanghe.


1.2. L'impatto dei cambiamenti climatici sulle aree agricole e sulle colture agrarie

La rapida rassegna sulla vulnerabilità del territorio italiano ai cambiamenti climatici riportata nel precedente paragrafo lascia intravedere quale possa essere l'impatto sull'agricoltura. Sia nei Paesi industrializzati sia nei Paesi in via di sviluppo, il tempo meteorologico e il clima sono ancora i fattori chiave della produttività del settore primario nonostante la ricerca e l'innovazione tecnologica abbiano messo a disposizione nuovi strumenti per la gestione e il controllo degli agroecosistemi (irrigazione, fertilizzanti e antiparassitari, miglioramento genetico, ecc.).
I possibili effetti delle variazioni climatiche sull'agricoltura possono essere distinti in tre gruppi:
1. l'aumento della concentrazione della CO2 atmosferica può avere un effetto diretto sul tasso di crescita delle colture agrarie e delle specie infestanti;
2. le variazioni della temperatura, delle precipitazioni e dell'insolazione, determinate dall'aumento della concentrazione della CO2 atmosferica, possono influenzare la produttività delle colture agrarie e delle specie zootecniche;
3. l'aumento del livello dei mari può comportare una riduzione dell'estensione delle aree agricole e determinare un aumento della salinità dell'acqua di falda nelle aree costiere.
Gli effetti diretti sulle colture agrarie dell'aumento di concentrazione di CO2 atmosferica sarebbero positivi se non fossero associati alle conseguenze dirette delle variazioni climatiche. Infatti un raddoppio della CO2 può determinare un aumento del tasso fotosintetico compreso tra il 30 e il 100%, in funzione dei livelli di temperatura e della disponibilità idrica (Pearch e Bjorkman, 1983). Tuttavia è importante sottolineare che i diversi meccanismi fotosintetici riscontrabili nelle specie agrarie determinano risposte diverse all'aumento della concentrazione di CO2: le specie C3 (frumento, riso, soia, ecc.) rispondono molto positivamente ad alte concentrazioni di CO2 a differenza delle specie C4 (mais, sorgo, canna da zucchero, miglio, ecc.) che, per quanto fotosinteticamente più efficienti, sono meno sensibili all'aumento della concentrazione di CO2. 
L'aumento di concentrazione della CO2 avrà ovviamente ripercussioni anche sull'attività fotosintetica delle specie infestanti: in alcuni casi questo sarà un vantaggio per la minore competitività delle specie infestanti (Morrison, 1989), in altri la lotta alle malerbe dovrà essere intensificata.
Un ulteriore effetto dell'aumento della CO2 si ha sull'efficienza d'uso dell'acqua: infatti un ambiente con elevata concentrazione di CO2 determina una diminuzione dell'apertura stomatica e di conseguenza una riduzione della traspirazione per unità d'area fogliare. Un raddoppio della CO2 ambientale determina sia nelle specie C3 sia nelle C4 una diminuzione dell'apertura stomatica di circa il 40 % (Morrison, 1987) e una riduzione del tasso traspirativo compresa tra il 23 e il 46% (Cure e Acock, 1987). Una migliore efficienza d'uso dell'acqua è importante nelle regioni semi-aride, per quanto rimangano molte incertezze sull'effetto combinato del minore tasso traspirativo per unità d'area fogliare e della maggiore area fogliare.
È importante notare che gran parte degli studi sinora condotti hanno riguardato l'effetto isolato della CO2 e non quello combinato con le variazioni della temperatura e delle precipitazioni. 
L'aumento di concentrazione dei gas serra in atmosfera ha come conseguenza l'aumento della temperatura. Nelle regioni in cui la temperatura è un fattore limitante, temperature più elevate determineranno una maggiore durata del periodo favorevole ai processi di crescita e sviluppo e una riduzione del periodo necessario per raggiungere la maturazione. Più in generale questi effetti varieranno da regione a regione e da coltura a coltura (Brouwer, 1988; Yoshino et al., 1988). Una conclusione è che un aumento della temperatura media annuale di 2-3 °C determinerà una più lunga stagione di crescita a latitudini alte (maggiori di 60°) e medio-alte (fra 45 e 60°), mentre un maggiore riscaldamento, determinando un maggior tasso evapotraspirativo, potrebbe limitare la stagione di crescita alle latitudini medie e medio-basse. In sostanza, la risposta delle colture agrarie all'aumento della temperatura sarà un aumento o una diminuzione della produzione a seconda che (i) si tratti di specie a ciclo determinato o indeterminato, (ii) l'attuale produzione sia fortemente limitata dall'insufficiente riscaldamento, e (iii) l'aumento di temperatura sia accompagnato da un aumento o una diminuzione delle precipitazioni.
Gli scenari climatici del prossimo futuro avranno ovviamente conseguenze anche sul contenuto idrico del suolo e sulla sua dinamica stagionale. Relativamente pochi sono comunque gli studi che hanno tentato di stabilire gli effetti combinati che le variazioni nella temperatura e nell'entità e distribuzione delle precipitazioni possono avere sulla produttività delle colture. Studi condotti sulle principali aree di produzione del frumento e del mais in Nord America e Europa hanno stabilito che la tendenza al riscaldamento determinerà una riduzione delle produzioni. Senza variazioni nel regime pluviometrico (o radiativo) un moderato riscaldamento (+1 °C) potrebbe ridurre le produzioni medie del 10±7% (Warrick et al., 1986). Un incremento della temperatura di 2 °C associato a una riduzione delle precipitazioni porterebbe invece a una riduzione delle produzioni superiore al 20%.
Gli effetti sull'agricoltura delle variazioni climatiche non sono da mettere in relazione unicamente alle variazioni della temperatura e delle precipitazioni ma anche ai cambiamenti nella frequenza degli eventi climatici estremi. I livelli di rischio associati al verificarsi di eventi estremi (gelate, siccità, grandinate, ecc.) possono essere alterati in maniera piuttosto significativa da variazioni apparentemente piccole dei valori medi delle variabili climatiche. Particolarmente grave è il rischio di un aumento della frequenza di eventi meteorologici estremi: si tratta infatti di un'eventualità che potrebbe rapidamente mettere in ginocchio l'intero sistema agricolo. In sostanza non solo l'agricoltura è particolarmente sensibile agli eventi estremi, ma lo stesso rischio di eventi estremi può essere ancora più sensibile a variazioni relativamente piccole del clima. Questo aspetto del problema fa capire perché le aziende agricole ubicate nelle aree agricole marginali siano particolarmente sensibili alle variazioni climatiche. Nelle aree di coltivazione marginali, infatti, la probabilità che si abbiano livelli critici nelle condizioni termiche e idriche tende a crescere in misura non lineare ma quasi esponenziale. Le aree marginali sono per loro natura caratterizzate da un livello di rischio piuttosto elevato: qualsiasi modifica nelle condizioni termiche o nell'aridità, o nella loro variabilità, avrebbe un effetto decisamente pronunciato sul livello di rischio in agricoltura. Più in generale, non è azzardato affermare che l'impatto sull'agricoltura delle variazioni climatiche potrebbe derivare in gran parte dagli effetti degli eventi meteorologici estremi. E' sufficiente considerare a questo proposito i costi significativamente superiori che si avrebbero in seguito a un aumento della frequenza di giorni estremamente caldi e tali da determinare uno stress termico nelle colture.
Un altro effetto indiretto dell'aumento di concentrazione della CO2 atmosferica riguarda la fertilità del suolo e i processi di erosione. Temperature più elevate potrebbero determinare un aumento della velocità di decomposizione microbica della materia organica, influenzando negativamente la fertilità del suolo nel lungo periodo (Hillel e Rosenzweig, 1989). Inoltre, una variazione del regime pluviometrico potrebbe avere effetti deleteri. Ad esempio, un aumento delle precipitazioni nelle regioni umide porterebbe a un aumento della lisciviazione dei minerali, in particolare dei nitrati: per ripristinare i livelli di produttività sarebbe necessario un notevole incremento nell'applicazione di fertilizzanti (Pitovranov et al., 1988). Mentre, nelle regioni aride, una diminuzione delle precipitazioni o una variazione della loro distribuzione nel corso dell'anno, determinerebbe effetti drammatici in termini di erosione del suolo e di desertificazione.
Infine, gli effetti più gravi dell'aumento del livello medio dei mari deriveranno dalle inondazioni o comunque dalla perdita di aree agricole. Danni economici piuttosto severi deriveranno anche dall'intrusione di acqua marina nelle falde e nei corsi d'acqua delle aree costiere. Una penetrazione più profonda delle maree aumenterà il rischio di inondazioni e l'utilizzo dell'acqua di falda dovrà essere ridotto per evitare il rischio che gli acquiferi siano alimentati da acqua salata.


2. FINALITÀ DELLA RICERCA

I principali effetti che le variazioni climatiche potranno avere sull'agricoltura sono scaturite dalle analisi di impatto effettuate, a partire dalla fine degli anni settanta, da diversi Centri di Ricerca e Organizzazioni Nazionali e Transnazionali. Tutti gli studi hanno sottolineato le difficoltà che si incontrano nell'effettuare analisi che tengano conto dell'impatto combinato (i) di un aumento della concentrazione di CO2 atmosferica, (ii) della conseguente variazione della temperatura e delle precipitazioni, e (iii) dell'aumento del livello medio dei mari. Inoltre, mentre il mondo scientifico concorda sul fatto che la principale tendenza delle variazioni climatiche sarà l'aumento della temperatura, molte sono le incertezze sulla tendenza futura delle precipitazioni, il fattore chiave naturale per il successo delle attività agricole alle latitudini medio-basse. Di conseguenza gli studi sinora condotti si sono interessati prevalentemente all'impatto sulle principali colture delle grandi aree agricole delle latitudini medio-alte, mentre poche sono le informazioni e le previsioni riguardanti le aree agricole a latitudine più basse. 
I progetti di ricerca che hanno visto un coinvolgimento dei ricercatori italiani trattano o lo studio degli effetti diretti dell'aumento di CO2 sulla vegetazione naturale e sugli ecosistemi foraggieri o l'analisi della risposta in termini produttivi (qualità e quantità) di alcune specie agrarie alle variazioni climatiche. L'impegno della ricerca italiana nelle analisi di impatto delle variazioni climatiche sull'agricoltura è risultata invece sinora deficitaria nel definire l'impatto combinato dei diversi effetti che il Global Change potrebbe avere sull'agricoltura e sulle più importanti colture erbacee e arboree. 
Al fine di fornire un contributo scientifico e operativo su questa tematica e informazioni di supporto alle istituzioni preposte alla definizione degli indirizzi dell'agricoltura, questa ricerca è caratterizzata da un obiettivo fondamentale: la messa a punto di metodologie di analisi per la valutazione della suscettibilità al cambiamento climatico delle aree e delle colture delle regioni a clima mediterraneo. Tali metodologie permetteranno di individuare sia le aree agricole italiane più vulnerabili nel caso di cambiamenti climatici e la possibile variazione dell'estensione delle principali colture erbacee e arboree sia le colture maggiormente a rischio per gli scenari climatici prospettati.
In sintesi, i principali obiettivi del programma di ricerca sono riconducibili a due tipologie: 
· metodologici: (i) individuazione e/o messa a punto di indici di rischio climatico e (ii) messa a punto di metodologie di analisi per la valutazione della suscettibilità alle variazioni climatiche delle aree agricole e delle colture;
· operativi: (i) fornire mappe di rischio climatico delle produzioni agricole e (ii) rendere disponibili strumenti quantitativi e qualitativi per decisioni in materia di programmazione agricola del territorio.


3. ATTIVITÀ SVOLTE

Le attività di progetto hanno rispettato i tempi previsti e gli obiettivi prefissati per il raggiungimento dei principali risultati. L'unico scostamento significativo ha riguardato la raccolta dei dati e delle informazioni necessarie alla caratterizzazione delle aree agricole della regione Basilicata. A differenza di quanto previsto nella scheda progetto, tale raccolta è stata avviata ma non completata per difficoltà sorte nel reperimento dei dati. Peraltro tale scostamento è stato bilanciato dall'avvio anticipato di alcune attività la cui realizzazione era stata prevista nel corso del secondo anno (ad esempio la valutazione della sensibilità delle colture al rischio climatico). In ogni caso nel corso del secondo anno si concluderà l'acquisizione dei dati relativi alla Basilicata o, in caso di perduranti difficoltà, si procederà all'acquisizione dei dati e all'analisi di un'altra regione italiana. In sintesi, le attività svolte nel corso del primo anno possono essere così schematizzate:
A.1. raccolta dei dati e delle informazioni necessarie per la caratterizzazione agroclimatica del territorio;
A.2. identificazione dell'insieme di condizioni che caratterizzano le aree agricole;
A.3. identificazione, per ciascuna delle condizioni selezionate, di un valore critico degli indici di rischio;
A.4. calcolo e analisi spazio-temporale di indici di rischio climatico connesso alle attività agricole;
A.5. realizzazione di mappe di rischio climatico.

Nei paragrafi successivi si riporta la descrizione di ciascuna attività svolta.



3.1. A.1. Raccolta dei dati e delle informazioni necessarie per la caratterizzazione agroclimatica del territorio

Lo studio sulla valutazione del rischio climatico per le aree agricole della Sardegna è stato condotto secondo i principi della Land Capability e si è basato su un insieme integrato di informazioni territoriali e socio-economiche. Si tratta di dati riguardanti il clima della regione, le sue caratteristiche geologiche, morfologiche e pedologiche e gli aspetti socio-economici più rilevanti ai fini di questo studio (con particolare riferimento all'utilizzazione dei terreni nel recente passato). Tali informazioni, disponibili sia sotto forma di valori numerici (dati climatici) sia sotto forma cartografica (dati pedologici e di utilizzazione del suolo) sono collegati a un data base informativo. L'approccio scelto per l'analisi dei dati è stato quello dei Sistemi Informativi Territoriali che permette la sovrapposizione di piani informativi diversi facilmente interrogabili e intelleggibili. Qui di seguito sono descritti i dati e le informazioni raccolte.

Carta Ecopedologica della Sardegna (Allegato 1)

La Carta Ecopedologica della Sardegna, predisposta nell'ambito delle attività per la realizzazione della Carta dei Suoli di Europa alla scala 1:250.000, è articolata su due livelli principali di dettaglio: la Soil Region e il Soil Scape. Il livello più elevato è la Soil Region, che rappresenta ampie unità di territorio, omogenee per i fattori geologici, geomorfologici e climatici, responsabili della differenziazione pedologica (European Soil Bureau Scientific Committee, 1999). Le Soil Region sono pertanto utilizzate per evidenziare le diversità pedologiche dovute, a parità di condizioni di substrato, alle diverse condizioni climatiche presenti nei paesi della Comunità. 
Dato il livello di dettaglio informativo di una cartografia al 250.000, è stato introdotto un livello cartografico intermedio tra la Soil Region e il Soil Scape. Questo livello, denominato Soil sub-Region, permette la delineazione cartografica di situazioni caratterizzate da particolari aspetti morfologici o geologici all'interno di una determinata Soil Region. Nel caso della Sardegna sono state proposte due subRegion, i grandi rilievi tabulari basaltici (Giare o Gollei) per la Soil Region dei Leptosols and Cambisols (formazioni effusive basiche) e i depositi eolici costieri per la Soil Region dei Fluvisols and Cambisols (limitatamente ai Leptosols sulle sabbie).
Il livello successivo di dettaglio è il Soil Scape. Quest'ultimo è definibile come una porzione di territorio che è sufficientemente omogenea nelle sue caratteristiche climatiche, morfologiche e geologiche. Questa omogeneità è tale che i tipi pedologici di riferimento presenti nei singoli Soil Scape hanno relazioni funzionali nel presente o li hanno avuti nel passato (European Soil Bureau Scientific Committee, 1999). Le linee guida per la definizione e delineazione cartografica dei Soil Scapes nella Carta Ecopedologica sono pertanto: caratteristiche climatiche, geologiche, morfologiche (altitudine, pendenza, lunghezza del versante, grado di incisione del reticolo idrografico, ecc) a cui devono aggiungersi quelle relative all'uso attuale del suolo e alle caratteristiche della copertura vegetale che esercitano o hanno comunque esercitato, una significativa influenza nella genesi dei suoli.
Sulla base di questi criteri in Sardegna sono stati individuati oltre 800 poligoni con dimensione minima di 1.5 km2. Questi poligoni sono stati organizzati in 285 Soil Scapes (dimensione minima 6 km2), che costituiscono quindi la base della nuova cartografia pedologica regionale.

Carta di Uso del Suolo della Sardegna (Allegato 2)

La carta di uso del suolo della Sardegna CASI 3, realizzata dall'INEA (Istituto Nazionale di Economia Agraria), è un prodotto che fornisce una rappresentazione aggiornata del territorio mediante interpretazione di immagini satellitari (in combinazione con le ortofoto digitali AIMA), realizzate in tre diversi periodi vegetativi (primavera, estate e autunno), relative a diverse annate (1997-1998), con una scala di acquisizione dei dati 1:100.000 ed un approfondimento in scala 1:50.000, per quanto riguarda le aree irrigue. 
La legenda individua quattro classi colturali:
· Seminativi: include tutte le superfici coltivate, regolarmente arate e generalmente sottoposte a un sistema di rotazione. Vengono distinti i seminativi non irrigui, che comprendono anche gli impianti per la produzione di piante medicinali, aromatiche e culinarie e le colture foraggiere, ma non i prati stabili; i seminativi irrigui, che comprendono le colture erbacee da pieno campo a ciclo primaverile-estivo, le colture orticole da pieno campo a ciclo estivo-autunnale o estivo-primaverile, i vivai, le colture in serra e sotto plastica e le risaie.
· Colture permanenti: include i vigneti irrigui, i vigneti non irrigui, i frutteti e i frutti minori (irrigui e non) e gli oliveti (irrigui e non).
· Foraggiere permanenti (prati stabili): include le superfici ricoperte da prati stabili irrigui e i prati stabili non irrigui. Le colture foraggiere (prati artificiali inclusi in brevi rotazioni), sono classificate come seminativi non irrigui.
· Zone agricole eterogenee: comprendono superfici con colture temporanee associate a colture permanenti, i sistemi colturali e particellari complessi, le aree occupate da colture agrarie con presenza di spazi naturali e le aree agroforestali.

Serie storiche termopluviometriche complete del trentennio 1961-90

Le serie storiche termopluviometriche complete della regione Sardegna sono state rese disponibili dal Servizio Agrometeorologico Regionale della Sardegna (SAR - Sardegna). I dati climatici sono relativi al trentennio 1961-1990, il più completo tra quelli recenti e pertanto più indicativo dell'attuale variabilità climatica. Sono state selezionate 54 stazioni che garantivano una buona copertura spaziale del territorio una buona qualità dei dati e presentavano una copertura completa del trentennio in esame. Le 54 stazioni meteorologiche su cui sono state effettuate le successive elaborazioni appartengono al Servizio Idrografico della Regione Sardegna (45 stazioni), all'Ufficio Centrale per la Meteorologia dell'Aeronautica Militare (7 stazioni) e al Dipartimento di Scienze Agronomiche e Genetica Vegetale Agraria dell'Università di Sassari (2 stazioni). Nell'Allegato 3 è mostrata la denominazione e l'ubicazione geografica delle stazioni. 

Serie storiche termometriche e pluviometriche incomplete del trentennio 1961-90

Al fine di rendere più precisa l'analisi climatologia del territorio regionale e rendere possibile la spazializzazione dei dati climatologici, sono state utilizzate altre serie storiche termometriche e pluviometriche, messe anch'esse a disposizione dal SAR - Sardegna. I dati termometrici e pluviometrici acquisiti provengono da 240 stazioni appartenenti al Servizio Idrografico - sezione Autonoma della Sardegna (228 stazioni), al Dipartimento di Scienze Agronomiche e Genetica Vegetale Agraria dell'Università degli Studi di Sassari (2 stazioni) e all'Ufficio Centrale per la Meteorologia dell'Aeronautica Militare (10 stazioni). Queste serie storiche climatiche relative al periodo 1961-1990, pur essendo parzialmente incomplete dal punto di vista temporale, hanno consentito una completa copertura spaziale del territorio regionale per le successive analisi climatologiche. L'Allegato 4 mostra la distribuzione spaziale delle stazioni selezionate.

3.2. A.2. Identificazione dell'insieme di condizioni che caratterizzano le aree agricole

Come già accennato, la valutazione del rischio climatico per le aree agricole della Sardegna è stato condotto secondo i principi della Land Capability, attraverso l'integrazione dei diversi strati informativi disponibili: geologia, morfologia e pedologia, clima e aspetti socio-economici (in particolare l'uso del suolo). Si è quindi proceduto alla classificazione del territorio secondo classi pedologiche e climatiche omogenee dal punto di vista agricolo per giungere infine a una classificazione di Land Capability pedo-climatica per l'agricoltura basata sia sulla natura e sulle caratteristiche dei suoli sia sulle caratteristiche climatiche. Di seguito sono descritte le analisi effettuate al fine di identificare le caratteristiche agro-climatiche del territorio della Sardegna.

Classificazione del territorio della Sardegna in termini di Land Capability pedologica per l'agricoltura (LCA pedologica)

La valutazione della capacità d'uso dei suoli ai fini agricoli (Land Capability for Agriculture) è la più utilizzata tra le metodologie di valutazione della capacità d'uso di un territorio. L'ampia diffusione di questa metodologia dipende sia dalla sua grande flessibilità sia dalla sua capacità di generalizzazione dei risultati, in quanto riferiti a un uso agricolo generale e non a specifiche colture e pratiche agricole. I risultati della valutazione, effettuata attraverso il metodo definito per categorie (category systems), sono rappresentati da un insieme di aree omogenee classificate gerarchicamente in base alla loro attitudine agricola.
A partire dalla Carta di Land Capability Ecopedologica della Sardegna (Allegato 1) si è proceduto, in una prima fase, a una significativa riduzione degli oltre 800 poligoni e dei 285 Soil Scapes individuati. Questa riduzione si è resa necessaria per due motivazioni principali:
1. Il dettaglio di informazioni cartografiche della Ecopedologica è elevato, ma solo il 22% dei Soil Scapes può al momento ritenersi descritto, sia pure in modo non uniforme, da un adeguato numero di tipi pedologici. Negli altri Soil Scapes le informazioni relative ai suoli sono state considerate valide ai fini di una corretta descrizione, per cui le loro proprietà sono state derivate da Soil Scapes simili per morfologia, uso del suolo ecc.
2. Il dettaglio cartografico non permette comunque di evidenziare all'interno dei poligoni, caratteristiche pedologiche puntuali o presenti su areali limitati quali, ad esempio, la maggiore potenza del profilo o la sua variabilità, la presenza di orizzonti diagnostici particolari, situazioni che sono evidenziabili solo ad un livello cartografico di grande dettaglio.
Per ovviare a questa relativa carenza di informazioni i poligoni e i Soil Scapes sono stati raggruppati in nuovi areali molto omogenei dal punto di vista geologico e le cui caratteristiche morfologiche (pendenza, lunghezza dei versanti, ecc.) e pedologiche sono attribuibili a classi simili. Ciascun poligono risultante da questa aggregazione è stato quindi classificato secondo il sistema USDA (United States Department of Agriculture) proposto da Klingebiel e Montgomery (1961) e comunemente utilizzato per la valutazione dell'attitudine agli usi agricoli di un territorio. 
La valutazione del territorio della Sardegna in termini di LCA pedologica è stata effettuata classificando i differenti tipi di suolo in 8 classi a seconda delle più o meno severe limitazioni che essi impongono dal punto di vista dell'utilizzo agricolo potenziale. Qui di seguito vengono brevemente riassunte le caratteristiche di ciascuna classe.
Classe I
I suoli della classe I presentano poche limitazioni in grado di restringere la loro utilizzazione.
Classe II 
I suoli della classe II presentano alcune limitazioni che riducono la scelta delle colture possibili o che richiedono l'adozione di moderate pratiche di conservazione.
Classe III
I suoli della classe III presentano limitazioni che riducono sensibilmente la scelta delle possibili colture o che richiedono delle pratiche speciali di conservazione o di entrambi.
Classe IV
I suoli della classe IV presentano limitazioni la cui gravità è tale da restringere la scelta delle colture o che richiedono una gestione molto accurata o entrambi.
Classe V
I suoli della classe V non presentano rischi di erosione, oppure questi sono trascurabili, ma hanno limitazioni ineliminabili che limitano il loro uso principalmente alla pastorizia, alla produzione di foraggi, alla forestazione o al mantenimento dell'ambiente naturale.
Classe VI
I suoli della classe VI presentano severe limitazioni che li rendono inadatti alla coltivazione e limitano il loro uso al pascolo, alla produzione di foraggi, alla forestazione o al mantenimento dell'ambiente naturale.
Classe VII
I suoli della classe VII presentano limitazioni molto severe che li rendono inadatti alla coltivazione e che restringono il loro uso al pascolo brado, alla forestazione o al mantenimento dell'ambiente naturale.
Classe VIII
I suoli della classe VIII presentano limitazioni che precludono il loro uso per fini produttivi e restringono lo stesso a fini ricreativi, a scopi estetici o al mantenimento dell'ambiente naturale.

Classificazione del territorio della Sardegna in termini di Land Capability climatica per l'agricoltura (LCA climatica)

Come visto nel punto precedente, le metodologie di classificazione di un territorio in termini di vocazionalità per l'agricoltura sono basati principalmente sulle caratteristiche geologiche, morfologiche e pedologiche e sulla suscettibilità dei suoli all'utilizzo agricolo. La componente climatica della vocazionalità agricola di un territorio è presa di solito in considerazione come variabile statica ed è incorporata, in modo empirico, nei criteri di classificazione. Recentemente Hudson e Birnie (1999) hanno proposto un metodo di Land Capability che consente di incorporare la variabilità climatica nella procedura di Land Evaluation al fine di dare maggiore rilevanza alla componente climatica nella gestione delle problematiche territoriali e ambientali.
In questo lavoro l'analisi della LCA climatica per la Sardegna ha seguito due fasi successive: (i) analisi climatica puntuale delle serie storiche termopluviometriche complete del trentennio 1961-90 (54 stazioni), con lo scopo di individuare i criteri di classificazione utilizzabili e, (ii) applicazione di tale classificazione a tutto il territorio regionale, utilizzando come base di dati il risultato dell'interpolazione, in una griglia di 240 celle con passo 10 km per 10 km, delle serie storiche termometriche e pluviometriche incomplete del trentennio 1961-90 (240 stazioni).
Per quanto riguarda l'analisi climatica puntuale delle serie storiche termopluviometriche complete del trentennio 1961-90 (54 stazioni), per ciascuna stazione sono state calcolate preliminarmente le temperature medie giornaliere, dai valori di temperatura massima e minima, e i valori dell'evapotraspirazione di riferimento giornaliera (ETo) con il metodo di Hargreaves e Samani (1982, 1985). La classificazione delle 54 stazioni in termini di LCA climatica è stata effettuata prendendo in considerazione i due principali fattori che rendono possibile lo svolgimento dell'attività agricola in senso lato: la disponibilità idrica e la disponibilità di energia. 
Il primo fattore è stato determinato attraverso il calcolo del massimo deficit idrico potenziale del suolo (PSMDmax) mentre il secondo attraverso il calcolo della sommatoria dei gradi giorno cumulati a partire dal 1 gennaio di ciascun anno. 
Il PSMDmax è il deficit teorico che si può misurare in un prato che copre completamente il terreno, in condizioni idriche ottimali e senza limitazioni per l'evapotraspirazione. Il deficit rappresenta la sommatoria delle differenze giornaliere tra la precipitazione e l'evapotraspirazione di riferimento (S(P-ETo)) e fornisce un'informazione diretta sulla maggiore o minore aridità di una località e quindi, indirettamente, sulle potenzialità agricole del territorio. Il calcolo è stato effettuato per ciascuna stagione, per periodi intermedi dell'anno e per l'intero anno.
Per la classificazione climatica si è proceduto al calcolo del deficit idrico potenziale giornaliero del suolo, all'individuazione del valore massimo osservato nel corso di ciascun anno, e infine alla determinazione, per ciascuna stazione, del valore mediano relativo all'intero trentennio. 
La seconda variabile presa in considerazione è la sommatoria termica, vale a dire la sommatoria dei gradi giorno cumulati a partire dal 1 gennaio di ciascun anno, utilizzando il metodo della triangolazione (single triangle method) (Zalom et al., 1983) e come soglia inferiore il valore di 0 °C.
Anche in questo caso sono state calcolate per ciascun anno e ciascuna stazione i valori di sommatoria termica relativi alle singole stagioni, a periodi intermedi dell'anno e all'intero anno. Per la classificazione climatica delle singole località è stato quindi utilizzato il primo quartile dei valori annuali riscontrati nel trentennio al fine di ridurre il peso delle annate in cui si sono registrati valori estremi di temperatura.
In sostanza, al fine di individuare le aree della Sardegna omogenee da un punto di vista climatico sono stati individuati, per ciascuno dei 54 punti stazione selezionati, i valori della mediana del massimo potenziale di deficit idrico del suolo (PSMDmax) e il primo quartile della sommatoria annuale dei gradi giorno (CDD) del trentennio 1961-1990, come mostrato nella figura allegata (Allegato 5). Come atteso, la relazione tra le due variabili è piuttosto stretta: ad un aumento della sommatoria termica annuale corrisponde un aumento del deficit idrico. La maggior parte delle stazioni si trovano in un range di CDD compreso tra 5000 (Villanova Monteleone) e 6500 (Calagonone). Le altre stazioni, circa 10 in tutto, presentano valori di CDD inferiori, compresi tra 4800 (Nurri) e 3700 (Vallicciola).
Infine, per giungere alla classificazione delle 54 stazioni in termini di LCA climatica, si è fatto ricorso alla cluster analysis utilizzando il metodo denominato joining o tree clustering. Ciò ha consentito l'individuazione di sette classi climatiche e diverse sottoclassi (si vedano più avanti i dettagli).
Il modello di analisi climatica descritto per i punti stazione è stato esteso all'intero territorio regionale, in modo da ottenere una visione sinottica delle classi di LCA climatica e svincolando così l'analisi dalle condizioni microclimatiche e dal valore locale dei dati delle singole stazioni. A questo scopo, il lavoro è proseguito attraverso le seguenti fasi:
1. Suddivisione del territorio attraverso una griglia di 240 celle con passo 10 x 10 km (Allegato 6); la griglia è stata ottenuta in modo tale che la densità dei punti griglia fosse confrontabile con la densità delle stazioni pluviometriche utilizzate per l'interpolazione.
2. Interpolazione dei dati di temperatura e precipitazione per ciascuna cella della griglia; i dati utilizzati per il calcolo dei valori interpolati di temperatura e precipitazione provengono da 240 stazioni distribuite sull'intero territorio regionale e si riferiscono al trentennio 1961-1990. L'interpolazione dei dati di precipitazione è stata effettuata tramite una regressione trilineare, cioè una regressione lineare a tre variabili, mentre i dati di temperatura sono stati interpolati attraverso l'applicazione della tecnica della Optimum Interpolation (Daley, 1991), particolarmente efficace in una regione come la Sardegna che presenta una spiccata variabilità orografica. Nell'Allegato 7 sono riportati a titolo di esempio i risultati dell'interpolazione relativi ai valori medi annui della temperatura massima e delle precipitazioni.
3. calcolo per ciascuna cella e in relazione al trentennio 1961-1990 del valore mediano del massimo deficit idrico potenziale annuo (PSMDmax) e del primo quartile della sommatoria termica annuale (CDD) (Allegato 8);
4. classificazione delle celle in classi di LCA climatica, utilizzando i criteri di classificazione individuati nell'analisi climatica delle 54 serie termopluviometriche complete;


3.3. A.3. Identificazione, per ciascuna delle condizioni selezionate, di un valore critico degli indici di rischio

L'obiettivo di indagare sugli effetti della variabilità climatica in agricoltura presuppone l'individuazione di aree omogenee da un punto di vista pedologico e climatico e lo studio particolareggiato delle aree a maggiore vocazionalità agricola. 

Land Capability pedologica per l'agricoltura

Per quanto riguarda l'aspetto pedologico sono state identificate come aree con nessuna o minori limitazioni per tutte le colture quelle aree classificate nelle classi comprese tra la I e la IV, quelle cioè che interessano terreni fertili, profondi, con limitati rischi di erosione, dotati di buona struttura, buon drenaggio e pendenze limitate.

Land Capability climatica per l'agricoltura

Al fine di identificare i valori critici di rischio dal punto di vista climatico, i 54 punti stazione di cui erano disponibili serie termopluviometriche complete per il periodo 1961-1990 sono stati classificati in aree climatiche omogenee utilizzando un algoritmo di cluster analysis (tree clustering) e analizzando i valori della mediana climatica del massimo potenziale di deficit idrico del suolo (PSMDmax) e il primo quartile climatico della sommatoria annuale dei gradi giorno (CDD). Nella rappresentazione grafica (dendrogramma) di questa procedura l'asse delle ascisse rappresenta la distanza di unione (linkage distance). Per ciascun nodo individuabile nel grafico (dove cioè si forma un nuovo cluster o gruppo) si può ricavare la distanza alla quale i rispettivi elementi sono uniti insieme in un nuovo singolo gruppo. Quando i dati contengono una chiara "struttura" in termini di gruppi di oggetti simili gli uni agli altri, allora questa struttura verrà raffigurata nell'albero gerarchico come una branca distinta. Il metodo tree clustering suddivide i dati in gruppi distinti attraverso la misura della "distanza" di dissimilarità tra gli oggetti. Queste misure di dissimilarità possono essere basate su una singola dimensione o su dimensioni multiple. Nel nostro caso si è fatto ricorso alla cosiddetta distanza Euclidea:



che rappresenta la distanza geometrica nello spazio multidimensionale
Una volta trovata una misura delle distanze tra gli oggetti è necessario stabilire una regola di unione o di amalgama per poter definire quando due o più oggetti sono sufficientemente simili per dar luogo a un raggruppamento. In questo studio è stato utilizzato il metodo del single linkage chiamato anche nearest neighbor, che individua la distanza tra due gruppi attraverso la misura della distanza dei due oggetti più vicini (nearest neighbors) nei differenti clusters. Questa regola è particolarmente adatta quando i gruppi di oggetti formano, nello spazio multidimensionale, delle strutture lineari, simili agli anelli di una catena.
In sintesi, la classificazione delle 54 stazioni in termini di LCA climatica è stata effettuata utilizzando il metodo del tree clustering e la misura del single linkage. I calcoli sono stati realizzati tramite il software Statistica for Windows. Nell'Allegato 9 è riportato il dendrogramma ottenuto dalla cluster analysis effettuata sui dati delle 54 stazioni tenendo conto delle variabili (i) mediana climatica del massimo potenziale di deficit idrico del suolo (PSMDmax) e (ii) primo quartile climatico della sommatoria annuale dei gradi giorno (CDD). Al fine di evitare che, a causa della disomogeneità delle unità di misura e del range di valori, l'algoritmo di raggruppamento dei dati desse "pesi" diversi alle variabili, sopravvalutandone o sottovalutandone il contributo, l'analisi è stata effettuata sulle due variabili (PSMDmax e CDD) standardizzate (con media pari a 0 e deviazione standard pari a 1).
L'analisi del dendrogramma ha consentito di individuare due grossi raggruppamenti, ciascuno dei quali racchiude altri due sottogruppi, e tra questi numerose branche secondarie fino ad arrivare alla distanza Euclidea compresa tra 1 e 2. Complessivamente, sono stati individuati 12 raggruppamenti con distanze di legame differenti che hanno reso più agevole la successiva individuazione delle classi di LCA climatica.
Confrontando la figura riportata nell'Allegato 8 con il dendrogramma mostrato nell'Allegato 9 è stato possibile effettuare alcune considerazioni sulle caratteristiche agroclimatiche delle località analizzate. Le stazioni che presentano un minore valore di PSMDmax sono anche le stazioni situate ad alta quota, alcune come Vallicciola e Genna-Silana oltre i 1000 m s.l.m., altre come Desulo, Colonia Penale Sarcidano, Santa Sofia, Alà dei Sardi e Sos Canales oltre i 650 m s.l.m., quindi in zone di montagna. Un altro gruppo di stazioni (Villanova Monteleone, Tempio, Cuglieri e Nurri) sono situate ad altitudini sopra i 500 m s.l.m., in zone di alta collina e presentano valori di deficit idrico annuale contenuti rispetto alla media regionale. Per tutte le stazioni sopra elencate i valori di CDD superano solo raramente la soglia di 5000, trattandosi di zone fredde rispetto alla media regionale e situate a elevate altitudini.
Considerando l'estremo opposto, si possono individuare località che, per la posizione nel grafico CDD vs PSMDmax e per le distanze di legame riscontrabili nel dendrogramma, si trovano in condizioni di massima aridità, con valori di PSMDmax ben al di sopra (in valore assoluto) di 640 mm e valori di CDD intorno ai 6000 °D, mai comunque al di sotto di 5500 °D. Si tratta di Bosa, Capo Carbonara, Muravera, Escalaplano, Santa Giusta, Elmas, Santa Lucia, Sanluri, Decimomannu, Uta e Rifornitore Tirso. La quota delle stazioni sopra menzionate raramente supera i 100 m s.l.m.
Un ulteriore gruppo con caratteristiche climatiche simile al precedente, ma con valori di PSMDmax inferiori (superiori in valore assoluto a 540 mm) e di CDD molto simili, è dato da stazioni (Palmas Suergiu, Budoni, Iglesias, Capo Bellavista, Corongiu, Piscinamanna, Orosei, Olbia, Armungia e Ottava) con caratteristiche molto diverse tra loro. In alcuni casi (Capo Bellavista e Olbia) la vicinanza del mare gioca un ruolo fondamentale nel determinare le caratteristiche climatiche delle stazioni, in altri casi (Armungia e Piscinamanna) è la quota il fattore determinante.
Le stazioni non comprese tra i gruppi sopra descritti presentano caratteristiche intermedie senza che vi possa essere un criterio univoco per la loro classificazione. In uno stesso gruppo possiamo incontrare stazioni in cui il deficit idrico, la sommatoria termica, la quota e la distanza dal mare assumono pesi differenti nella possibile classificazione.
Le esperienze di studi simili (Hudson e Birnie, 1999) effettuate in altri Paesi con condizioni climatiche differenti da quelle della Sardegna, ma condotte utilizzando lo stesso approccio, dimostrano come, in realtà, la classificazione debba basarsi anche su criteri empirici, tra i quali un ruolo fondamentale è svolto dall'esperienza e dalla conoscenza del territorio. Pertanto, integrando le informazioni scaturite dalla cluster analysis, le osservazioni che si possono fare rispetto alla distribuzione delle stazioni nel grafico CDD vs PSMDmax e la conoscenza delle caratteristiche geografiche delle località sono state individuate le classi climatiche riportate nell'Allegato 10 (sotto forma tabellare) e nell'Allegato 11 (sotto forma grafica). Come si può notare, nella classificazione in termini di LCA climatica della regione Sardegna sono stati individuati due gradienti opposti. Un gradiente va dalla classe 1 fino alle classi numerate da 2 a 7 con il suffisso 1 in pedice: 21, 31, 41, 51, 61, 71. Queste classi presentano valori di PSMDmax e di CDD progressivamente crescenti. Le classi 1, 21, 31 sono state considerate Prime, adatte cioè a tutti tipi di coltivazione, senza significative limitazioni. La classe 31 presenta delle condizioni vicine all'eccessiva aridità e viene considerata Prime da un punto di vista climatico in quanto in essa ricadono alcune tra le migliori zone agricole della Sardegna, dove, sopperendo alla carenza idrica con l'irrigazione, è possibile ottenere abbondanti produzioni. A partire dalla classe 41 fino alla 71 le stazioni ricadenti in queste classi presentano condizioni di aridità tali da non permettere la coltivazione di tutte le specie, se non attraverso l'erogazione di volumi di acqua molto elevati, e vengono quindi classificate Non Prime, vale a dire come aree a rischio climatico.
L'altro gradiente inizia dalla classe 1 e comprende le classi con numeri crescenti da 2 a 7 con il suffisso 2 in pedice: 22, 32, 42, 52, 62, 72. In questo caso, la sola classe 22 viene considerata classe climatica Prime in termini di LCA climatica, in quanto presenta valori di PSMDmax contenuti e valori di CDD che consentono un vasto range di colture senza eccessive limitazioni. Le classi comprese fra la 32 e la 72 presentano limitazioni crescenti per quanto riguarda l'agricoltura, in quanto in tali classi sono presenti località situate a quote superiori a 500 m s.l.m., con elevate pendenze e con sommatorie termiche progressivamente decrescenti. Questo fatto è già evidente per la classe 42 che, pur presentando condizioni di deficit idrico contenuto, include stazioni situate in zone di alta collina o a rocciosità prevalente (Asinara) e pertanto più adatte al pascolo o alla selvicoltura. Dalla classe 52 in poi le stazioni sono collocate in zone di montagna con quote superiori ai 600 m s.l.m. e con limitazioni ancora più severe rispetto alle stazioni ricadenti nella classe 42. Tenendo conto della conoscenza del territorio in cui tali stazioni ricadono, a fronte di un deficit idrico contenuto, si devono comunque considerare come zone Non Prime per l'agricoltura.

Land Capability pedo-climatica per l'agricoltura

Le informazioni tratte dalla classificazione del territorio in termini pedologici sono state integrate con le informazioni contenute nella classificazione agroclimatica (LCA climatica) per ottenere un nuovo tematismo basato sia sulla natura e le caratteristiche dei suoli sia sulle caratteristiche agroclimatiche. L'operazione di overlay tra questi due tematismi è stata possibile, oltre che dall'utilizzo di un Sistema Informativo Geografico appropriato (realizzato in ambiente ArcView 3.2 con l'estensione Spatial Analyst), anche dall'impostazione data al lavoro fin dal suo inizio. Se infatti tutte le caratteristiche di un dato territorio di cui si vuole determinare la potenzialità produttiva, nel caso specifico agricola, vengono espresse in termini di Land Capability, i vari piani informativi non solo sono facilmente paragonabili e sovrapponibili, ma contribuiscono a creare nuovi tematismi e quindi nuove informazioni.
La classificazione in termini di Land Capability pedo-climatica identifica le aree della Sardegna in base alla loro attitudine o vocazionalità alla produzione agricola. L'integrazione dei dati pedologici con i dati climatici ha portato a classificare come aree molto vocate quelle comprese nelle classi pedologiche che vanno dalla I alla IV e nelle classi 1, 21, 22, 31 da un punto di vista climatico (classi agroclimatiche Prime). Si tratta in sostanza di aree della Sardegna con nessuna o poche limitazioni per l'agricoltura, in quanto caratterizzate da suoli mediamente profondi, senza eccessivi rischi di erosione, ben dotati in genere di sostanza organica e dei principali elementi nutritivi, non salini, di buona struttura e in grado di trattenere l'acqua più di altri senza che si verifichino problemi di drenaggio. Non solo, questi suoli sono localizzati in aree con caratteristiche climatiche ottimali per lo sviluppo delle specie tipicamente mediterranee, valori di deficit idrico non eccessivo e sommatorie termiche sufficienti a garantire il regolare susseguirsi delle fasi fenologiche delle principali colture praticate in Sardegna. Le aree mediamente vocate sono quelle in cui, nonostante le condizioni climatiche siano ottimali (classi LCA climatica 1, 21, 22, 31), le caratteristiche pedologiche presentano delle limitazioni crescenti per la coltivazione e per cui si rendono necessarie pratiche agricole particolari per la conservazione di un ambiente adatto all'agricoltura. Le aree poco vocate da un punto di vista pedo-climatico sono quelle afferenti alle classi di LCA pedologica che vanno dalla VI all'VIII e alle classi di LCA climatica sia Prime che Non Prime (classi 32 e 42). Anche in questo caso, così come per le aree mediamente vocate, il fattore discriminante è rappresentato dalle caratteristiche del suolo. In questo caso i terreni vengono utilizzati per il pascolo, per la produzione di foraggi o per attività turistico-ricreative e volte alla salvaguardia dell'ambiente naturale. Le aree non vocate per l'agricoltura corrispondono alle zone classificate nelle classi pedologiche peggiori, quindi in aree che "presentano limitazioni molto severe che le rendono inadatte alla coltivazione e che restringono il loro uso al pascolo brado, alla forestazione o a fini ricreativi, a scopi estetici o al mantenimento dell'ambiente naturale". In questo caso le classi climatiche non vengono prese in considerazione, date le limitazioni eccessive delle componenti orografica e pedologica.
Nella tabella riportata nell'Allegato 12 vengono riassunti i criteri di classificazione della LCA pedo-climatica.
Infine, l'affidabilità delle informazioni che scaturiscono dalla Land Capability pedo-climatica è stata verificata attraverso il suo confronto con la carta di Uso Agricolo del Suolo dell'Istituto Nazionale di Economia Agraria (INEA). L'operazione di overlay ha dimostrato come le aree classificate non vocate da un punto di vista agricolo non sono in realtà interessate, nella quasi totalità della loro superficie, da alcun tipo di coltivazione, e le uniche colture presenti sono rappresentate per lo più da seminativi non irrigui e da colture arboree come l'olivo in grado di colonizzare terreni anche molto declivi e poveri. Le altre colture si trovano nelle aree classificate come molto vocate, dove è possibile un'agricoltura di tipo intensivo.


3.4. A.4. Calcolo e analisi spazio-temporale di indici di rischio climatico connesso alle attività agricole

La classificazione secondo il sistema della Land Capability climatica è un tipo di classificazione di lungo periodo, in quanto prende in considerazione i dati climatici (dati medi del trentennio) come base per le analisi. In realtà la variabilità climatica interannuale e interdecadale ha dei riflessi importanti sull'agricoltura, in quanto ad annate in cui si registrano deficit idrici molto elevati possono fare seguito annate con piogge più abbondanti, e conseguentemente diversa capacità produttiva delle colture. È inoltre interessante analizzare quali aree sono maggiormente a rischio per variazioni o cambiamenti climatici: la metodologia messa a punto consente di individuare, ad esempio, le aree costantemente Prime da un punto di vista della Land Capability climatica oppure costantemente Non Prime; nel caso più comune, vi è una notevole alternanza e il passaggio delle classi da una categoria all'altra avviene con elevata frequenza. Considerare sia la frequenza sia la probabilità di transizione tra una classe e l'altra consente di determinare la marginalità, da un punto di vista climatico, di aree più o meno vocate per l'agricoltura.

Analisi della variabilità spazio-temporale del rischio climatico

Allo scopo di valutare la variabilità spazio-temporale del rischio climatico, è stata analizzata la variazione di classificazione climatica delle diverse celle di griglia nel periodo 1961-1990. Per ciascuna cella e ciascun anno sono stati quindi calcolati i valori del massimo deficit idrico potenziale del suolo e della sommatoria dei gradi giorno a partire dal primo gennaio ed è stata determinata la relativa classificazione climatica. Nella figura riportata nell'Allegato 13 viene presentato il grafico relativo alla cella numero 1. I punti con l'etichetta numerica rappresentano le condizioni climatiche registrate dal 1961 al 1990, mentre il punto con l'etichetta "clima" rappresenta la condizione media, cioè la classe LCA climatica di lungo periodo. Da questo grafico, riportato a titolo esemplificativo ma rappresentativo delle variazioni climatiche osservate per tutte le celle, è evidente come la variazione numericamente e agronomicamente più significativa sia rappresentata dai valori assunti nei diversi anni da PSMDmax.
Per ciascun punto di griglia sono stati quindi determinati:
· i valori di PSMDmax e di CDD di ciascun anno e la relativa classe di LCA climatica;
· il numero di anni in cui, nel periodo considerato, si sono verificate le condizioni Prime e Non Prime;
· il numero dei casi in cui, da un anno al successivo, le condizioni Prime o Non Prime si sono ripetute (transizioni P-P e NP-NP), e le transizione da Prime a Non Prime (P-NP) e da Non Prime a Prime (NP-P) si sono verificate;
· la frequenza con cui si sono verificate le suddette transizioni.
Nel periodo 1961-1990, la variabilità interannuale è stata molto elevata per tutte le celle della griglia, anche se si può distinguere un comportamento diverso tra le aree classificate come Prime e quelle Non Prime in termini di variabilità interannuale. Le celle classificate come Prime, infatti, presentano mediamente una variabilità nettamente inferiore rispetto a quelle Non Prime, denotando una maggiore stabilità che ha dei riflessi anche sul rischio climatico. 

Determinazione dell'indice di rischio climatico

L'analisi delle variazioni interannuali delle condizioni climatiche hanno messo in evidenza significative fluttuazioni della classificazione LCA climatica per ciascun punto di griglia. La determinazione di un indice di rischio climatico è stata effettuata calcolando, per ciascun punto di griglia, (i) le transizioni osservate tra le categorie climatiche Prime e Non Prime e (ii) le probabilità di transizione tra uno stato e l'altro sulla base dei dati osservati nel trentennio 1961-1990. A questo scopo è stata utilizzata la tecnica della Markov chain analysis (Steward, 1994), applicata a ogni singolo punto di griglia e prevedendo 10000 iterazioni.
Un Markov system (detto anche Markov process o Markov chain) è un sistema che può trovarsi in uno stato tra numerosi stati e che può passare da uno stato all'altro ad ogni intervallo di tempo secondo delle probabilità prefissate. Una Markov chain può essere illustrata attraverso un diagramma di transizione di stato, cioè un diagramma che mostra tutti gli stati e le probabilità di transizione. Nel nostro caso esistono complessivamente quattro possibili transizioni di primo grado tra i due stati in due anni consecutivi, che possono essere riassunte sotto forma matriciale come segue:


Nel caso specifico, ad esempio, delle celle n. 1 e n. 30, le matrici di transizione e le probabilità calcolate (tra parentesi) sono state

Cella 1 Cella 30 

Assumendo che la sequenza degli stati sia stazionaria, cioè in assenza di un trend, e applicando la teoria della Markov-chain analysis, sono stati infine stimati, per ciascun punto di griglia, i tempi medi di ritorno (MRT) alla classe Prime e alla classe Non Prime. Il tempo medio di ritorno è il tempo medio trascorso, dopo che è stato lasciato uno stato, per ritornare ad esso da qualsiasi altro stato. Quando, ad esempio, una cella della griglia non lascia mai lo stato Prime il MRT allo stato Non Prime è nullo. I MRT calcolati per lo stato Prime sono risultati variabili da un minimo di un anno per le celle 94 e 117 (quindi queste celle della griglia non hanno mai abbandonato lo stato Prime) al valore nullo per le celle 156, 157 e 180 (queste celle non sono mai state classificate Prime nel periodo 1961-1990). Tutte le celle di griglia con classe di LCA climatica compresa tra 1 e 31 (Prime) hanno mostrato un MRT alla classe NP inferiore a 2 anni, mentre le classi di LCA climatica superiori alla classe 31 hanno presentato MRT superiori a 2 anni. In generale, le celle classificate Non Prime hanno mostrato MRT generalmente più lunghi. Tuttavia, non si è evidenziata una corrispondenza diretta tra la classe LCA climatica e il MRT di ciascuna cella o, in altre parole, non è risultata una correlazione tra MRT e classe di LCA climatica. Questo fatto dipende in larga parte dalla localizzazione geografica delle celle, fattore che influenza notevolmente la variabilità climatica. Questo significa che mentre è possibile calcolare le possibilità di transizione tra una classe e l'altra sulla base della classe LCA climatica, il MRT è una caratteristica della posizione geografica della cella e non una proprietà intrinseca della classe di LCA climatica. Questo è sicuramente un risultato importante in quanto la stima dei tempi medi di ritorno deve tenere conto della struttura spaziale e temporale dei dati climatici utilizzati per ottenere la classificazione della LCA climatica.


4. RISULTATI

Lo studio del territorio della Sardegna ha richiesto l'elaborazione di una serie notevole di dati e di informazioni di diversa natura: geologia, morfologia, pedologia, clima e uso del suolo. Come esposto nei precedenti paragrafi, i diversi piani informativi sono stati organizzati, elaborati e interrogati attraverso un Sistema Informativo Geografico al fine di: (i) ottenere uno strumento flessibile e facilmente interrogabile e (ii) incentrare lo studio sulle aree maggiormente vocate da un punto di vista agricolo seguendo i principi della Land Capability. In particolare sono stati elaborati diversi tematismi:
· dall'analisi delle caratteristiche del suolo della regione e delle eventuali restrizioni che l'orografia e la pedologia impongono allo sfruttamento del territorio da un punto di vista agricolo è stata ottenuta la Carta della Land Capability pedologica della regione Sardegna;
· l'analisi delle caratteristiche agroclimatiche del territorio, basata essenzialmente sulla determinazione della disponibilità idrica e della disponibilità di energia, ha consentito la realizzazione della Carta della Land Capability climatica della regione Sardegna;
· la sovrapposizione dei due precedenti tematismi, LCA pedologica e LCA climatica, ha permesso di estrarre un ulteriore strato informativo che viene presentato nella Carta della Land Capability pedo-climatica della regione Sardegna;
· infine l'analisi della variabilità climatica interannuale ha portato alla messa a punto di un indice di rischio climatico, espresso come tempo medio di ritorno in anni a condizioni di scarsa vocazionalità climatica del territorio, e alla realizzazione di una Carta del Rischio Climatico delle aree a maggiore vocazione agricola della regione Sardegna.

La carta della Land Capability pedologica della regione Sardegna (Allegato 14)

Il dettaglio cartografico adottato, la scala 1:250.000, non ha permesso di attribuire le diverse unità di mappa ad una singola classe di attitudine, tranne che in pochi casi (classi II, III, IV e VI). Per ciascuna unità di mappa è stata pertanto indicata la valutazione massima e quella minima. Per esempio, l'attribuzione alla classe II - VI indica, per quella porzione di territorio, superfici ascrivibili a classi comprese tra la II e la VI. Questo fatto crea naturalmente dei problemi di identificazione delle classi per alcune porzioni di territorio, in particolare nei casi in cui una singola area o poligono racchiude molte classi. Il problema è ancor più evidente nei casi in cui le classi sono molto lontane tra loro (classi II-VII, II-VIII, ecc.). Secondo la classificazione della Land Capability, le classi comprese tra la I e la IV comprendono i terreni arabili e con minori limitazioni per l'agricoltura. Tale informazione può certamente aiutare nell'identificazione delle aree più vocate da un punto di vista agricolo su base esclusivamente pedologica. 
In ogni caso, è chiaro come il territorio della regione presenti una variabilità molto accentuata delle componenti geografiche e pedologiche. Le aree di montagna e di alta collina occupano infatti una porzione notevole della superficie complessiva della regione. Le catene del Limbara in Gallura nella Sardegna nord-orientale e del Marghine-Goceano nel centro-nord, il massiccio del Gennargentu nella zona centro-orientale dell'isola, i monti dei Sette Fratelli a sud-est, il monte Linas e le montagne dell'Iglesiente a sud-ovest costituiscono i rilievi più importanti. Le zone di pianura sono piuttosto ridotte e si limitano alla regione nord-occidentale dell'isola (la Nurra) e alla più vasta ed importante area dal un punto di vista agricolo, il Campidano, che taglia la Sardegna dal Golfo di Oristano fino al Golfo di Cagliari in direzione nord-ovest sud-est. Altre aree pianeggianti si trovano presso alcune zone costiere o in altre aree della Sardegna, ma sono di assai ridotta estensione rispetto alla superficie complessiva dell'isola. Questa grande variabilità è espressa dalle classi di LCA pedologica che, come detto, racchiudono a volte condizioni molto variabili tra loro. Non a caso è possibile trovare classi come la II-VIII, in cui, in pratica, sono riassunte tutte le caratteristiche di potenzialità produttiva del suolo. Si tratta, comunque, di un'approssimazione che è implicita nella scala a cui è stato condotto lo studio (l'unità territoriale elementare è pari infatti a 625 ettari).
Inoltre, dalla Carta di Land Capability pedologica si può notare come la maggior parte del territorio regionale ricada nelle classi IV-VI, IV-VIII, VI, VI-VII, VI-VIII e VIII, che vanno a costituire il 75,4% dell'intera superficie della regione, pari a 1.812.324 ettari dei 2.404.358 ettari complessivi. Si tratta per lo più di aree con progressive limitazioni per l'agricoltura, non arabili, destinate a forme di agricoltura estensiva (pascoli, produzione di foraggi, ecc.), alla forestazione o all'esclusivo mantenimento delle risorse naturali e all' utilizzo per fini ricreativi e turistici, nelle condizioni più marginali. Le formazioni geologiche sono le più diverse, ma prevalgono soprattutto le Metamorfiti, i Graniti, gli Effusivi, i Calcari del Miocene e i Basalti. 
Una porzione meno estesa del territorio (570.033 ettari, pari al 23,7% del totale) racchiude le classi comprese tra la I e la IV, cioè quelle classi con nessuna o minori limitazioni per tutte le colture, che interessano terreni fertili, profondi, con limitati rischi di erosione, dotati di buona struttura, buon drenaggio e pendenze limitate. Si possono individuare nelle regioni pianeggianti o di mezza collina e in alcune aree in prossimità delle coste. Le formazioni geologiche sono principalmente le Alluvioni antiche, le Alluvioni recenti e in parte i Calcari del Miocene.

La carta della Land Capability climatica della regione Sardegna (Allegati 15 e 16)

Nella carta dell'Allegato 15 sono riportate le classi di LCA climatica per ciascun punto di griglia. A ciascuna cella è stata assegnata la classe corrispondente ai valori del trentennio 1961-1990 della mediana del deficit idrico massimo potenziale e del primo quartile della sommatoria termica. Come si può notare, vi è una netta prevalenza di classi Prime rispetto a quelle Non Prime. Queste ultime sono dislocate (Allegato 16) soprattutto nelle aree di montagna (zona del Gennargentu, Marghine-Goceano, Limbara e Sette Fratelli) o in alcune zone piuttosto isolate ma con caratteristiche geomorfologiche e orografiche particolari (alcune zone del Sulcis Iglesiente, aree in prossimità della zona di Bosa, ecc.). Le classi Prime 1, 21, 22, 31 occupano gran parte della regione e sono presenti soprattutto nelle zone della Nurra, del Campidano, della Gallura e lungo la fascia costiera. La zona della pianura del Campidano, dove si concentra gran parte dell'agricoltura intensiva dell'isola, è caratterizzata da valori al limite tra le classi Prime e quelle Non Prime a causa della frequenza delle condizioni di aridità. È stato scelto di inserire la classe 31 tra le classi Prime come limite oltre il quale un deficit idrico ancor più marcato porterebbe a limitazioni per la scelta delle specie da coltivare e per la durata della stagione di crescita. Possiamo notare, inoltre, come le aree classificate come classe 32 siano situate nelle zone di passaggio tra le celle classificate Prime e quelle decisamente Non Prime. Si tratta, nella maggioranza dei casi, delle zone collinari o pedemontane, situate in prossimità dei maggiori rilievi ma presentano anche aree di pianura.
Le approssimazioni riscontrabili nella carta della LCA climatica dipendono in larga parte dalla risoluzione dei dati interpolati. Poiché le dimensioni dell'unità territoriale elementare, vale a dire di ciascuna cella, è pari a 10 km x 10 km (100 km2), è chiaro che non è stato possibile ottenere un dettaglio maggiore.
In ogni caso, la carta rappresenta un piano informativo fondamentale per individuare le aree maggiormente vocate per l'agricoltura dal punto di vista delle caratteristiche climatiche; inoltre ha costituito un punto di partenza importante per le successive elaborazioni e per l'estrazione di ulteriori tematismi.

La carta della Land Capability pedo-climatica della regione Sardegna (Allegato 17)

La carta della LCA pedo-climatica mostra le aree della Sardegna in base alla loro attitudine o vocazionalità alla produzione agricola. Il criterio seguito per la costruzione della carta è stato quello di considerare contemporaneamente le caratteristiche pedologiche delle diverse aree del territorio secondo la classificazione della Land Capability pedologica e le caratteristiche climatiche definite secondo la classificazione della Land Capability climatica.
L'integrazione dei dati pedologici con i dati climatici ha portato a classificare come aree molto vocate quelle comprese nelle classi pedologiche I e IV (classi I-II, I-IV, II, II-III, II-IV, II-VIII, III, III-IV, III-VI e IV) e nelle classi 1, 21, 22, 31 da un punto di vista climatico (classi cosiddette Prime). Si tratta in sostanza di aree della Sardegna con nessuna o poche limitazioni per l'agricoltura, in quanto caratterizzate da suoli mediamente profondi, senza eccessivi rischi di erosione, ben dotati in genere di sostanza organica e dei principali elementi nutritivi, non salini, di buona struttura e in grado di trattenere l'acqua più di altri senza che si verifichino problemi di drenaggio. Non solo, questi suoli sono localizzati in aree con caratteristiche climatiche ottimali per lo sviluppo delle specie tipicamente mediterranee, valori di deficit idrico non eccessivo e sommatorie termiche sufficienti a garantire il regolare susseguirsi delle fasi fenologiche delle principali colture praticate in Sardegna. Le aree molto vocate si trovano principalmente in corrispondenza delle pianure maggiori (la piana della Nurra a nord-ovest e la pianura del Campidano nel centro-sud dell'isola), nella zona compresa tra la catena del Limbara e quella del Marghine (Piana di Chilivani) nella porzione centro-settentrionale della regione, nella Valle del Tirso poco più a Sud, in alcune aree del Sulcis Iglesiente nella parte sud-occidentale e in altre aree localizzate in prossimità della costa orientale e settentrionale della Sardegna. La superficie complessiva può essere stimata in 546.000 ettari, pari a circa al 22.8% del totale.
Le aree mediamente vocate sono quelle in cui, nonostante le condizioni climatiche siano ottimali (classi di LCA climatica 1, 21, 22, 31), le caratteristiche pedologiche presentano delle limitazioni crescenti per la coltivazione e per cui si rendono necessarie pratiche agricole particolari per la conservazione di un ambiente adatto all'agricoltura. Le classi di LCA pedologica che interessano tali aree sono la classe IV-VI, IV-VIII e VI. Ricadono nelle aree centrali dell'isola e soprattutto in quelle nord-orientali (Gallura) e rappresentano il 27.3% del totale, con una superficie complessiva di circa 655.000 ettari.
Le aree poco vocate da un punto di vista pedo-climatico sono quelle afferenti alle classi di LCA pedologica VI-VII e VI-VIII e alle classi di LCA climatica sia Prime che Non Prime (classi 32 e 42). Anche in questo caso, così come per le aree mediamente vocate, il fattore discriminante è rappresentato dalle caratteristiche del suolo. In questo caso i terreni vengono utilizzati per il pascolo, per la produzione di foraggi o per attività turistico-ricreative e volte alla salvaguardia dell'ambiente naturale. Tali aree, sparse in diversi distretti della Sardegna, costituiscono il 17.6% della superficie complessiva, per un totale di circa 421.000 ettari.
Le aree non vocate per l'agricoltura corrispondono alle zone classificate nelle classi VI-VIII e VIII della LCA pedologica, quindi ad aree che "presentano limitazioni molto severe che le rendono inadatte alla coltivazione e che restringono il loro uso al pascolo brado, alla forestazione o a fini ricreativi, a scopi estetici o al mantenimento dell'ambiente naturale". In questo caso le classi climatiche non vengono prese in considerazione, date le limitazioni eccessive delle componenti orografica e pedologica. Si tratta delle aree di montagna o di alta collina, a rocciosità affiorante, o delle aree costiere rocciose e della quasi totalità delle isole minori. Esse rappresentano la maggioranza della superficie complessiva della regione con il 31.4% del totale e circa 754.000 ettari.

Al fine di verificare l'affidabilità delle informazioni che scaturiscono dalla carta della Land Capability pedo-climatica, questo tematismo è stato confrontato con la carta di Uso Agricolo del Suolo dell'Istituto Nazionale di Economia Agraria (INEA). L'operazione di overlay ha dimostrato come le aree non vocate da un punto di vista agricolo non sono interessate, nella quasi totalità della loro superficie, da alcun tipo di coltivazione, e le uniche colture presenti sono rappresentate per lo più da seminativi non irrigui e da colture arboree come l'olivo in grado di colonizzare terreni anche molto declivi e poveri. Le altre coltivazioni risultano ubicate nelle aree molto vocate della regione, dove è possibile un'agricoltura di tipo intensivo e in irriguo. Per visualizzare al meglio la corrispondenza tra l'area vocata individuata secondo la classificazione della Land Capability pedo-climatica e la distribuzione delle principali colture nel territorio regionale, sono state realizzate diverse mappe tematiche per i diversi tipi di colture. A titolo di esempio negli Allegati 18 e 19 si riporta la sovrapposizione tra le aree molto vocate dal punto di vista pedo-climatico e la distribuzione rispettivamente delle colture erbacee a ciclo primaverile estivo e dei prati stabili.

La carta del Rischio climatico della regione Sardegna (Allegato 20)

Come descritto in precedenza, l'indice di rischio climatico è stato espresso come tempo medio di ritorno in anni (MRT) dello stato Non Prime. In riferimento all'Allegato 20, un MRT pari a 3 indica, ad esempio, che ogni tre anni, nella cella o nell'insieme di celle così classificate, vi è un'elevata probabilità che si verifichino condizioni Non Prime, cioè condizioni climatiche poco favorevoli all'attività agricola, mentre le aree che presentano un MRT superiore agli 8, 9 e 10 anni (calcolato su una statistica di 30 anni) presentano un minore rischio climatico. Come detto in precedenza, non è risultata una relazione significativa tra le classi di LCA climatica e il corrispondente indice di rischio climatico, se non per quelle aree decisamente Non Prime e corrispondenti alle zone di alta montagna (MRT pari a 1 anno). 
È possibile affermare che il rischio climatico, così come inteso in questo studio, non presenta una omogeneità ben definita nella spazializzazione geografica delle diverse classi. A parte le aree di montagna, infatti, possiamo trovare zone con rischio climatico elevato in tutte le aree della Sardegna, affiancate da aree caratterizzate da un moderato o basso rischio. 
I risultati sono ancor più interessanti se si prendono in considerazione le sole aree maggiormente vocate da un punto di vista pedo-climatico (Allegato 21) e le colture in esse presenti. Nell'Allegato 22 viene presentata la carta di rischio climatico relativa alle aree maggiormente vocate con l'overlay della carta dell'uso del suolo INEA CASI 3. I numeri in rosso riportati per ciascuna cella o gruppi di celle indicano il MRT in anni allo stato Non Prime. Negli Allegati 23 e 24 sono riportati i dettagli della carta per le aree della Nurra e del Campidano. La legenda mostra come le colture sono riunite in quattro grandi gruppi: le colture permanenti (vigneti, frutteti e oliveti), le foraggiere permanenti (prati stabili), i seminativi (colture foraggiere, colture erbacee da pieno campo e ortive) e le zone agricole eterogenee (aree di coltivazione in consociazione con colture arboree e erbacee). Per quanto riguarda la Nurra (Allegato 23), appare interessante sottolineare come una parte dei seminativi e degli oliveti ricadono in aree a forte rischio (MRT pari anche a 4 anni). Mentre per gli olivi si può ipotizzare una maggiore resistenza a condizioni di stress idrico, per le colture erbacee e per le orticole i possibili effetti negativi di un eccessivo rischio per variabilità tra annate favorevoli e annate particolarmente siccitose sono più preoccupanti. Le stesse considerazioni valgono per i vigneti localizzati nella zona di Alghero e per le colture orticole predominanti nella zona di Valledoria (situata al centro della zona del Golfo dell'Asinara); in particolare, il carciofo potrebbe risentire sia di condizioni di deficit idrico nelle prime fasi di sviluppo sia di gelate precoci e tardive con conseguente riduzione della produzione. Nel Campidano (Allegato 24) la situazione è analoga, ma si riscontra una maggiore variabilità in termini di rischio climatico. Le colture maggiormente a rischio risultano i seminativi e le colture permanenti. Vi è da considerare che la gran parte della frutticoltura e orticoltura della Sardegna è praticata in quest'area della regione. Risulta pertanto difficile distinguere tra le diverse colture, se non ricordare quelle già citate per la zona della Nurra a cui si aggiungono le specie arboree da frutto e gli agrumi. In generale, nella pianura del Campidano si pratica agricoltura intensiva con elevati investimenti di capitali. L'agricoltura è spesso condotta in irriguo e per tale motivo le aree con elevato rischio (MRT da 2 a 4 anni) possono soffrire più frequentemente, rispetto ad altre, di annate siccitose, fenomeni tipici della zona meridionale della Sardegna. Considerazioni analoghe possono essere dedotte per la zona di Muravera (Sardegna sud-orientale), che presenta un MRT pari a 4 anni e in cui la coltivazione degli agrumi ha una tradizione pluridecennale.


5. CONCLUSIONI

In questo lavoro è stata sviluppata una metodologia affidabile e facilmente trasferibile per l'individuazione delle aree agricole e delle colture a rischio climatico nella regione mediterranea. Le procedure di analisi messe a punto sono state applicate al caso reale della regione Sardegna. Lo studio è stato condotto secondo i principi della Land Capability e si è basato su un insieme integrato di informazioni territoriali (geologia, morfologia, pedologia, clima e uso del suolo). Nell'Allegato 25 è riportato un diagramma schematico delle attività svolte.
Il metodo sviluppato ha consentito di rappresentare graficamente il rischio climatico per l'agricoltura nelle diverse aree del territorio. Tale rischio è risultato particolarmente elevato, con un tempo medio di ritorno di condizioni climatiche sfavorevoli inferiore a 2 anni, nelle aree di più elevata altitudine. Nelle aree climaticamente e pedologicamente più vocate per le attività agricole, è stato possibile discriminare, per aree di analoga vocazionalità agricola, livelli di rischio climatico significativamente differenti. La metodologia risulta direttamente applicabile ad altre aree con caratteristiche climatiche simili a quelle della Sardegna e, con i dovuti adattamenti, a regioni climaticamente diverse. In particolare, si deve sottolineare che i valori dell'indice di rischio climatico messo a punto (tempo medio di ritorno, espresso in anni, a condizioni climatiche sfavorevoli per un uso agricolo) non sono risultati correlati con le classi climatiche attribuite alle diverse porzioni di territorio sulla base dell'analisi delle serie storiche termopluviometriche. Questo risultato indica che le variabili meteorologiche sono state integrate nella procedura di valutazione tenendo effettivamente conto della loro natura dinamica. Pertanto, le mappe di rischio climatico realizzate riescono a includere l'informazione relativa alla variabilità climatica e a dare un'idea immediata e sintetica sia delle condizioni "medie" del territorio sia della sua naturale variabilità interannuale.


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Il Responsabile della Ricerca
Dr. Pierpaolo Duce

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