Introduzione  

L’esatta quantificazione del carbonio stoccato (stock) e soprattutto della capacità di assorbimento nelle formazioni vegetali ha assunto un interesse crescente alla luce del protocollo di Kyoto e delle intese che a questo sono seguite. In paesi come quelli mediterranei, l’esatta quantificazione, o più probabilmente una più accurata stima, del carbonio stoccato dalle “macchie” e della loro capacità di assorbimento potrebbe giocare un ruolo importante nelle strategie di mitigazione dei cambiamenti climatici. Queste formazioni, infatti, per il loro dinamismo, al quale corrisponde, in genere, una tendenza crescente nell’aumento della biomassa, attraverso corrette pratiche selvicolturali (forest management) o semplicemente “difendendole” dagli incendi, potrebbero giocare un ruolo importante.

Nella regione mediterranea e in Sicilia in particolare, dove secoli di trasformazioni hanno mutato la vegetazione forestale originaria in formazioni arbustive e dove le formazioni a macchia sono comunque naturalmente presenti, vaste superfici sono occupate da questo tipo di vegetazione. Un altro fenomeno che ha determinato un aumento della superficie occupata da formazioni pre-forestali è il recente abbandono dei coltivi in vaste aree marginali. Le superfici interessate da questo fenomeno sono ingenti nei paesi del Mediterraneo (cfr. per una rassegna della problematica: [37], [42], [27]).

La definizione degli stock e degli incrementi di carbonio rappresenta, oggi una delle priorità della ricerca ([28], [11]). La quantificazione del carbonio trattenuto dalla vegetazione mediterranea è difficile, a causa dell’alta eterogeneità delle formazioni anzidette ma anche per la mancanza di dati sulle specie che le compongono nonché di dati inventariali (cfr. paragrafo successivo). Tuttavia in questi ultimi anni diversi studi sono stati condotti su singole specie o su intere comunità della macchia mediterranea intesa come Mediterranea Type Ecosystem (MTEs - cfr. Materiali e metodi), per studiarne le attività ecofisiologiche ma anche per valutare gli effetti dei cambiamenti climatici ([1]). I risultati non sempre appaiono univoci perché come scrivono Oechel et al. ([34]): “The effects of elevated CO₂ on plants from MTEs are variable and are strongly dependent upon the levels of other resources, such as nutrients and water” ma assumono un estremo interesse in un territorio come quello italiano occupato largamente da vegetazione mediterranea. Come scrivono Miglietta et al. ([31]): “A better knowledge of differences and similarities in the response of different species to CO₂ or of the same species under different climatic conditions is a priorità of research, in view of predicted global atmospheric changes”. Nel nostro Paese, oltre agli autori citati, anche il gruppo di studio dell’Università della Tuscia ha da tempo avviato delle ricerche su questi temi ([48], [30], [43], [44], [29]).

È stata quindi compiuta un’indagine bibliografica al fine di individuare le ricerche che sono state condotte sulla quantificazione della biomassa di specie e formazioni mediterranee presenti in Sicilia. Considerando la relazione riportata in letteratura tra contenuto di sostanza secca e contenuto di carbonio, è stato quindi stimato il carbonio allocato nella biomassa mentre insufficienti appaiono i dati per stimare il quantitativo di carbonio assorbito annualmente tramite gli incrementi anche per la difficoltà di individuare gli anelli in ambienti del clima mediterraneo ([13]).

Definizione di macchia e problematiche inventariali  

È forse utile definire cosa si intenda per macchia. Il Prof. Bernetti in una sua rubrica, destinata proprio al chiarimento di termini controversi di Botanica e Selvicoltura, ha dedicato numerosi contributi alla vegetazione mediterranea e alla macchia ([6], [7], [8]) a conferma delle difficoltà del loro inquadramento. In questa sede abbiamo preso in considerazione le formazioni di cui alla Tab. 1 (Tab. 1), quelle che nelle Linee Guida del Piano Paesistico (una delle poche fonti sulle superfici di queste formazioni in Sicilia) vengono incluse nella “Vegetazione di macchia” e “Vegetazione di gariga, praterie e arbusteti”. A completezza della informazione bisogna dire che la Regione Siciliana, con Decreto Presidenziale del 28 giugno 2000 (Criteri per l’individuazione delle formazioni rupestri, ripariali e della macchia mediterranea), ha provveduto ad individuare le “macchie” dell’Isola, ma a causa delle gravi inesattezze nel suddetto Decreto (ragioni per le quali è stato oggetto di ricorso da parte delle Associazioni ambientaliste e di opposizione di parte dell’Università) in questa sede viene volutamente ignorato.

Una grossa difficoltà incontrata in questo lavoro è quella relativa alla stima delle superfici a macchia (Tab. 2). I dati oggi disponibili sono infatti insufficienti anche perché incongruenti tra loro a causa delle diverse definizioni di macchia adottate. La carta d’uso del suolo della Regione Siciliana, pubblicata nel 1995, ma su dati dell’87-88, riporta per macchie e cespuglieti quasi 100.000 ettari. Si consideri però che, anche se parzialmente, le categorie “Incolto e incolto roccioso” e “Aree parzialmente boscate o bosco degradato” potrebbero essere incluse tra le formazioni arbustive. Le L.G. del Piano Paesistico Regionale includono tra le garighe anche le praterie, rendendo quindi assolutamente orientativo il dato sulle macchie. Dal progetto CORINE Land Cover 90, infine, risultavano circa 222.000 ettari, e i dati parziali provenienti dall’ulteriore approfondimento e aggiornamento di CORINE confermano questo ordine di grandezza. Nostre stime, certamente prudenti, valutano in circa 300.000 ettari le superfici a macchia (sensu Tab. 1). Queste indagini trascurano però molto spesso i dati relativi alle superfici agricole abbandonate in rinaturalizzazione (o rivegetazione) (cfr. [42], [27]). Con specifico riferimento agli accordi di Marrakesh (⇒ http:/­/­unfccc.int/­cop7/­documents/­accords­_draft.pdf), si consideri che viene così definita la rivegetazione: “Revegetation is a direct human-induced activity to increase carbon stocks on sites through the establishment of vegetation that covers a minimum area of 0.05 hectares and does not meet the definitions of afforestation and reforestation contained here”. La rivegetazione è considerata quindi come una azione antropica volta ad aumentare gli stock di carbonio in un sito, mediante la realizzazione di una copertura vegetale su un’area minima di 0.05 ettari, e che non rientri nelle definizioni di afforestazione e riforestazione (qui non riportate). Chiaramente, alcuni limiti relativi alla definizione anzidetta, soprattutto il riferimento alla azione antropica, impediscono di includere tutte le formazione di cui alla Tab. 1 nel computo del protocollo di Kyoto. Si consideri tuttavia che i processi di colonizzazione sono rapidi ma spesso minacciati dagli incendi e dal pascolo e che la tutela attiva da questi fattori di disturbo può essere considerata una azione antropica in considerazione anche del fatto che gli interventi di forestazione/afforestazione spesso determinano un perdita della copertura vegetale ([26], [38]).

Il ruolo svolto da queste formazioni nella fissazione del carbonio è spesso trascurato perché come scrivono Bassi & Baratozzi ([5]), in una indagine che ha riguardato l’Emilia Romagna, a proposito degli arbusteti “non è possibile stimare gli accrescimenti con cognizioni accertate e che sicuramente non contribuiscono, nel breve periodo, a significativi accumuli di biomassa.”.

Materiali e Metodi  

Data la quantità di superficie non trascurabile occupata dalle formazioni a macchia in una regione come la Sicilia, è stata compiuta un’indagine bibliografica sulle formazioni mediterranee al fine di individuare i lavori che si sono occupati della quantificazione della biomassa di specie e/o formazioni mediterranee e valutare sperimentalmente la validità della seconda parte dell’affermazione di Bassi & Baratozzi ([5]). L’indagine è stata estesa alle cinque formazioni mediterranee (MTEs) nel mondo che presentano grosse analogie, a causa della convergenza evolutiva, nella struttura della vegetazione e nell’ecofisiologia delle specie che la compongono ([45], [17], [16], [36], [15]). Tuttavia molti lavori riguardano singole specie o apportano dei contributi metodologici ([47], [46], [32], [33]). Dall’indagine, è emerso che esistono pochi lavori sulla determinazione della biomassa per le formazioni mediterranee ma ancor meno sono i lavori riguardanti la biomassa accumulata nelle radici che svolgono in questi ecosistemi un ruolo importante ([21]). Addirittura, Kummerow ([23]) considera che le radici fini, spesso trascurate in questi lavori, contribuiscono per il 10% sul totale della biomassa delle radici. Sebbene si debba considerare che queste hanno un turnover annuale ([22]), come la biomassa erbacea, la IPCC GPG (Intergovernmental Panel on Climate Change - Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and Forestry) le considera parte del pool della lettiera e non della living biomass (⇒ http:/­/­www.ipcc-nggip.iges.or.jp/­public/­gpglulucf/­gpglulucf­_files/­).

Nella Tab. 3 (Tab. 3) sono sinteticamente riportati i lavori sperimentali sulla biomassa delle formazioni mediterranee sensu strictu e ritenuti più idonei ad una stima del carbonio nelle formazioni dell’Isola. Nella Tab. 4 (Tab. 4), considerando la relazione riportata in letteratura tra contenuto di sostanza secca e contenuto di carbonio e, quindi, di anidride carbonica stoccata dalle formazioni forestali (1 g di sostanza secca è pari a 0.5 g di C e a 1.5 g di CO₂), ed estrapolando dalla Tab. 3 i valori di biomassa media trovati, si sono potute stimare le quantità di C fissato. Altri Autori (cfr. [18]), hanno applicato diverse relazioni per differenti tipologie di biomassa (1 Kg di sostanza secca di foglie è pari a 0.457 Kg di C mentre 1 Kg di sostanza secca di rami (fusto) è pari a 0.44 Kg di C).

Ci troviamo di fronte ad una forte eterogeneità di dati relativamente alla biomassa di queste formazioni (Tab. 3 e Tab. 4) che variano da un minimo di 15 t/ha (biomassa epigea ed ipogea) per una formazione, a 120 t/ha di sola biomassa epigea in un altro caso. A volte per la stessa località possono rinvenirsi valori con ampio range, così Gratani & Crescente ([20]), in un lavoro diverso da quello riportato in Tab. 2 ([19]) ma nella stessa località, Castelporziano, riportano valori per macchia bassa e alta oscillanti rispettivamente tra 6-30 e 61-90 t/ha e considerano questi valori comparabili con quelli rinvenuti da altri Autori (cfr. [20]).

Altri autori (in [21]), riportano valori di biomassa aerea rispettivamente di circa 23 e 15 t/ha e per le radici di 46 e 72 t/ha per la gariga a Quercus coccifera di 17 e 36 anni. Sempre in Hilbert & Canadell ([21]) vengono riportati per la “Phyrgana” a Phlomis fruticosa e Euphorbia acanthothamnos di 55 anni della Grecia valori di circa 10 e 16 t/ha rispettivamente di biomassa aerea e radicale.

Quanto riportato rende pertanto orientativo il valore della biomassa che oscilla tra 15 e 120 t/ha (Tab. 2). È chiaro pertanto che la stima che qui si presenta ha valore solamente orientativo ma giustificato dal fatto che una stima per queste formazioni non era stata tentata e dal fatto, come vedremo, che le quantità appaiono, pur con queste perplessità, significative.

Siamo consapevoli, inoltre, che le metodologie oggi in uso per la stima di stock e flussi di carbonio sono quanto mai raffinate e fanno ricorso a sistemi di misura accurati, ma in attesa che, come previsto ([11]), si estenda questo tipo di rilievi a formazioni mediterranee, cosa per altro già in parte avvenuta ([49], [48], [43], [44]), si è fatto ricorso ad un sistema “tradizionale” di stima del carbonio.

Risultati  

Se si valutano in 300.000 ettari le superfici a macchia nell’Isola, e tra 7.50 e 60 le tonnellate di carbonio ad ha fissato, il carbonio fissato complessivamente dalle macchie in Sicilia oscilla tra 2.250.000 e 18.000.000 di tonnellate. Si pongono, con riguardo alla esatta valutazione di questo dato, alcune difficoltà; è infatti impossibile stimare il rapporto tra macchie che non possono, a causa di limiti ambientali, “evolvere” verso formazioni arboree, macchie soggette a forti disturbi (incendi, pascolo) e, infine, macchie definibili recenti a causa dei processi di colonizzazione. Come evidente, ciò ha forti ripercussioni nel tentativo di stima degli incrementi. I dati di questo tipo riportati in letteratura sono pochi e variabili (biomassa aerea) da 0.25 ([39]) a 1.1 t/ha·a ([35]) e non consentono una stima attendibile degli incrementi tenuto conto inoltre che attualmente non sono disponibili studi relativi al tasso di incremento. Si consideri tuttavia che molte di queste formazioni evolverebbero, in assenza di disturbi, verso formazioni vicine a quelle forestali e, pertanto si può ritenere che a causa del forte dinamismo, gli incrementi possano essere realmente elevati.

Una stima effettuata a livello nazionale che valutava in 2.164.500 ha la superficie di vegetazione arbustiva, rupicola e ripariale sull’intero territorio nazionale, considerava in circa 26.4 Mt (18-35) il carbonio stoccato e, per le stesse categorie, a 0.8 Mt (0.5-1.0) l’incremento annuo ([14]). Si consideri che lo stesso studio, basandosi sui dati dell’Inventario Forestale Nazionale del 1985, riporta mediamente in 256 Mt il carbonio stoccato dalle foreste (fustaie e cedui) e dalle piantagioni specializzate, dato non dissimile da quello riportato, per le stesse categorie, da Pettenella & Picciotto ([40]), pari a 225.496 Mt. Dalle stime da noi compiute, anche se in presenza di un range ampio (8-60 Mt), si può ipotizzare che il contributo delle macchie a livello nazionale appaia sottovalutato.

A queste cifre vanno aggiunte quelle, non indifferenti, relative al suolo. L’importanza del suolo nello stoccaggio del carbonio, da tempo avvertita ([4]) viene oggi confermato pur in presenza di difficoltà nella quantificazione ([11]). Tale difficoltàè legata al fatto che il flusso del C nel suolo dipende da più fattori ambientali, quali le condizioni climatiche, le proprietà fisiche e chimiche del suolo e la presenza di microrganismi che giocano un ruolo fondamentale nei processi di ottenimento e decomposizione della sostanza organica e, quindi, nelle riserve del C nel suolo. Secondo Bottner et al. ([12]) nelle regioni della fascia temperato-calda, inclusa l’area del Mediterraneo, la densità del carbonio nel suolo è circa pari a 8-10 kg/mq. Nell’indagine da noi compiuta l’unico dato riportato ad opera di Peressotti et al. ([39]) parla di 100 t/ha. La valutazione del carbonio fissato nel suolo assume, anche alla luce dell’importanza che può avere, un estremo interesse. Nel contempo alla luce anche di quanto previsto dall’IPCC GPG che individua delle esatte profondità di campionamento per la stima del carbonio, occorre che i dati siano rilevati in maniera accurata. Un accenno va fatto anche ai problemi di degrado del suolo in area mediterranea spesso associati a fenomeni di abbandono quali gli incendi.

Conclusioni e prospettive di ricerca  

I dati qui riportati, pur con la necessità di ulteriori approfondimenti, con riferimento alla stima delle superfici, alla loro suddivisione tra le diverse formazioni e alla quantificazione del carbonio, stock e flussi, sottolineano l’importanza giocata dalle macchie nella mitigazione dei cambiamenti climatici.

La ricerca è tuttavia lungi dall’essere conclusa anche per altre ragioni. Trattandosi, infatti, di formazioni spesso transitorie frutto di successioni secondarie e quindi in più o meno rapida evoluzione, sarebbe interessante monitorare accuratamente gli incrementi in relazione al cambio della fisionomia di queste formazioni nonché le variazioni di carbonio nel suolo. Andrebbero altresì incrementate le ricerche sull’ecofisiologia delle specie mediterranee e sugli effetti che i cambiamenti climatici inducono su esse e più in generale sulle formazioni a macchia.

Non possono essere trascurate inoltre anche le azioni di distruzione ad opera degli incendi che colpiscono soprattutto questa vegetazione essendo, i boschi di alto fusto, generalmente più tutelati. I dati riportati in questo contributo, infatti, possono o potrebbero essere considerati al lordo di un fattore che ormai incide con regolarità sull’estensione di queste formazioni. Tuttavia, per queste valutazioni, la mancanza di dati relativi alle superfici e al tipo di vegetazione incendiata rende ancora più ardua qualsiasi stima. Inoltre gli incendi pur nella loro convulsa dinamica probabilmente creano, con dinamiche però innaturali, situazioni di patch a diverso livello di complessità, e, interessando anche i boschi, determinano un incremento della superficie a “macchia”.

Infine, altro tema di ricerca che andrebbe ulteriormente sviluppato, sono le modalità di gestione degli ex coltivi, per i quali, pur optando in genere soltanto per azioni di tutela e monitoraggio, spesso si pone il problema di se e come intervenire per facilitarne l’evoluzione verso formazioni stabili. In qualche caso, infatti, come per i terrazzamenti in certe condizioni ambientali, l’abbandono della coltivazione determina fenomeni di degrado irreversibili ([3]).

Ringraziamenti  

Il lavoro è stato realizzato nell’ambito del progetto “RISELVITALIA - Sottoprogetto 4.1 Inventario e monitoraggio delle risorse e degli ambienti forestali" e nell’ambito della borsa di studio finanziata dall’Azienda Regionale Foreste Demaniali Regione Sicilia dal titolo “Valutazione delle potenzialità di stoccaggio della CO₂ nelle formazioni forestali e pre-forestali dell’isola, attraverso rilievi ed indagini da effettuarsi nel demanio forestale regionale”. Si ringrazia il Prof. Calamini per l’invio dei dati dettagliati del lavoro svolto in collaborazione con Bianchi, la Prof.ssa Gratani e il Prof. G. Scarascia Mugnozza per il contributo dato alla ricerca bibliografica, il Dr. C. Di Leo per i dati sulle superfici a macchie dell’Isola. La versione iniziale del lavoro è stato interamente rivisto in seguito ai preziosi suggerimenti di Davide Pettenella e Giuliana Zanchi. Le loro osservazioni hanno consentito di renderlo più preciso e corretto. A loro, e a due anonimi referees, va il nostro ringraziamento più sentito.

References