Impact of different climate change scenarios on rainfed cropping systems in Central Italy

Il sistema colturale asciutto basato sull’avvicendamento frumento duro-girasole è molto comune in Italia centrale, al punto
di essere quasi esclusivo in alcune aree. La predominanza del sistema e le condizioni ambientali subottimali in cui esso è
adottato, lo rendono vulnerabile nell’ipotesi di peggioramento delle tendenze climatiche, secondo quanto previsto dagli
scenari di cambiamento climatico. Gli obiettivi di questo lavoro sono stati: 1) stimare l’impatto dei cambiamenti climatici
su rese colturali, bilancio idrico e fertilità del suolo a lungo termine; 2) esplorare strategie di mitigazione e indirizzare ulteriori
ricerche. Sono stati raccolti tre anni di dati sulle pratiche colturali adottate in due microbacini delle Marche per
calibrare il modello di simulazione dei sistemi colturali CropSyst. Rese colturali e dinamica della sostanza organica sono
state analizzate in relazione alla dinamica di temperatura dell’aria e concentrazione di CO2 prevista da differenti scenari
climatici futuri.
Per valutare l’impatto dei cambiamenti climatici su medie e variabilità delle rese colturali, sono stati generati due scenari
climatici equilibrium di cinquanta anni a partire da una serie reale di dati giornalieri di temperatura e precipitazione, assumendo
per ogni scenario clima costante e differenti concentrazioni atmosferiche di CO2: “baseline” [CO2] = 350 ppm;
2040 equilibrium [CO2] = 450 ppm.
Per valutare l’impatto a lungo termine del cambiamento climatico sul contenuto di sostanza organica a partire da venti
anni di dati giornalieri di temperatura e precipitazioni di una stazione meteorologica vicina, sono stati generati tre scenari
climatici transient: lo scenario “baseline”, con [CO2] attuale = 350 ppm; gli scenari transient “A2” e “B2”, caratterizzati
da un progressivo incremento di [CO2] da 350 ppm fino 840 e 620 ppm rispettivamente.
Nello scenario equilibrium 2040, la resa del girasole ha mostrato un leggero incremento (+12%), mentre quella del frumento
duro non è stata significativamente differente dal “baseline”. Nello scenario transient “baseline”, partendo da un
contenuto attuale di sostanza organica nel suolo di 0.9%, CropSyst ha simulato un progressivo declino della sostanza organica,
fino a 0,6% dopo 100 anni. Negli scenari “B2” e “A2”, gli incrementi di temperatura del suolo simulati da
CropSyst hanno favorito l’ulteriore diminuzione di sostanza organica, rispettivamente fino a 0,5% e 0,4% dopo 100 anni.
Mentre l’impatto a breve termine dei cambiamenti climatici sulle rese degli attuali sistemi colturali in asciutto del centro
Italia non appare determinante, la loro sostenibilità di lungo termine sembra essere in pericolo anche nello scenario “baseline”.
Ulteriori sperimentazioni di campo sono necessarie per validare le relazioni tra pratiche agricole e dinamiche
stagionali della mineralizzazione della sostanza organica legate alla dinamica della temperatura del suolo.