FO3REST - Valutazione degli impatti dell’ozono e dei cambiamenti climatici sulle foreste franco-italiane: definizione di criteri e soglie di protezione 1

Contesto
Obbiettivi
Risultati attesi
Collaboratori



Riassunto PDF



              

Mappa del progetto

N° del progretto LIFE10 ENV/FR/208
Beneficiario Tipo : PMI
Nome : ACRI-ST SAS
Indirizzo postale :
260 Route du Pin Montard BP 234
06904 Sophia Antipolis CEDEX
FRANCE
Contatto Dr Pierre SICARD
Telefono : +33 492 96 75 28
Fax : +33 492 96 71 17
e-mail : pierre.sicard@acri-st.fr
Durata 40 mesi (01/09/2011 - 31/12/2014)
Bilancio totale 1 322 339 euro
Contributo CE 658 063 euros (49.77 %)
Tema general Valutazione del rischio - Controllo dell'inquinamento
Localizzazione Sud Francia e Italia (ad eccezione di Sardegna e Sicilia)

Contesto

Il riscaldamento climatico è un fatto ormai riconosciuto non solo dalla comunità scientifica, ma anche dal governo. Dal Protocollo di Kyoto nel 1997, impegni quantitativi e giuridici sono stati messi in atto per stabilizzare e ridurre le emissioni di gas serra. Nonostante questi sforzi, le previsioni sono allarmanti e gli esperti dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) stimano che il riscaldamento globale sulla superficie terrestre sia tra 1 e 6 ° C entro il 2100 a seconda degli scenari considerati.

L’Italia è una delle Regioni d’Europa maggiormente colpite dall’inquinamento atmosferico e specialmente dal cosiddetto «ozono cattivo».

Il progetto franco-italiano FO3REST contribuisce agli studi sul cambiamento climatico dato che l’ozono, oltre ad essere un gas fortemente tossico per la vegetazione, è anche un potente gas serra. Infatti, studi recenti del GIEC dimostrano che le temperature medie potrebbero aumentare nella regione meditarranea fino a 5,2 ° C entro il 2080.

Nella stratosfera, l’ozono (O3) svolge un ruolo di schermo naturale e benefico rispetto alle radiazioni solari ultraviolette (UV) pericolose per gli organismi viventi (ozono buono). Nella troposfera, l'O3 è invece un inquinante detto secondario perché prodotto principalmente dalla trasformazione, sotto l’effetto dell’irraggiamento solare, degli ossidi di azoto (NOx) e dei Composti Organici Volatili (VOC) emessi per la maggior parte dalle attività umane (ozono cattivo). A determinate concentrazioni, l’O3 troposferico ha effetti nocivi sulla salute umana e sugli ecosistemi.
L’O3 troposferico ha effetti nocivi sulla salute umana e sugli ecosistemi. E’ considerato uno dei più importanti gas a effetto serra, un quarto della potenza di riscaldamento della CO2, e quindi contribuisce al riscaldamento climatico. E’ l’inquinante atmosferico più dannoso per le foreste europee.

Studi recenti dimostrano un crescente impatto delle concentrazioni di ozono sugli ecosistemi e le foreste. I livelli di base della concentrazione di ozono troposferico nell'aria potrebbero triplicare entro il 2100 (IPCC). E’ necessario quindi controllare i livelli di ozono delle zone a maggior rischio, per poter mettere a punto indicatori affidabili per la valutazione dei danni causati dall’ozono alla vegetazione.

È necessario determinare come gli ecosistemi possono essere un pozzo di ozono, e per questo capire come si effettuano gli scambi tra l'atmosfera e la vegetazione.


Figura 1: Schema semplice per la formazione di "ozono cattivo"


L'ozono penetra nelle foglie attraverso gli stomi (flusso stomatico) e si degrada istantaneamente al contatto con le cellule, innescando reazioni a catena che possono condurle a morte.

FO3REST misura i danni fogliari visibili sugli alberi più sensibili delle stazioni francesi ed italiane. I sintomi possono presentarsi come macchie e necrosi fogliari, con caduta prematura delle foglie danneggiate, e un cambiamento dell’apertura stomatica... Questa perdita di funzionalità (superficie fotosintetizzante) porta a diminuire la crescita ed indebolisce le piante, rendendole più sensibili agli attacchi parassitari e agli inconvenienti climatici (siccità).

Per proteggere la vegetazione, i regolamenti europei utilizzano un criterio basato sull’esposizione all’ozono (AOT40) ma l’Unione Europea si sta dirigendo ormai verso un indice fondato sulla quantità di ozono realmente assorbita dalle piante. Studi hanno dimostrato che i sintomi fogliari, specifici per l'ozono, sono dovuti alla quantità di ozono che penetra nelle foglie (flusso stomatico), piuttosto che alla quantità di ozono nell'aria.

Aperture specializzate nella superficie delle foglie che possono aprirsi e chiudersi a seconda delle condizioni esterne, e permettono alla pianta gli scambi di gas a vapor d’acqua con l'atmosfera.



Obbiettivi

Le attività del progetto sono condotte su terreni forestali sperimentali nel sud della Francia (30 stazioni) e 49 stazioni in Italia (di cui 24 in Regione Piemonte).




Figure 2 : Localisation des placettes forestières en France et en Italie


L'obiettivo principale del progetto è quello di valutare le attuali norme europee, affinare e proporre, in ultima analisi, nuovi livelli di protezione delle foreste mediterranee più adatti a contrastare gli impatti dell'ozono e del cambiamento climatico.

Le concentrazioni di ozono non sono gli unici fattori nello sviluppo dei sintomi fogliari. Ecco perché queste soglie saranno basate sulla quantità di ozono effettivamente penetranti all'interno degli alberi e non sull’esposizione all’ozono, come implicito nella AOT40.

L’AOT40 è la somma delle concentrazioni orarie di O3 in atmosfera superiori a 40 ppb (parti per miliardo) dalle 8 alle 20 dal 1 aprile al 30 settembre (cioè durante la stagione vegetativa). L’O3 può influenzare la vegetazione anche a concentrazioni più basse (<40 ppb). Il cumulo è limitato al periodo in cui gli stomi sono aperti e non tiene conto della penetrazione dell’O3 nelle foglie e del suo impatto. Questo indice è poco rappresentativo dell’impatto reale, perché i danni alla vegetazione dipendono da quanto O3 viene assorbito dalle piante (attraverso gli stomi) e non solo da quanto O3  è presente in atmosfera. Questo è ciò che il progetto mira a migliorare.

Il rilievo dei sintomi sarà effettuato sugli alberi più sensibili (pino, faggio ...). Ecco per esempio, i sintomi dell'ozono su due alberi nella nostra regione:



Più in generale :

Conifere

Latifoglie

Puntinature di colore giallo o verde chiaro, o marezzature a margini sfumati, soprattutto sulla pagina superiore e verso l’apice degli aghi (mottling).
Decolorazione delle parti esposte alla luce (photobleaching).

Piccole punteggiature sulla superficie fogliare, assenti sulle nervature fogliari (stippling).
Colorazione bruno-ramata o bruno-violaceo sulla parte superiore delle foglie (bronzing).
Decolorazione delle parti esposte alla luce (chlorose).

La penetrazione di ozono nelle foglie (flusso stomatico), deve essere presa in considerazione nel valutare l'impatto sulla vegetazione. Pertanto, in alcuni appezzamenti boschivi, misure di flusso di ozono verranno effettuate a livello degli alberi. Questa tecnica innovativa si basa su un metodo di Eddy-covariance. Si tratta di un approccio micro-meteorologico per quantificare il flusso di ozono tra un ecosistema e l'atmosfera. Il flusso viene calcolato dalle variazioni di misura della concentrazione di O3 e quelle del vento verticale ad alta frequenza (‹ 1 secondo).
In aggiunta a queste misure, il modello di flusso "DO3SE" di stima dell’assorbimento stomatico sarà applicato in tutti i siti. Questi esperimenti permetteranno di conoscere la relazione fra dose assorbita e impatti visibili per affinare e proporre nuovi indicatori di rischio delle piante all’ ozono e la soglia di protezione delle foreste.



Figura 3 : Vista schematica di uno strumento di misura dei flussi di ozono


Principali risultati attesi

  • Valutazione e miglioramento della conoscenza degli effetti dell'ozono sulle foreste e la vegetazione.


  • Convalida del modello DO3SE per la determinazione stomatica del flusso.


  • Valutazione gli effetti delle strategie europee per la riduzione dell’inquinamento da ozono.


  • Determinazione delle tendenze in salute delle foreste a livello locale e regionale.


  • Proposta d’indicatore di rischio delle piante e di soglie precise per la protezione dall’ozono e dal cambiamento climatico.


  • Sviluppo di strumenti per il supporto decisionale per le autorità nazionali ed europee.


  • Proposta di nuove strategie per una gestione sostenibile delle foreste.


  • Armonizzazione e miglioramento dei metodi esistenti per il monitoraggio dell’ ozono.


  • Ampia comunicazione con il pubblico ed i politici.


  • Inoltre, stimeremo e valuteremo l'impatto e la rilevanza delle politiche di governo per ridurre le emissioni e i programmi di controllo per garantire che questi programmi effettivamente proteggano gli ecosistemi francesi ed europei.



Collaboratori

Collaboratori del progetto : ACRI-ST, GIEFS (Raggruppamento di studi internazionali delle foreste sud-europee), IPP-CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto per la Protezione delle Piante) e ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile).

Il supporto tecnico del progetto è fornito dal Parco Nazionale del Mercantour, Gran Sito Sainte-Victoire , ONF (Office National des Forêts), IPLA (Istituto per le Piante da Legno e l’Ambiente), CRA (Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura), CFS (Corpo Forestale dello Stato) e dal JRC (Joint Research Centre).



1 - Questo lavoro è reso possibile grazie al contributo finanziario del programma LIFE dell'Unione Europea (LIFE10 ENV/FR/208) e del Ministero dell'Agricoltura, dell'Alimentazione, della Pesca, degli affari rurali e la pianificazione territoriale (Francia), ma anche alla buona cooperazione e all’armonia fra i partner di progetto.

2 - Aperture specializzate nella superficie delle foglie che possono aprirsi e chiudersi a seconda delle condizioni esterne, e permettono alla pianta gli scambi di gas a vapor d’acqua con l'atmosfera.