Carbonio organico

Il carbonio organico costituisce circa il 58% della sostanza organica presente nei suoli. Questa a sua volta è composta da organismi una volta viventi: resti di piante ed animali in vari stadi di decomposizione, cellule o tessuti e da sostanze prodotte o rielaborate dalle radici delle piante e dai microrganismi presenti nel suolo.

Il ciclo della sostanza organica è estremamente complesso perché formato da un insieme di vari cicli più semplici. In prima posizione vi è il ciclo del carbonio che vede l’utilizzazione da parte della vegetazione dell’energia solare e della CO2 presente nell’atmosfera (da A. Giordano, Pedologia. UTET 1999).

La presenza della sostanza organica influenza enormemente la fertilità chimica, fisica e biologica dei suoli, oltre ad essere parte integrante dei cicli bio-geo-chimici degli ecosistemi terrestri; essa svolge numerose funzioni:

• è fonte di energia per i microrganismi del suolo;
• conserva e fornisce nutrienti necessari alla crescita vegetale e dei microrganismi;
• trattiene gli elementi nutritivi grazie alla sua capacità di scambio cationica ed anionica;
• stabilizza e trattiene insieme le particelle di suolo riducendo i fenomeni di erosione;
• migliora la struttura, rendendola sempre più grumosa, e conseguentemente la porosità, la densità apparente, la permeabilità, regolando i flussi idrici superficiali e profondi;
• riduce gli effetti negativi sull’ambiente di fitofarmaci, metalli pesanti e molti altri inquinanti.

La sostanza organica, agendo sulla struttura, riduce la formazione di croste superficiali, aumenta la velocità di infiltrazione dell’acqua, riduce lo scorrimento superficiale e facilita la penetrazione delle radici vegetali.

A queste funzioni si deve aggiunge anche la capacità di sottrarre carbonio dall’atmosfera; la CO₂ viene fissata dall’attività fotosintetica delle piante e da queste, attraverso i residui vegetali e gli essudati radicali, viene accumulata nel suolo sotto forma di sostanza organica più o meno umidificata. Da qui il riconoscimento, da parte delle convenzioni internazionali su desertificazione (Parigi, 1994), cambiamento climatico e biodiversità (Rio de Janeiro, 1992), del ruolo svolto dal suolo nel ciclo del carbonio.

La Commissione Europea nella “Strategia tematica per la protezione del suolo” (COM2006/231) individua nella diminuzione del contenuto di carbonio organico nei suoli una grave minaccia ed un elemento di degrado del suolo e pone come obiettivo del 7° programma di azione per l’ambiente (7°PAA, Decisione N.1386/2013/UE) “un mondo esente dal degrado del suolo nel contesto dello sviluppo sostenibile”; in coerenza con tale obiettivo identifica nella Pianificazione Agricola Comune (Reg.UE n. 1306/2013).

Nel 2021 la Commissione Europea ha approvato la “Strategia del Suolo per il 2030” COM(2021) 699 (sotto l’ombrello del Green Deal) con diversi obiettivi, fra i quali c’è anche quello di favorire l’accumulo di carbonio organico nei suoli, per mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici, anche attraverso azioni legislative che proteggano e vincolino le zone umide e i suoli organici.

La conoscenza del contenuto attuale di carbonio organico dei suoli permette non solo di valutare lo stato qualitativo dei suoli ma anche di stimarne i potenziali di accumulo o perdita in seguito a variazioni d’uso o a modifiche di gestione.

L’area Geologia, Suoli e Sismica ha elaborato e predisposto una serie di cartografie che descrivono il contenuto di carbonio organico nei suoli regionali allo scopo di orientarne la gestione e le politiche di protezione e conservazione. Nel 2023, in collaborazione con CNR-IBE di Firenze, sono state aggiornate tutte le carte relative allo strato 0-30 cm su tutto il territorio regionale, con l’eccezione dei due comuni della Val Marecchia che si sono aggiunti alla regione nel 2021. Le nuove carte (in formato raster) hanno un livello di dettaglio di 1 ha (pixel di 100m x 100m).

In particolare sono disponili:

• carte del contenuto % di carbonio organico con riferimento allo strato superficiale 0-30 cm. Il contenuto % fornisce indicazioni sullo stato di fertilità dei suoli e, influenzando molte proprietà fisiche-chimiche del suolo, è un parametro utilizzato nei modelli di simulazione (es.: stima del bilancio idrico);
• carte del carbonio organico immagazzinato nei suoli (carbon stock) in Mg*ha nello strato 0-30 cm e 0-100 cm (quest’ultima con scala di rappresentazione 1:50.000 per i suoli di pianura e 1:250.000 per i suoli dell’Appennino). Questo parametro fornisce indicazioni sulla quantità di carbonio organico e quindi di CO₂ attualmente presente nei suoli della regione Emilia-Romagna da cui si può stimare la capacità di potenziale accumulo o perdita di CO₂ in seguito a cambiamenti d’uso o a diversa gestione agronomica dei suoli;
• carta della dotazione in sostanza organica dei suoli per lo strato 0-30 cm. Descrive in termini qualitativi, con 3 classi, il contenuto di sostanza organica in funzione della tessitura del suolo. Questo tipo di valutazione è utilizzata nei Disciplinari di Produzione Integrata (D.P.I.) della regione Emilia-Romagna per orientare la concimazione organica con lo scopo di migliorare le qualità del suolo e le sue potenzialità produttive nel rispetto dell’ambiente.

Note illustrative

• Contenuto % di carbonio organico nei suoli di pianura tra 0-30 cm. (2015)

• Contenuto % di carbonio organico nei suoli di pianura tra 0-100 cm. (2016)

• Contenuto % di carbonio organico nei suoli dell’Appennino tra 0-30 cm. (2010)
• Carbonio organico in termini di Mg*ha^-1 immagazzinato nei suoli (soil carbon stock) di pianura tra 0-30 cm. (2015)
• Carbonio organico in termini di Mg*ha^-1 immagazzinato nei suoli (soil carbon stock) di pianura tra 0-100 cm. (2010)
• Carbonio organico in termini di Mg*ha^-1 immagazzinato nei suoli (soil carbon stock) dell’Appennino tra 0-30 cm. (2010)
• Carbonio organico in termini di Mg*ha^-1 immagazzinato nei suoli (soil carbon stock) dell’Appennino tra 0-100 cm. (2010)
• Dotazione in sostanza organica dei suoli di pianura tra 0-30 cm secondo i Disciplinari di Produzione Integrata RER 2010. (2015)

Carte disponibili

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Carbonio Organico (%) pianura. Strato 0-100 cm
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Stock Carbonio Organico (Mg/ha). Strato 0-30 cm
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Stock Carbonio Organico (Mg/ha) pianura. Strato 0-100 cm
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Stock Carbonio Organico (Mg/ha) Appennino. Strato 0-100 cm
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Dotazione di sostanza organica. Strato 0-30 cm
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Cartografia interattiva

• I suoli dell'Emilia-Romagna
  il sito mette a disposizione carte dei suoli dell'Emilia-Romagna a diverse scale e carte tematiche derivate attraverso l'applicazione Google Earth
• Catalogo dei suoli dell’Emilia-Romagna
  il sito consente la consultazione delle delineazioni della carta dei suoli 1:50.000 e dei siti rappresentativi locali. Permette il riconoscimento dei suoli tramite un percorso guidato e la compilazione di un piano di concimazione. Presenta inoltre una selezione di carte tematiche
• minERva
  visualizzazione su GeoViewER Moka, consultazione metadati e download dei dati in formato shapefile. I dati sono disponibili anche in formato WMS (Web Map Service). 

• Cartografia dei suoli
  il sito interattivo consente la consultazione e il download delle delineazioni della carta dei suoli 1:50.000 e dei siti rappresentativi locali. Presenta inoltre una selezione di carte tematiche e tematismi puntuali. Non più aggiornato dal 2020.

Documenti

• Valutazione dei servizi ecosistemici del suolo a scala municipale: il contributo del progetto SOS4LIFE
  stima dello stock di carbonio dei suoli urbani, sulle superfici libere dall’urbanizzato come parchi urbani di varia natura, le ville comunali, i giardini pubblici e privati
• Rapporto CNR, ottobre 2015
  Carta del contenuto percentuale e dello stock di carbonio delle frazioni granulometriche, e della salinità dei suoli della pianura emiliano-romagnola (0-30 cm) (16.91 MB)
• Articolo - Assessing and mapping topsoil organic carbon stock at regional scale: a Scorpan Kriging approach conditional on soil map delineations and land use.  Land Degrad. Develop. DOI: 10.1002/ldr.998, 2010
• Poster - Assessing change of topSoil Organic Carbon due to Common Agricultural Policy (CAP)
• Articolo – Staffilani F., Furlan A., Sarno.
  Assessing change of topSoil Organic Carbon due to Common Agricultural Policy (CAP). Proceedings of the International conference 27-29 May 2013 Reykjavik Iceland (7.72 MB)p. 259-266
• Poster -  A parametric simulation approach conditional on soil map delineations to map soil carbon stock at regional scale (675.79 KB)

• Articolo - Villa P., Malucelli F., Scalenghe R. (2014).
  Carbon Stocks in Peri-Urban Areas: A Case Study of Remote Sensing Capabilities. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 06/2014; DOI: 10.1109/JSTARS.2014.2328862

A chi rivolgersi

Area Geologia, Suoli e Sismica
Settore Difesa del Territorio

• Paola Tarocco
  Tel. 051-5274515