Modelli SALCA di valutazione delle emissioni e degli impatti
Per SALCA sono stati sviluppati modelli per calcolare le emissioni dirette dei nitrati, del fosforo, dei metalli pesanti, dei pesticidi e delle emissioni derivanti dagli animali, oltre a modelli per gli effetti delle attività agricole sulla qualità del suolo e sulla biodiversità.
Per calcolare le emissioni dirette della campicoltura, della foraggicoltura e della detenzione di animali, Agroscope ha sviluppato i propri modelli di emissione destinati alle analisi del ciclo di vita. Tali modelli descrivono il probabile impatto ambientale delle singole attività agricole e tengono eventualmente conto anche delle condizioni locali.
I modelli di emissione per i nitrati, il fosforo, i metalli pesanti, i pesticidi e le emissioni derivanti dagli animali forniscono risultati a livello di ecoinventario, ovvero per le singole sostanze, come il metano o il protossido di azoto. I risultati vengono poi sintetizzati utilizzando fattori di caratterizzazione per gli impatti ambientali, come il potenziale di gas serra o l’eutrofizzazione.
Per valutare la qualità del suolo e la biodiversità sulle superfici utilizzate a scopo agricolo, abbiamo creato modelli a livello di valutazione dell’impatto. Agroscope provvede ad aggiornare e a perfezionare costantemente tali modelli.
...dell’azoto in eccesso dalla zona radicale nelle acque sotterranee e nei corsi d’acqua.
Il dilavamento dei nitrati è definito come l’eccedenza tra l’apporto (mineralizzazione e concimazione) e la rimozione da parte delle piante. Il modello SALCAnitrate tiene conto dell’aratura, del sovescio e dei prati. Inoltre, in modo coerente per tutte le colture, non viene incluso il dilavamento durante i mesi con scarse precipitazioni, ma quello relativo alla fase di crescita molto intensa. I nitrati residui alla fine di questo periodo sono considerati a rischio di dilavamento. Il metodo è applicabile all’Altopiano svizzero e può essere adattato ad altre regioni e Paesi confinanti.
...in modo significativo all’accumulo di fosforo nei corsi d’acqua.
Il modello SALCAfieldP tiene conto delle perdite di fosforo derivanti dall’erosione del suolo, dal dilavamento superficiale e dal convogliamento nelle acque sotterranee. Il modello specifica un valore iniziale per ciascun percorso di perdita, che viene poi adattato alle condizioni locali o ai regimi di concimazione tramite diversi fattori di correzione. Oltre alla struttura del suolo, al bilancio idrico del suolo e al tipo di vegetazione, questi fattori di correzione tengono conto anche di fattori topografici, come per esempio l’inclinazione o la forma dei pendii e la distanza dal corso d’acqua più vicino.
...all’accumulo di metalli pesanti con effetti potenzialmente tossici per il suolo e i corsi d’acqua. Il modello SALCAheavymetal calcola i bilanci per i metalli pesanti nonché le emissioni nell’acqua e nel suolo.
Il modello SALCAheavymetal considera i metalli pesanti cadmio, rame, zinco, piombo, nichel, cromo e mercurio. In una prima fase, tramite un bilancio di massa si calcolano le deiezioni degli animali e le concentrazioni di metalli nei concimi aziendali. In una seconda fase, si calcola il bilancio a livello di particella. In tal modo si tiene conto degli apporti di sementi, concimi, pesticidi e depositi nonché delle emissioni dei prodotti raccolti. Le emissioni nelle acque superficiali sono causate dall’erosione o dal drenaggio, mentre le emissioni nelle acque sotterranee dal dilavamento. Il bilancio è dato dagli apporti nelle superfici agricole. Per distinguere tra gli input diffusi e quelli indotti dall’agricoltura si applica un fattore di allocazione.
...sugli ecosistemi acquatici e terrestri e sull’uomo. Una sfida particolare riguarda l’elevato numero di principi attivi e i cambiamenti di quelli omologati, il che richiede un’efficiente operazionalizzazione, realizzata nel progetto internazionale «Operationalising Life Cycle Assessment of Pesticides» (OLCA-Pest).
Il progetto OLCA-Pest mirava a implementare un metodo consensuale per rendere operativi e armonizzare gli impatti dei pesticidi nelle analisi del ciclo di vita. Lo strumento di calcolo PestLCI Consensus sviluppato (https://pestlciweb.man.dtu.dk/) stima la distribuzione dei principi attivi nei diversi ambiti ambientali. Abbiamo calcolato i valori predefiniti per questa distribuzione da utilizzare nelle banche dati degli ecoinventari e abbiamo elaborato alcune raccomandazioni per l’attuazione. Inoltre, sono stati calcolati i fattori di caratterizzazione ancora mancanti per una serie di principi attivi. Abbiamo testato i metodi e gli strumenti in diversi casi di studio nella campicoltura, nell’orticoltura e nella viticoltura.
...animali comportano elevati impatti ambientali, come il cambiamento climatico, l’arricchimento di sostanze nutritive negli ecosistemi sensibili (eutrofizzazione) o l’acidificazione. Il modello SALCAanimal calcola le deiezioni degli animali e le emissioni di ammoniaca, protossido di azoto e metano derivanti dalla detenzione di animali.
SALCAanimal calcola le deiezioni e il tenore di azoto, fosforo, potassio e metalli pesanti nei concimi aziendali tramite un bilancio di massa. Gli alimenti per animali consumati e gli animali acquistati sono computati come input, i prodotti animali e gli animali venduti come output. Si ottengono così le deiezioni e le concentrazioni nei concimi aziendali. Il modello calcola poi le emissioni di ammoniaca, protossido di azoto, ossidi di azoto, nitrati e metano nella stalla, nei parchetti all’aperto e al pascolo, utilizzando i fattori di emissione di IPCC, EMEP e Agrammon.
...biodiversità: prende in considerazione 11 gruppi di specie indicatrici e calcola un punteggio per la valutazione complessiva di una coltura. I punteggi possono essere estrapolati a livello di azienda agricola.
La categoria d’impatto biodiversità comprende 11 gruppi di specie indicatrici: flora delle superfici inerbite, flora delle colture campicole, uccelli, mammiferi, anfibi, molluschi, api, ragni, carabidi, farfalle e cavallette. L’impatto potenziale delle attività agricole sulla biodiversità viene calcolato in due fasi: in un primo tempo, le attività agricole vengono classificate in base ai loro impatti sulla diversità delle specie e sulla composizione delle specie di ciascun gruppo di specie indicatrici. Più basso è il punteggio, meno favorevole è l’impatto di un’attività sulla biodiversità. In una seconda fase, è possibile calcolare un risultato complessivo da questi punteggi attraverso una ponderazione – basata sui legami trofici e sulla ricchezza delle specie dei gruppi di specie indicatrici. Questo dato può essere estrapolato per una coltura, una particella, un settore aziendale o un’azienda.
...una serie di elementi di fisica, chimica e biologia del suolo per stimare l’effetto delle attività agricole sulla qualità del suolo.
L’effetto delle attività agricole sulla qualità del suolo è stimato utilizzando nove indicatori a livello di particella. Tre indicatori ciascuno sono calcolati per la fisica del suolo (profondità utile per le piante, volume dei macropori, stabilità degli aggregati), la chimica del suolo (tenore di C organico, apporto di metalli pesanti, sostanze inquinanti organiche) e la biologia del suolo (biomassa di lombrichi nonché biomassa e attività microbiche). Il modello aggrega i risultati a livello di particella in un unico indicatore, utilizzato per stimare l’influenza di un sistema di coltivazione o di un’azienda sulla qualità del suolo. Attualmente sono in fase d’integrazione per riuscire a considerare l’intera catena del valore, per il quale serve collegare l’attuale modello dettagliato con uno generico utilizzato per analizzare le catene a monte. Queste estensioni metodologiche devono permettere di valutare meglio le catene del valore, tenendo conto delle importazioni e delle esportazioni.
