I paesaggi del clima: indicatori per il monitoraggio meteo-ambientale

di Valerio Moretti, Marco Zitti e Luca Salvati • Uno strumento di rilevante interesse per le politiche di adattamento e mitigazione

 

•• Il clima può essere definito come l’insieme delle condizioni atmosferiche caratterizzate dagli stadi e dalle evoluzioni del tempo in una data area secondo l’Organizzazione Meteorologica Mondiale. Il clima costituisce uno dei fattori maggiormente rilevanti nella determinazione delle componenti biotiche degli ecosistemi, siano essi naturali o artificiali.

Tale rilevanza è legata alla sua azione discriminante sulla vita di piante ed animali ed al condizionamento esercitato a livello pedogenetico, della struttura chimico-fisica dei suoli e della relativa disponibilità idrica. Come per il clima, così anche per gli ecosistemi («unità funzionali dell’ecologia che uniscono biotopi, ovvero ambienti, e biocenosi, cioè esseri viventi animali e vegetali, i quali insieme coesistono con reciproche interazioni») non è possibile prescindere dal considerare l’importanza della scala con la quale si sta trattando la tematica climatica-ecosistemica.

 

Nella figura1 sono rappresentate categorie climatiche a livello mondiale; simili categorizzazioni possono essere elaborate anche a scale differenti, ad esempio maggiori, le quali possano fornire informazioni con un grado di dettaglio maggiore.

Clima e scala geografica

In relazione alla definizione di una scala che rappresenta una data estensione territoriale, a livello climatico è possibile effettuare la distinzione e l’identificazione di un macroclima, mesoclima e microclima. Il macroclima è quella tipologia di clima che si manifesta in un territorio abbastanza ampio, in dipendenza alquanto stretta da fattori geografici quali latitudine, longitudine, lontananza da mari e oceani; esempio di scala d’indagine può essere l’area del bacino Mediterraneo. Quanto al mesoclima, concerne le variazioni che il macroclima subisce a livello regionale, soprattutto in relazioni a locali condizioni topografiche. Infine, il microclima può essere definito come il clima che si manifesta in un’area ristretta, puntiforme, ad esempio nel sottobosco di una foresta. Nello studio del clima, i principali elementi che vengono presi in esame sono la radiazione solare (espressa attraverso la durata dell’insolazione e la quantità di radiazione), la temperatura dell’aria, la pressione atmosferica, l’umidità dell’aria e le precipitazioni. Su tali elementi agiscono fattori geografici (cioè l’insieme di caratteristiche della superficie terrestre e dell’atmosfera che possono generare modificazioni nelle condizioni climatiche, ovvero distribuzione delle terre e dei mari, masse d’aria e loro circolazione, sistemi montuosi, laghi interni, vegetazione stessa, ecc.) [figura 2].

 

Le grandezze osservate

Gli elementi climatici sono grandezze fisiche facilmente misurabili sulle quali agiscono fattori climatici. Le più significative che vengono tenute in considerazione per l’elaborazione degli indici climatici sono pioggia e temperatura. La distribuzione geografica della temperatura può essere rappresentata cartograficamente e ciò è possibile attraverso isoterme, ovvero linee che uniscono località aventi gli stessi valori di temperatura misurati. Le isoterme tendono sempre a formare superfici concentriche che si chiudono intorno ai rilievi montuosi. È importante ricordare che l’elaborazione di tali carte può rivelarsi molto utile per l’osservazione diretta e immediata di correlazioni nella distribuzione di determinate specie di interesse agrario o ecologico e l’andamento delle isoterme.

Un’ulteriore elemento nella valutazione del clima e nella elaborazione di indici climatici è la quantità di precipitazione. Le precipitazioni, in genere, possono avere natura ed origine differenti (si distinguono infatti piogge orografiche, convettive, cicloniche) ma si può complessivamente descrivere il fenomeno delle precipitazioni come risultato del fatto che il vapore acqueo raggiunge nell’atmosfera concentrazioni superiori alla saturazione, oppure come risultato di una sensibile riduzione della temperatura dell’aria che origina condensazione. In tal modo si formano precipitazioni acquose oppure neve o grandine (figura 3).

Analogamente a quanto avviene per le temperature, anche per le precipitazioni si assume come riferimento la misurazione giornaliera, successivamente vengono calcolate le quantità relative al mese e all’anno. Anche per le precipitazioni, possono essere costruite carte di distribuzione geografica chiamate isoiete, dove le linee tracciate congiungono punti della superficie terrestre nei quali la quantità annua e mensile di piogge è la medesima. Temperatura e precipitazione sono elementi utilizzati dagli indici climatici più noti e si rendono particolarmente funzionali per la definizione di una caratteristica categoria climatica.

I tipi climatici

La distinzione di tipologie climatiche rappresenta in un certo modo una forma di tassonomia, ovvero di raggruppamento in classi; ad ogni classe individuata chiaramente corrisponde una tipica copertura del suolo ad essa associata. È bene considerare sempre che la distribuzione delle specie in determinate aree e quindi la definizione di caratteristici areali, può non dipendere esclusivamente da fattori ed elementi climatici, ma anche da fattori di natura territoriale, storica e di impatto antropico. Per la classificazione dei vari tipi di clima sono stati proposti numerosi indici e formule. Tra i più significativi ricordiamo:

1) Pluviofattore di Lang, rappresentato dal rapporto P/T (dove P è la precipitazione annua in cm e T è la temperatura media annuale in °C). Secondo tale indice, ad esempio, il limite tra vegetazione arborea e steppica corrisponde a valori di pluviofattore inferiori a 1; invece per valori di pluviofattore inferiori a 0,5 si ha passaggio ad una vegetazione desertica.

2) Indice di aridità di De Martonne: modifica lievemente la formula di Lang per evitare valori troppo grandi o negativi nel caso in cui il clima sia freddo e la T media annuale sia inferiore o uguale a 0 mediante l’espressione I = P/T + 10 (dove P è precipitazione annua in mm e T temperatura media annua in °C ).

La rilevanza ambientale di tale indice non si discosta molto dal precedente. Vengono definiti i seguenti intervalli: per valori minori di 5 si ha vegetazione desertica; per valori da 5 a 10 si ha vegetazione steppica; per valori da 10 a 20 prateria, ed infine da 20 in poi vegetazione forestale.

3) Indice termico di Kira (WI, Warmth index, calore totale disponibile per la crescita delle piante) con WI = sommatoria (t – 5) [dove t = temperature medie mensili superiori ai 5°C].

4) Indice di Rivas-Martinez, utile per determinare il termotipo con la formula (T + m + M) x 10 (dove T è la temperatura media annua, m è la media delle temperature minime del mese più freddo, ed M è la media delle temperature massime del mese più freddo). Tale indice è basato principalmente sulla temperatura e permette di valutare sia l’intensità del freddo invernale, fattore limitante per molte comunità vegetali, che l’ampiezza termica annuale. Per calcolare l’ombrotipo si utilizza la sommatoria delle precipitazioni dei mesi con temperatura media superiore agli 0°C diviso per la sommatoria delle temperature medie calcolate per gli stessi mesi. Tale indice considera maggiormente rispetto al precedente, entrambe le grandezze climatiche già definite come basilari, ovvero pioggia e temperatura.

La rappresentazione grafica

Oltre agli indici climatici e alla produzione di un valore quantitativo, molto efficaci risultano anche essere i metodi di rappresentazione grafica in un sistema di assi cartesiani dei parametri essenziali del clima. In tal senso si fa riferimento ai climogrammi; questi ultimi sono appunto rappresentazioni grafiche del clima che permettono un confronto immediato fra climi di località diverse. Si tratta di grafici che riportano in ascissa i mesi dell’anno ed in ordinata i valori medi mensili delle temperature e delle precipitazioni con rapporto 1:2 tra scala di P e scala di T. Quando la curva delle temperature sale al di sopra di quella delle precipitazioni, si determinano periodi di aridità. Maggiore ovviamente è la sovrapposizione, maggiore è il livello di aridità che ne risulta (figura 4). L’impiego di indici climatici diviene inoltre uno strumento conoscitivo indispensabile per poter elaborare carte fitoclimatiche di un dato territorio, che permettono di risalire con buona precisione alla vegetazione potenziale; si può dunque comprendere come tale cartografia, a sua volta, diviene strumento conoscitivo fondamentale per esaminare il dinamismo che contraddistingue la vegetazione di un’area e per pianificare la gestione delle risorse.

Conclusioni

La conoscenza del clima e delle sue eventuali variazioni è un fattore di cui tener conto nelle decisioni di organizzazione e programmazione delle attività correlate al mondo agricolo in modo più o meno diretto. Non necessariamente tutte le conseguenze sugli ecosistemi correlate a variazioni climatiche sono negative; in alcuni casi, però, lo sono fortemente. Il termine «variabilità climatica» indica quella naturale variabilità del clima che si è sempre osservata nel tempo e che pertanto è proprio una caratteristica ambientale. Di contro, con il termine «cambiamenti climatici» si indica correntemente una variabilità indotta da azioni antropiche che forzano la variabilità naturale. Alcuni dei punti focali sui quali appare opportuno soffermarsi per la valutazione del rapporto cambiamenti climatici-agricoltura-ecosistemi nel territorio italiano sono ad esempio analisi dei trend di temperatura e precipitazioni piovose in Italia negli ultimi decenni, disponibilità idrica nei terreni agricoli del sud Italia e piogge intense in Italia rilevate dalla Rete Agrometeorologica Nazionale.

Quest’ultima raccoglie e rende disponibili i dati storico-climatici provenienti da più aree del territorio nazionale e informazioni agronomiche e territoriali necessarie per una corretta conoscenza e gestione del territorio adibito ad uso agricolo in Italia. Per ciò che riguarda il nostro paese, l’aspetto correlato ai cambiamenti climatici che maggiormente suscita preoccupazione è la riduzione progressiva delle precipitazioni piovose e conseguente minore disponibilità di acqua dolce per usi di vario tipo: civili, industriali ed anche agricoli. Quanto agli aspetti prettamente agricoli, la carenza di pioggia lede fortemente la naturale fertilità e produttività dei suoli e compromette nel tempo l’ottenimento di buoni risultati derivanti da pratiche agricole sostenibili.

 

 

Valerio Moretti, Marco Zitti e Luca Salvati
Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura (CRA), Roma