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Geologia, sismica e suoli

Servizi ecosistemici del suolo

Metodologia e casi studio in Emilia-Romagna

I principali servizi ecosistemici forniti dal suolo sono:

  • supporto alla vita, ospitando piante, animali e attività umane (e con il ciclo degli elementi della fertilità);
  • approvvigionamento, producendo biomassa e materie prime;
  • regolazione dei cicli idrologico e bio-geochimico, e con la relativa capacità depurativa;
  • valori culturali, in quanto archivio storico-archeologico e parte fondamentale del paesaggio.

Le funzioni che il suolo svolge, e i servizi ecosistemici a queste collegati, variano nello spazio, in relazione alle caratteristiche dei suoli, e nel tempo, in relazione alle condizioni (climatiche, gestionali, ecc) al contorno: suoli diversi forniscono servizi diversi e/o di qualità diversa.

Schema di valutazione per la pianura dell’Emilia-Romagna

CNR-IBiMet di Firenze, in collaborazione con il Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli, ha approntato uno schema per la valutazione delle funzioni del suolo alla base dei servizi ecosistemici per l’intera pianura emiliano-romagnola ai fini della pianificazione urbanistica.

Per questo è stato adottato un approccio basato su indicatori per valutare e cartografare i molteplici contributi del suolo nel fornire servizi ecosistemici, basandosi sulle funzioni del suolo derivate dai dati dei suoli disponibili per lo strato 0-100 cm. Di valore operativo è il fatto che, all’interno di questa struttura, diverse funzioni possono essere trattate e cartografate insieme, fornendo un efficiente strumento per modellare l’eterogeneità delle differenti funzioni del suolo, sia a scala regionale sia a scala locale.

Il metodo consiste nella:

  • definizione di servizi ecosistemici basati sul suolo, utilizzando dati derivati dalle carte tematiche disponibili, e sui fabbisogni economici e sociali;
  • definizione di appropriati indicatori e loro classificazione;
  • valutazione e mappatura della potenzialità dei suoli di fornire servizi ecosistemici. 

Attraverso simulazioni geostatistiche condizionate sulla carta dei suoli in scala 1:50.000 e sulle carte di uso del suolo è stata realizzata una copertura continua (maglia di 1Km di lato) delle caratteristiche di base del suolo (tessitura e contenuto di C organico), così da considerarne in modo esplicito la variabilità spaziale e la relativa incertezza di stima. Proprietà del suolo quali la densità apparente, la porosità, la conducibilità idraulica satura sono state derivate utilizzando pedofunzioni calibrate localmente e utilizzando altre informazioni disponibili come a d esempio la carta di capacità d’uso. Sono state considerate otto funzioni del suolo alla base dei servizi ecosistemici:

a) biodiversità degli organismi del suolo (BIO);

b) capacità depurativa (BUF);

c) effetto sul microclima (CLI);

d) stock di carbonio potenziale (CSP);

e) produttività agricola (PRO);

f) supporto infrastrutture (SUP);

g) infiltrazione profonda di acqua (WAR).

h) riserva di acqua (WAS);

 

Categorie di servizi ecosistemici 

Contributi del suolo

Funzioni del suolo 

Indicatori 

Metodo di calcolo

Codice

Supporto

Habitat per gli organismi del suolo

Riserva di Biodiversità

Habitat potenziale per gli organismi del suolo

Uso del suolo

Densità apparente

C organico

BIO

Regolazione

Ritenzione e rilascio di elementi nutritivi e inquinanti

Attenuazione naturale (potenziale)

Magazzinaggio, filtraggio e trasformazione dei nutrienti, sostanze ed acqua

Capacità di scambio cationico

pH del suolo

Profondità delle radici

C organico

Argilla

pH 0-30 cm

Profondità media della falda

BUF

Regolazione

Regolazione microclimatica (potenziale)

Magazzinaggio, filtraggio e trasformazione dei nutrienti, sostanze ed acqua

Evapotraspirazione potenziale

AWC 100 cm Profondità media della falda

CLI

Regolazione

Sequestro del carbonio (potenziale)

Riserva di Carbonio

Potenziale di sequestro del carbonio

C organico 0-30 cm

Densità apparente 0-30 cm

CSP

Approvvigionamento

Fornitura di cibo (potenziale)

Produzione di biomassa

Carta capacità d’uso

Classi ed intergradi

PRO

Approvvigionamento

(Supporto)

Supporto alle attività umane e alle infrastrutture

Ambiente fisico e culturale dell’umanità

Capacità di portanza del suolo

Sabbia

Argilla

Conducibilità idraulica satura

Presenza di torba

SUP

Regolazione

Regolazione del ciclo dell’acqua: controllo dei deflussi e delle alluvioni

Magazzinaggio, filtraggio e trasformazione dei nutrienti, sostanze ed acqua

Capacità di infiltrazione

Conducibilità idraulica satura

Punto di ingress all’aria

WAR

Regolazione

(Approvvigionamento)

Regolazione del ciclo dell’acqua: riserva idrica

Magazzinaggio, filtraggio e trasformazione dei nutrienti, sostanze ed acqua

Contenuto acqua alla capacità di campo

Presenza della falda

Capacità di campo

Profondità media della falda

WAS

 

I diversi indicatori sono stati standardizzati come numero da 0 a 1 attribuendo 1 al più alto valore riscontrato nei suoli della pianura Emiliano-Romagnola e 0 al più basso valore della stessa area. Il valore 0 non indica che il servizio è assente ma che è il minimo relativo nell’area di studio. In questo modo è possibile visualizzare “il valore” dei servizi ecosistemici dei suoli (biodiversità, capacità depurativa, microclima, stock di carbonio, produttività, supporto alle infrastrutture, riserva di acqua, infiltrazione profonda di acqua) in un grafico a “radar” o a “ragnatela”.

Nei suoli della pianura si identificano chiari pattern spaziali delle funzioni del suolo collegati alle diverse unità di pedo-paesaggio: suoli differenti forniscono potenzialmente servizi ecosistemici differenti in diverse quantità.

Il metodo permette di stabilire chiari collegamenti tra le decisioni ed i servizi ecosistemici, permettendo di valutare il rischio di perdita di servizi o la possibilità di mantenere o valorizzare specifici servizi sotto diverse opzioni politiche e di gestione.

 Fornitura media delle funzioni dei suoli

Fornitura media delle funzioni dei suoli in 4 rilevanti unità di pedopaesaggio della pianura emiliano-romagnola.
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Casi studio

In collaborazione con la provincia di Reggio Emilia, il metodo proposto è stato anche applicato all’Unione dei Comuni della Pianura Reggiana, passando quindi dalla scala regionale alla scala locale. Sono state utilizzate informazioni di maggior dettaglio rispetto alla scala regionale, i siti rappresentativi locali ed il data base DBTopo (Regione Emilia Romagna, 2011) che consente di definire con grande accuratezza le aree urbanizzate ed il loro grado di sigillamento.

In termini di servizi ecosistemici, i suoli presenti nel territorio dell’Unione Pianura Reggiana sono caratterizzati da un alto livello di produttività, biodiversità e regolazione del microclima, ma in seguito al consumo di suolo la produttività ha subito un calo notevole, il più elevato tra i servizi considerati, e al 2008 lo stato dei servizi ecosistemici dei suoli si caratterizza principalmente per biodiversità, regolazione del microclima e riserva idrica.

 

Le carte prodotte

Data la multifunzionalità del suolo, è importante evidenziare le aree dove i suoli forniscono più funzioni e quindi potenzialmente più servizi ecosistemici. Queste sono definite come “hotspot”, mediando il termine già largamente usato nel campo della biodiversità, cioè “aree che forniscono grandi componenti di un particolare servizio”. Gli hotspot sono stati identificati e cartografati come aree capaci di fornire più funzioni il cui valore normalizzato fosse superiore al 70° percentile della distribuzione osservata. Nelle figure sono riportate le carte delle funzioni dei suoli della pianura e gli hotspot come sopra definiti.

 

 Pedopaesaggi della pianura

 a) BIO. Biodiversità

 b) BUF. Capacità depurativa 

Pedopaesaggi della pianura
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a) BIO. Biodiversità
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b) BUF. Capacità depurativa
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 c) CLI. Effetto sul microclima

 d) CSP. Stock C potenziale

 e) PRO. Produttività agricola

c) CLI. Effetto sul microclima
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d) CSP. Stock C potenziale
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e) PRO. Produttività agricola
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 f) SUP. Supporto infrastrutture

g) WAR. Infiltrazione profonda d’acqua 

h) WAS. Riserva d’acqua 

f) SUP. Supporto infrastrutture
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g) WAR. Infiltrazione profonda d’acqua

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h) WAS. Riserva d’acqua
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Pubblicato il 03/06/2016 — ultima modifica 22/09/2016
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