Climate changes such as the increase, in intensity and frequency, of extreme phenomena - hurricanes, thunder storms, flooding, drought -, of temperature and of biodiversity loss can influence land morphogenetic processes and prime a severe decreasing of natural resources such as the desertification. Desertification, that is the progressive loss of large areas of globe removed from human activities, is one of the most urgent problems in the last decades and is a phenomenon occurring on the most part of Mediterranean countries, such as Italy and in particular its Southern area. The most interested areas and regions are: Sicily, Sardinia, Pelage island, Pantelleria, Egadi island, Ustica, Calabria and Basilicata. The National Action Plane against Desertification (in Italian PAN) calls for synergy between resources and expertises of Basilicata Regional Office, APAT, ARPAB and research organizations for monitoring the Desertification Status Indicators. ARPAB monitoring Section developed a project to monitor indices and indicators. In this project, we focused on climatology, that is the study of climate and its variability; in particular we characterized rainfalls regimes, homogeneous rainfall areas and extreme rainfall events. Until now, this study produced historical trends of temperature and rainfall, and maps of indicators of desertification, in particular annual maps of aridity, and monthly and quarterly maps of drought. The analysis of the thematic maps of precipitation, drought and aridity gave us the possibility of evaluating the Region Basilicata tendency to the desertification phenomenon and, in particular, by considering the climatic and morphological variability. Concerning the observation periods (80 years of precipitations, 10 years of aridity, last 3 years of drought data) the region susceptibility to drought and aridity is higher in the NW and SE areas as compared to the Apennine areas on the NE-SW direction.
La possibilità di migliorare la conoscenza dei meccanismi di risposta del sistema climatico alle forzature esterne e di ottenere previsioni della variabilità annuale ed interannuale del clima e dei cambiamenti climatici su scale decennali e secolari ha un assoluto rilievo nel campo della ricerca ed un chiaro impatto socio-economico a livello globale. In meteorologia, il miglioramento della previsione delle precipitazioni intense, su scala regionale e locale, riveste un interesse primario per la programmazione delle attività umane, la mitigazione dei danni, la valutazione dell’impatto sull’ambiente e il territorio. Il clima e la climatologia giocano un ruolo fondamentale nei processi di modellamento e di degrado del territorio. L’irregolare distribuzione delle precipitazioni durante l’anno, il manifestarsi di eventi estremi e la natura fuori fase delle stagioni vegetative e della pioggia nelle zone semiaride ed aride del Mediterraneo sono i fattori principali che contribuiscono alla degradazione del territorio (
In questa ottica si è ritenuto opportuno, per caratterizzare lo stato della desertificazione della regione Basilicata relativamente alle condizioni climatiche e morfologiche, considerare alcuni fenomeni direttamente legati alle caratteristiche del clima (quali l’aridità e la siccità) e alla morfologia del suolo (quale l’acclività).
La creazione di un sistema evoluto di monitoraggio del territorio al fine di guidare la pianificazione dell’uso delle risorse ambientali coinvolte, di controllare i fattori di pressione legati alla desertificazione, attraverso l’analisi dei dati
L’ariditàè una caratteristica climatica determinata dalla contemporanea scarsità della pioggia (aree con precipitazioni annue dell’ordine dei 200-500 mm) e dalla forte evaporazione che sottrae umidità al terreno (
Le attività di monitoraggio svolte dal Settore IMPC in relazione al controllo della desertificazione in Basilicata si sono basate sull’osservazione ed elaborazione dei dati idro-termo-pluviometrici acquisiti in tempo reale dalla centrale del Servizio Idrografico e Mareografico e sulla lettura delle memorie solide di acquisizione dei dati in remoto. Il sistema, per quanto riguarda il monitoraggio degli indicatori climatici sopra menzionato si è articolato in tre attività fondamentali:
Acquisizione e gestione di dati meteorologici da quadro sinottico e da modelli numerici.
Calcolo di indici climatici di desertificazione.
Metodi geostatistici di
I dati acquisiti in tempo reale dalle stazioni di misura (
L’individuazione delle aree vulnerabili alla desertificazione a causa della variabilità climatica e morfologica ha richiesto il ricorso a metodologie standardizzate in grado di definire specifici indici.
Considerate la complessità e la molteplicità delle cause e dei processi di degradazione del territorio e la contestuale esigenza di pervenire ad indici oggettivi ed effettivamente applicabili (indipendentemente dall’estensione del contesto territoriale di interesse) ed almeno in una prima fase di semplice struttura matematica e immediato riscontro fisico. In tal senso, l’approccio metodologico seguito si è basato sulla definizione sistematica di pochi indici e sulla determinazione della loro distribuzione territoriale.
Le condizioni atmosferiche che caratterizzano un clima vulnerabile alla desertificazione sono quelle che creano un ampio deficit di acqua e cioè dove l’evapotraspirazione potenziale (ETp) è molto maggiore della Precipitazione (P). Queste condizioni sono valutate da diversi indici di aridità e di siccità.
Uno degli indici più semplici e più usati fra quelli proposti in letteratura per quantificare lo stato di siccitàè l’indice standardizzato di precipitazione (
dove XT,Δt= precipitazione totale, relativa al mese t, cumulata sui t mesi precedenti; XmT,Δt= precipitazione media, relativa al mese t, cumulata sui t mesi precedenti; ST,Δt = scarto quadratico medio della precipitazione totale, relativa al mese t, cumulata sui t mesi precedenti.
Tra gli indici semiempirici usati per valutare l’aridità sono stati utilizzati due tra i più semplici noti in letteratura:
l’indice agrometeorologico di De Martonne: ID = P / (T + 10) (
l’indice di Crowther: IC = P - 3.3 T (
L’ analisi delle serie storiche di temperatura è stata effettuata analizzando i valori di precipitazione media annua registrati dalle 46 stazioni termo-pluviometriche distribuite sul territorio regionale (
A tal proposito è stato calcolato su scala decennale un indice di siccità dato dal rapporto fra la precipitazione media annua calcolata sulla base dei dati riferiti all’ultimo decennio indicata con A, rispetto al valore medio di precipitazione annua relativo all’intera serie dei dati indicato con B.
L’indice decennale di aridità, anche se di semplice struttura, costituisce un parametro di facile determinazione che consente di dare una valutazione di massima sul possibile manifestarsi di una tendenza negli anni ad una riduzione delle precipitazioni. Il rapporto tra le due grandezze in esame è nella maggior parte dei casi minore dell’unità, a dimostrazione che nell’ultimo decennio si sono registrate precipitazioni generalmente inferiori alla media di lungo periodo assunta come valore atteso di riferimento nell’ipotesi di stazionarietà del fenomeno (
Al fine di estendere l’informazione relativa ai siti sede di stazione pluviometrica, anche alla restante parte del territorio regionale, è stata effettuata un’interpolazione dei dati, realizzando le mappe in
Le mappe regionali di siccità (SPI) elaborate per trimestri relativamente al triennio di studio 2001-2003 (
L’aridità calcolata secondo l’indice Crowther (IC) evidenzia come nella regione il fenomeno sia stato più intenso nel 2001 (
La conoscenza della distribuzione regionale su diverse scale temporali degli indici di aridità e di siccità unita all’analisi delle condizioni morfologiche del territorio ha consentito un primo screening dell’area lucana, basato sull’attribuzione degli stessi parametri in ciascuna porzione elementare considerata. È necessario puntualizzare che le informazioni acquisite dallo studio degli indici prescelti sono indicative soltanto della condizione climatica e morfologica delle aree e della loro diversa predisposizione nei riguardi di un eventuale innesco del processo di desertificazione.
La regione è divisa in due zone da un asse ad andamento appenninico, ad est del quale si colloca una zona morfologicamente pianeggiante con elevati valori di aridità, ad ovest dello stesso corrisponde una zona montuosa con bassi valori di aridità (
I risultati ottenuti in questa analisi preliminare evidenziano come la metodologia applicata rappresenti un valido approccio per valutare il rischio desertificazione in funzione di variabili morfologiche e climatiche. La creazione di mappe tematiche può indubbiamente fornire agli operatori del settore un importante supporto decisionale per mettere in opera gli interventi tecnici più razionali atti a garantire la conservazione dei suoli e della loro fertilità.
In una fase successiva dello studio, l’introduzione di altri indicatori di stato del fenomeno quali il suolo, la vegetazione e le attività socio-economiche consentirà di valutare in maniera completa il rischio di desertificazione.
Distribuzione sul territorio regionale delle stazioni termo-pluviometriche in telemisura del Servizio Idro-mareografico dell’ARPAB.
Mappa di distribuzione delle precipitazioni nel periodo 1991-2000 in Basilicata.
Mappa di distribuzione delle precipitazioni nel periodo 1921-2000 in Basilicata.
Mappa di distribuzione del rapporto A/B in Basilicata, dove A = precipitazioni nel periodo 1991-2000, B = precipitazioni nel periodo 1921-2000.
Indice di aridità De Martonne (ID) elaborato per il decennio 1994 -2004, rispettivamente per le stazioni termo-pluviometriche di Matera, Maratea, Noepoli e Potenza (linea bianca). I valori dell’indice ID compresi tra 0 e 15 (linea marrone), definiscono un clima arido, tra 15 e 20 un clima semi arido (intervallo compreso tra la linea marrone e la linea rossa), tra 20 e 30 un clima sub-umido (intervallo compreso tra la linea rossa e la linea verde), infine valori superiori a 30 un clima umido (linea verde).
Mappe di
Mappe di
Mappe di
Mappe di indice di aridità Crowther (IC) relativamente agli anni 2001, 2002 e 2003 e colonna delle classi di aridità riportante gli intervalli di variazione dell’Indice IC con i relativi colori. Il verso della freccia indica valori di aridità crescenti.
Modello digitale del terreno prodotto dal Ministero dell’Ambiente e Territorio.
Dati relativi alle stazioni termo-pluviometriche lucane e rapporto tra le precipitazioni medie annue dell’ultimo decennio (A, 1991-2000) e quelle dell’ultimo ottantennio (B, 1921-2000).
Stazione | Comune | Quota(m slm) | rapportoA/B |
---|---|---|---|
Pomarico | Pomarico | 455 | 0.41 |
Cogliandrino | Lauria | 700 | 0.61 |
Albano di Lucania | Albano di Lucania | 824 | 0.62 |
Cancellara | Cancellara | 620 | 0.69 |
Ferrandina | Ferrandina | 492 | 0.72 |
Lagonegro | Lagonegro | 666 | 0.79 |
Tricarico | Tricarico | 698 | 0.80 |
Valsinni | Valsinni | 250 | 0.82 |
Pisticci | Pisticci | 364 | 0.82 |
Noepoli | Noepoli | 416 | 0.82 |
Cersosimo | Cersosimo | 563 | 0.82 |
Nova Siri | Nova siri | 830 | 0.83 |
Irsina | Irsina | 533 | 0.83 |
Cognato | Calciano | 557 | 0.83 |
Matera | Matera | 450 | 0.84 |
Lauria Inferiore | Lauria | 630 | 0.84 |
Trecchina | Trecchina | 500 | 0.85 |
Senise | Senise | 330 | 0.87 |
Calvello | Calvello | 700 | 0.87 |
Potenza | Potenza | 811 | 0.87 |
Grassano | Grassano | 577 | 0.88 |
Maratea | Maratea | 300 | 0.89 |
Caldera | Calvera | 660 | 0.91 |
Agromonte C. C. | Episcopia | 500 | 0.94 |
Mezzana di Lucania | San Severino Lucano | 884 | 0.94 |
Grottole | Grottole | 481 | 0.95 |
Armento | Armento | 566 | 0.96 |
Aliano | Aliano | 497 | 0.98 |
San Giorgio Lucano | San Giorgio Lucano | 416 | 0.98 |
Stigliano | Stigliano | 700 | 0.98 |
Roccanova | Roccanova | 654 | 0.98 |
San Mauro Forte | San Mauro Forte | 410 | 0.99 |
Tolve | Tolve | 568 | 0.99 |
Castronuovo S.Andrea | Castronuovo | 660 | 1.00 |
Torre Accio | Bernalda | 140 | 1.00 |
San Nicola d’ Avigliano | Avigliano | 848 | 1.01 |
San Severino Lucano | San Severino Lucano | 884 | 1.02 |
San Martino d’Agri | San Martino d’Agri | 661 | 1.02 |
Tramutola | Tramutola | 654 | 1.03 |
Carbone | Carbone | 685 | 1.06 |
Acquafredda | Maratea | 86 | 1.07 |
Vaglio di Lucania | Vaglio Basilicata | 933 | 1.10 |
Calciano | Calciano | 450 | 1.12 |
Missanello | Missanello | 560 | 1.14 |
Tursi | Tursi | 348 | 1.29 |
Nova Siri Scalo | Nova siri | 500 | 1.29 |