Miglioramento della ritenzione idrica e dell’efficienza dell’irrigazione nelle aree agricole
Descrizione
L’umidità del suolo è la componente del ciclo dell’acqua accessibile dalle radici delle piante e la quantità di acqua disponibile è un fattore determinante per la crescita delle piante. Il contenuto di umidità del suolo è un fattore delle precipitazioni, dell’evapotraspirazione, del deflusso superficiale e della percolazione profonda, ed è quindi sensibile ai cambiamenti di temperatura e all’andamento e all’intensità delle precipitazioni (EEA, 2016b). Poiché è già stata osservata l’essiccazione dell’umidità del suolo (EEA, 2016a) e si prevede che continuerà nella regione mediterranea (IPCC AR5 WGI, 2014), è possibile adottare alcune misure per proteggere l’umidità del suolo e garantire la produttività agricola. Le opzioni di adattamento includono misure di ritenzione idrica per immagazzinare l’acqua nel suolo a livello di paesaggio più ampio. L’immagazzinamento dell’acqua nel suolo riduce gli impatti negativi della siccità e della necessità di irrigazione aggiuntiva e, quando le precipitazioni non sono sufficienti per garantire la produttività delle colture, è possibile applicare acqua aggiuntiva tramite l’irrigazione.
Diverse misure basate sull’uso della tecnologia in agricoltura possono aumentare la ritenzione idrica del suolo diminuendo il deflusso. A seconda delle caratteristiche del suolo, il deflusso può essere ridotto con metodi di lavorazione del terreno combinati con piante con un’elevata densità di radici e una copertura superficiale rigogliosa. Lavorazione conservativa, che comprende sia la non lavorazione che la minima lavorazione, è la pratica di limitare o eliminare le pratiche di lavorazione del terreno (aratura in particolare), lasciando alcuni dei residui colturali della stagione precedente sulla superficie del suolo. Riduce l’evaporazione dalla superficie del suolo, preservando la materia organica del suolo negli strati superiori del suolo e, di conseguenza, aumentando la capacità di ritenzione idrica del suolo. Il terrazzamento e l’aratura di contorno sono altri metodi di conservazione del suolo per rallentare o prevenire il rapido deflusso superficiale. L’aratura di contorno è la pratica agricola di arare un pendio seguendo i suoi contorni, che hanno l’effetto di rallentare il deflusso dell’acqua durante i temporali in modo che il terreno non venga dilavato e consente all’acqua di filtrare nel terreno. I filari formati dall’aratro corrono perpendicolari anziché paralleli ai pendii, generando solchi che curvano attorno al terreno (Climate-ADAPT, 2015b).
A un livello paesaggistico più ampio, l’aumento dello stoccaggio dell’acqua può mirare ad aumentare la capacità di ritenzione idrica naturale di un intero paesaggio o con strutture create dall’uomo. La capacità di ritenzione idrica di un paesaggio agricolo può essere migliorata mantenendo i sistemi di drenaggio; stabilire un regime di flusso d’acqua variabile; riabilitare e ricostruire/adattare strutture morfologiche fluviali; adozione di avvicendamento colturale e altre pratiche agricole (sistemi di lavorazione del terreno, gestione della copertura del suolo, ecc.); e la creazione di serbatoi per il controllo delle inondazioni (Climate-ADAPT, 2015b).
Alcune misure applicate per proteggere e gestire le risorse idriche e affrontare le sfide legate all’acqua sono misure multifunzionali che funzionano ripristinando o mantenendo gli ecosistemi, nonché le caratteristiche e le caratteristiche naturali dei corpi idrici utilizzando mezzi e processi naturali. Queste misure di ritenzione idrica naturale (NWRM) sono in grado di migliorare, oltre a preservare, la capacità di ritenzione idrica del suolo, delle falde acquifere e degli ecosistemi al fine di migliorarne lo stato. Le NWRM per il settore agricolo includono: prati e pascoli, fasce tampone e siepi, rotazione colturale, coltivazione a strisce lungo i contorni, consociazioni, agricoltura no-till, agricoltura low-till, copertura verde, semina precoce, terrazzamenti tradizionali, agricoltura a traffico controllato, ridotta densità di allevamento e pacciamatura. Forniscono molteplici vantaggi, tra cui la riduzione del rischio di inondazioni e siccità, il miglioramento della qualità dell’acqua, la ricarica delle acque sotterranee e il miglioramento dell’habitat. L’applicazione delle NWRM supporta le infrastrutture verdi, migliora o preserva lo stato quantitativo delle acque superficiali e sotterranee e può influenzare positivamente lo stato chimico ed ecologico dei corpi idrici ripristinando o migliorando il funzionamento naturale degli ecosistemi e dei servizi che forniscono (NWRM, 2015 ).
Sebbene il miglioramento della ritenzione idrica possa ridurre la domanda idrica per l’agricoltura, l’irrigazione è stata a lungo una pratica dell’agricoltura europea. In Europa, c’è stata storicamente un mix di agricoltura pluviale e irrigua, con l’agricoltura che rappresenta circa il 40% del prelievo totale di acqua, raggiungendo l’80% in alcune regioni. In particolare nell’Europa meridionale, la domanda di irrigazione dovrebbe aumentare nei prossimi anni, mentre la disponibilità di acqua dovrebbe diminuire, anche a causa del cambiamento climatico. Tuttavia, si potrebbero ottenere significativi risparmi idrici di oltre il 40% del volume di acqua prelevata con miglioramenti nelle infrastrutture e nelle tecnologie di irrigazione, come il miglioramento dell’erogazione e l’efficienza dell’applicazione dei sistemi di irrigazione, la modifica delle pratiche, l’impianto di colture resistenti alla siccità e il riutilizzo dell’acqua trattata (EPRS, 2019).
Le tecniche volte a migliorare l’efficienza dell’irrigazione, ottimizzare l’uso dell’acqua e, a sua volta, ridurre la domanda di acqua includono il passaggio dall’irrigazione per gravità ai moderni sistemi pressurizzati (ad es., irrigazione a goccia e a pioggia) e il miglioramento dell’efficienza del trasporto (nota: i sistemi pressurizzati richiedono una fonte di energia per pompare acqua, quindi l’uso di sistemi non in pressione mitiga meglio il cambiamento climatico). Può essere applicata anche l’irrigazione deficitaria, in cui l’irrigazione viene applicata durante le fasi di crescita di una coltura sensibili alla siccità e limitata al di fuori di questi periodi se le precipitazioni forniscono una fornitura minima di acqua. La produttività dell’acqua aumenta con l’irrigazione deficitaria, ma l’applicazione di questa tecnica richiede adeguamenti nei sistemi agricoli, imponendo cambiamenti a diversi livelli (Climate-ADAPT , 2015a).
Costi e benefici
La multifunzionalità delle NWRM contribuisce alla loro efficienza in termini di costi, posizionandole come buone opzioni per misure di adattamento climatico sostenibile. Le NWRM quindi possono offrire il miglior ritorno in termini di benefici per la società dal controllo delle inondazioni e da altri servizi ecosistemici come la regolazione della qualità dell’acqua e l’approvvigionamento idrico, la produzione di cibo o materiali, la protezione della bio-diversità, le attività ricreative, la qualità dell’aria e il regolamento clima (Commissione europea). Ad esempio, la rotazione volturale o le modifiche alle pratiche di lavorazione del terreno e aratura hanno un costo minimo o nullo, ma offrono vantaggi significativi in termini di ricarica delle acque sotterranee.
Per quanto riguarda l’irrigazione, l’irrigazione pressurizzata è più efficiente dell’irrigazione per gravità in termini di utilizzo dell’acqua, ma ha costi aggiuntivi associati all’uso dell’elettricità. Tuttavia, si sta prendendo in considerazione l’uso di sistemi fotovoltaici per alimentare l’irrigazione (vedi progetto H2020 MASLOWATEN), allontanandosi dalla dipendenza dalla rete energetica o dai generatori diesel, riducendo così i costi energetici a lungo termine e contribuendo alla mitigazione delle emissioni di gas serra.
Tempo di implementazione e durata
Tempo di implementazione: variabile, circa 1-5 anni
Durata: 1-25 anni
Fonte per informazioni più dettagliate
Includere qui qualsiasi riferimento/link alla fonte per informazioni più dettagliate sulla specifica opzione di adattamento: sito web, documento on-line, manoscritto pubblicato, progetti, studi, ecc. L’obiettivo non è fornire un lungo elenco, ma essere il più concentrarsi il più possibile sulle risorse chiave.
Climate-ADAPT, 2015a, Improvement of irrigation efficiency, https://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/adaptation-options/improvement-of-irrigation-efficiency
Climate-ADAPT, 2015b, Improved water retention in agricultural areas, https://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/adaptation-options/improved-water-retention-in-agricultural-areas
EEA, 2016a, Indicator assessment: Soil moisture, https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/water-retention-4/assessment
EEA, 2016b, Indicator specification: Soil moisture, https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/water-retention-4
European Commission (EC), Environment: Natural water retention measures, https://ec.europa.eu/environment/water/adaptation/ecosystemstorage.htm#:~:text=Natural%20water%20retention%20measures%20are,courses%20and%20using%20natural%20processes.
IPCC, 2014, AR5 WGI Long-term Climate Change: Projections, Commitments and Irreversibility, https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter12_FINAL.pdf
MArket uptake of an innovative irrigation Solution based on LOW WATer-ENergy consumption (H2020 project MASLOWATEN), https://maslowaten.eu/?page_id=122&lang=en
Natural Water Retention Measures (NWRM), http://nwrm.eu/