Carbonio organico

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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).

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.

Il servizio Geologico Sismico e dei Suoli 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.

In particolare sono disponili:

• carte del contenuto % di carbonio organico con riferimento allo strato superficiale 0-30 cm con scala di rappresentazione 1:50.000 per la pianura e 1:250.000 per l’Appennino. 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 e 0-100 cm, con scala di rappresentazione 1:50.000 per i suoli di pianura, 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. Lo strato 0-30 cm è stato (2020) assemblato per l’intera regione su maglia 500 m x 500 m, includendo anche la Val Marecchia che prima ne era esclusa;
• carta della dotazione in sostanza organica dei suoli di pianura per lo strato 0-30 cm. Descrive in termini qualitativi, con 4 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

Contenuto Carbonio Organico (%). Strato 0-30 cm
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Contenuto Carbonio Organico (%). 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). Strato 0-100 cm
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Stock Carbonio Organico (Mg/ha). 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
• 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

• 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.
• Catalogo dei dati geografici 
  consultazione e download dei dati e metadati del patrimonio informativo georeferenziato (shapefiles) o delle tabelle in formato .txt o .xml. I dati sono disponibili anche in formato WMS (Web Map Service)

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) (pdf, 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 (pdf, 7.72 MB)p. 259-266
• Poster -  A parametric simulation approach conditional on soil map delineations to map soil carbon stock at regional scale (pdf, 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

Servizio Geologico Sismico dei Suoli

• Dott. Francesca Staffilani
  Tel. 051-5274442