Agro Fossil Free - Simulazioni a lungo termine degli effetti delle soluzioni basate sulla natura sul deflusso e sulle perdite di suolo in un'area agricola pianeggiante all'interno del bacino del lago di Massaciuccoli (Italia centrale)

Descrizione generale

Le soluzioni basate sulla natura (NBS) sono implementate in tutto il mondo per mitigare l'impatto dell'agricoltura industriale sulle perdite di sedimenti e nutrienti; tuttavia, la loro efficacia dipende da caratteristiche specifiche del sito come l'idrologia superficiale, la permeabilità del suolo e l'erodibilità. Questo studio ha analizzato gli effetti delle fasce tampone vegetative (VBS) e delle colture invernali (CC) in un'area di bonifica del bacino idrografico del Lago di Massaciuccoli (Italia centrale) modellando le dinamiche dell'acqua e del suolo su una scala molto dettagliata, utilizzando un nuovo approccio sulla base di dati di input ad alta risoluzione. A tal fine, SWAT+ è stato applicato su modelli digitali del terreno (DTM) da fotogrammetria a distanza ravvicinata, mappatura della copertura del suolo, rotazioni di colture reali e un calendario dettagliato delle pratiche agricole. Il comportamento delle NBS è stato studiato in due aree test, ovvero l'area Studiati e l'area Gioia, con assetti geomorfologici uniformi ma differenti tipologie di suolo e rotazioni annuali delle colture. Gli effetti NBS sono stati confrontati con uno scenario di controllo di base (senza NBS) e valutati in condizioni climatiche future (RCP 4.5 e RCP 8.5). In particolare, VBS e CC hanno mostrato capacità diverse nel mitigare il deflusso e le perdite di sedimenti e la loro combinazione ha fornito la massima efficacia. Per gli attuali scenari climatici, l'implementazione delle VBS ha prodotto una riduzione della profondità di deflusso di circa il 41% e del 64% rispettivamente nelle aree Studiati e Gioia, mentre mostrava una limitata con l'implementazione delle CC. Nelle condizioni climatiche future, sono stati osservati modelli simili, anche se prevedevano profondità di deflusso significativamente inferiori. La riduzione della perdita di sedimenti è stata rispettivamente dell'ordine del 79% e del 64% nelle aree Studiati e Gioia. Per quanto riguarda la dinamica del suolo e dell'acqua, lo studio ha osservato che lievi irregolarità topografiche su morfologie pianeggianti possono innescare flussi concentrati responsabili di elevati deflussi e perdite di sedimenti. Inoltre, le differenze nella tessitura del suolo e nel contenuto di materia organica hanno influito sul tasso di erodibilità del suolo su scala locale, determinando la coerenza degli effetti mitiganti delle NBS. Gli scenari futuri dei cambiamenti climatici, che mostrano temperature più elevate e precipitazioni più rare ma più concentrate, sottolineano l'impatto dei diversi tipi di suolo. I risultati osservati a scala molto locale, con una spazializzazione di pochi metri quadrati - che si riferisce chiaramente ai tipi di rotazioni colturali, NBS e distribuzione del suolo - hanno evidenziato che SWAT+ è uno strumento adatto per aiutare gli agricoltori nella gestione e progettazione dei sistemi colturali.