ChapterPDF Available

Il contributo degli impianti da frutto all’assorbimento della CO2 atmosferica

Authors:

Abstract and Figures

La funzionalità delle colture legnose arboree da frutto sull’assorbimento della CO2 atmosferica, e l’ammontare dello stoccaggio del carbonio che queste mettono in atto è stato scarsamente studiato rispetto a quanto sia stato analizzato negli ecosistemi forestali. Gli studi estensivi sull’efficienza degli impianti arborei ad agire come sink di carbonio atmosferico sono stati in parte sfavoriti dalle loro estensioni, generalmente troppo limitate per poter applicare le tecniche micrometeorologiche classicamente utilizzate in ambito forestale. Inoltre, l’ottica di considerare le colture agrarie non soltanto come forme produttive ma anche come risorse ambientali non è ancora un’ottica prevalente. La superficie italiana destinata a colture legnose (frutteti, vigneti, oliveti ecc.) è di circa 2.5 milioni di ha, che corrispondono al 25% della superficie boschiva italiana: il contributo di queste colture alla riduzione della CO2 in atmosfera potrebbe essere non trascurabile. Negli ultimi cinque anni si sono svolti studi su diverse specie frutticole per determinare, tra le altre cose, la loro capacità di fissazione del carbonio.
Content may be subject to copyright.
1IL PROBLEMA SCIENTIFICO
1.1 I sistemi agricoli e forestali
La funzionalità dei sistemi coltivati può essere
descritta in termini di input, output, e cambia-
menti di contenuto all’interno dei sistemi stes-
si. Agli input primari, forniti dall’ambiente, e
che comprendono acqua, anidride carbonica,
nutritivi, radiazione solare, si sommano quelli
introdotti nel sistema per scopi produttivi at-
traverso le pratiche di coltivazione quali la ma-
nipolazione dell’architettura (forma di alleva-
mento, potatura, portinnesto), della fisiologia
(irrigazione, concimazione) e dello stato sani-
tario (trattamenti). Gli output includono, oltre
al prodotto finale direttamente fruibile, l’acqua
traspirata, le sostanze organiche volatili emes-
se, i nutrienti percolati o dilavati.
Il frutteto è quindi un sistema complesso in cui
le piante catturano, trasferiscono e perdono
energia e nutritivi producendo sostanza secca.
Il sistema cresce all’interfaccia tra l’atmosfera
e il terreno, e i flussi in questo continuum sono
regolati dalle interazioni tra pianta e suolo e
pianta e atmosfera. In particolare, la struttura
della chioma (e quindi la combinazione cv-
portinnesto-forma di allevamento) ha un’in-
fluenza primaria sui rapporti pianta-ambiente,
in quanto germogli, rami, foglie intercettano,
riflettono, assorbono la radiazione e determi-
nano le proprietà aerodinamiche di ogni parti-
colare impianto. L’attività fisiologica influisce
sulla partizione dell’energia netta a disposizio-
ne in quote destinate alla traspirazione dell’ac-
qua e al riscaldamento dell’aria e del terreno, e
regola lo scambio netto di anidride carbonica e
dei gas in traccia tra il frutteto e l’atmosfera.
Comprendere come e quanto la specie e la ti-
pologia della chioma condizioni gli scambi
con l’atmosfera circostante è di grande impor-
tanza sia per la messa a punto di modelli di
produttività, sia per la caratterizzazione del-
l’entità della mitigazione operata delle diverse
superfici coltivate nei confronti dei gas serra,
possibili responsabili dei cambiamenti climati-
ci. È infatti sempre più riconosciuto il ruolo
delle diverse componenti della biosfera terre-
stre sui cambiamenti climatici, includendo gli
665
Il contributo degli impianti da frutto
all’assorbimento della CO2atmosferica
O. Facini1, T. Georgiadis1, M. Nardino1, F. Rossi1, G. Maracchi1, A. Motisi2
1Istituto di Biometeorologia, CNR, Bologna, Italia
2Dipartimento di Colture Arboree, Palermo, Italia
o.facini@ibimet.cnr.it
SOMMARIO: La funzionalità delle colture legnose arboree da frutto sull’assorbimento della CO2atmosferi-
ca, e l’ammontare dello stoccaggio del carbonio che queste mettono in atto è stato scarsamente studiato ri-
spetto a quanto sia stato analizzato negli ecosistemi forestali. Gli studi estensivi sull’efficienza degli im-
pianti arborei ad agire come sink di carbonio atmosferico sono stati in parte sfavoriti dalle loro estensio-
ni, generalmente troppo limitate per poter applicare le tecniche micrometeorologiche classicamente uti-
lizzate in ambito forestale. Inoltre, l’ottica di considerare le colture agrarie non soltanto come forme pro-
duttive ma anche come risorse ambientali non è ancora un’ottica prevalente. La superficie italiana desti-
nata a colture legnose (frutteti, vigneti, oliveti ecc.) è di circa 2.5 milioni di ha, che corrispondono al 25%
della superficie boschiva italiana: il contributo di queste colture alla riduzione della CO2in atmosfera po-
trebbe essere non trascurabile. Negli ultimi cinque anni si sono svolti studi su diverse specie frutticole per
determinare, tra le altre cose, la loro capacità di fissazione del carbonio.
effetti di feedback sul clima, sulla composizio-
ne dell’atmosfera, sul bilancio dei gas-serra,
CO2in particolare .
Mentre la quantificazione del contributo delle
diverse superfici forestali al bilancio del car-
bonio è oggetto di studi approfonditi già da di-
versi anni tramite i network che collegano, uti-
lizzando analoghe metodologie e strumenta-
zione, informazioni ottenute da ecosistemi-
modello delle principali tipologie forestali del
globo terrestre, sono invece estremamente li-
mitate le conoscenze su sistemi agrari, consi-
derati per il ruolo produttivo molto più che per
quello ecologico. Di interesse particolare è lo
studio di sistemi arborei, la cui durata polien-
nale consente l’instaurarsi, su una superficie
costante, di un potenziale sink per il carbonio
atmosferico, in grado di fissare gran parte del
carbonio stesso in un output finale ad alta uti-
lità, e di immagazzinarne un’altra parte nelle
parti legnose e nell’apparato radicale.
2.1 Metodologia utilizzata
Lo sviluppo dell’anemometria sonica, e la
messa a punto di sensori in grado di campio-
nare ad altissime frequenze hanno permesso
di effettuare il monitoraggio dei processi di
scambio relativamente all’intera chioma, ef-
fettuando a livello di scala spaziale superiore,
misure di scambi gassosi analoghe a quelle
effettuate sulla singola foglia. Le misure di
correlazione turbolenta “eddy covariance”
possono quindi costituire il supporto ideale
per il monitoraggio a lungo termine degli
scambi di energia e di materia tra frutteti ed
atmosfera. Questa tecnica consiste nel effet-
tuare delle misure ad alta frequenza (10 Hz)
della concentrazione di CO2nell’aria in con-
comitanza a quelle della velocità verticale del
vento, le fluttuazioni istantanee della concen-
trazione di CO2rispetto al valore medio ci in-
dicano se la superficie che stiamo analizzan-
do assorbe o emette CO2(Fig.1).
2A
TTIVITÀ DI RICERCA
In Italia IBIMET si occupa da anni di queste
tematiche, e ad esse ha destinato attività auto-
noma, oltre che attività dedicata a progetti spe-
cifici, quali COFIN2000 “Miglioramento della
qualità in sistemi viticoli tipici: studio ecofi-
siologico e microclimatico” e PRIN 2004
“Studi ecofisiologici, salutistici e molecolari
per la valorizzazione qualitativa e la salva-
guardia ambientale nei sistemi viticoli nazio-
nali”, nonché del progetto Flussi di acqua e di
carbonio su oliveti tradizionali finanziato dalla
Regione Sicilia nel 2006 e 2007.
3RISULTATI RILEVANTI
3.1 Il contributo della viticoltura
I rilievi sono stati eseguiti a Montalcino in un
vigneto di ‘Sangiovese’ su ‘420 A’ messo a di-
mora nel 1992, allevato a controspalliera
orientato NO-SE con sesto d’impianto di 3x1,2
m e 2777 piante/ha (Fig. 2) (Rossi et al., 2005).
Il monitoraggio è stato eseguito nel 2005 in
due periodi di una settimana ciascuno, il primo
dal 27 giugno al 3 luglio e l’altro dal 3 all’8
agosto ripetuti nell’anno successivo. Il flusso
di carbonio dal vigneto, espresso in µmoli di
CO2per m2per secondo, è stato diverso nei
due periodi, sia per la riduzione della durata
dell’insolazione, sia per il mutato stadio fisio-
logico della vite, in giugno infatti il vigneto ha
fissato 5380 moli per ora e per ettaro di CO2
contro le 2367 moli di agosto (dati medi gior-
nalieri), e su questa riduzione può aver influi-
to anche la potatura verde eseguita poco prima
della campagna di misure di agosto.
Clima e cambiamenti climatici: le attività di ricerca del CNR
666
Figura 1: Teoria della correlazione turbolenta: la vegeta-
zione scambia con l’atmosfera circostante acqua (frecce
nere) e CO2(frecce grigie) che sono trasportate dal ven-
to (frecce sottili), appositi strumenti posti nelle torri di
misura acquisiscono le fluttuazioni ad una frequenza di
circa 10 dati al secondo (10 Hz). Un apposito software
elabora istantaneamente i dati e calcola i flussi di CO2e
H2O assorbiti o emessi dalla vegetazione.
Anche la ripartizione giornaliera, valutata co-
me sommatoria dei flussi in entrata ed uscita
dal sistema vigneto ha evidenziato lo stesso
trend registrato in altre analoghe campagne di
misura effettuate anche su specie diverse, tra
cui anche uva da tavola (Nardino et al., 2007).
Si è infatti osservata una più elevata fissazione
di carbonio nelle ore mattutine, con valori dop-
pi in giugno rispetto ad agosto. La respirazio-
ne notturna, invece, ha mantenuto valori simi-
li per entrambi i periodi. Lo studio dei sistemi
viticoli, la cui durata poliennale rende queste
colture potenziali sequestratori di carbonio a
lungo termine, riveste particolare interesse
specie se, oltre alla fissazione del carbonio nel-
le parti legnose e nelle radici, l’output finale è
un prodotto di alta qualità (in questo caso vino
di riconosciuto valore).
I dati forniti dalle misure di “eddy covariance”
seppure limitati a questi due periodi, indicano
che il territorio dedicato alla produzione del
Brunello di Montalcino, oltre al pregiato vino
può produrre un assorbimento di circa 6.000
tonnellate di carbonio per anno, pari a 22.000 t
di biossido di carbonio.
3.2 Il contributo dell’olivicoltura
Per quanto riguarda l’olivo, nel 2006 ha preso
avvio una campagna di misure dei flussi di
CO2e H2O in un oliveto, cv Nocellara del Be-
lice, di 14 ettari situato in località Castelvetra-
no (Sicilia) in collaborazione col Dipartimento
di Colture Arboree dell’Università di Palermo,
e del Servizio Informatico Agrometeorologico
Siciliano, dell’Assessorato Agricoltura e Fore-
ste di Palermo (Fig. 3).
Una prima analisi dei dati registrati nel 2006
(Pernice et al., 2006) ci mostra una consisten-
te attività fotosintetica giornaliera paragonabi-
le a quanto misurato su vite o actinidia ed una
conseguente elevata fissazione del carbonio,
quantificabile dai primi dati rilevati in 64 kg
per ettaro al giorno in luglio, 61 in agosto e 57
in settembre. Ricordiamo che un kg di carbo-
nio fissato corrisponde a 3,664 kg di CO2. Da
questi valori occorre sottrarre la quantità di
carbonio emessa dai processi respirativi delle
piante e del suolo, che sono stati quantificati in
circa 16 kg per ettaro al giorno. Rimane un bi-
lancio nettamente positivo, considerando an-
che il fatto che l’olivo è coltura sempreverde,
e che la sua attività fotosintetica continua an-
che nel periodo autunno-invernale, anche se
con tassi più ridotti.
Tentando un’estrapolazione di questi risultati a
livello nazionale, possiamo calcolare che i
1.141.269 ha di olivo presenti in Italia (dati
ISTAT 2005) fissano circa 200.000 t di CO2
anno, corrispondenti al 4% circa del totale del-
le emissioni italiane
3.3 Il contributo dell’actinidia
Anche sul kiwi (Actinidia deliciosa) è stato ef-
fettuato uno studio sui flussi di CO2e H2O
prodotti nel corso della stagione vegetativa dal
frutteto (Rossi, 2007). La strumentazione, del-
Impatti dei cambiamenti climatici
667
Figura 2: Strumen-
tazione utilizzata
per le misure dei
flussi di CO2e H2O
sul vigneto nella te-
nuta Col D’Orcia
nel territorio di
Montalcino (SI).
Figura 3: Strumen-
tazione utilizzata
per le misure dei
flussi di CO2e H2O
sull’oliveto Castel-
vetrano (TR).
lo stesso tipo di quella stessa utilizzata per le
altre campagne di misura, è stata installata su
di un actidinieto irrigato a goccia di circa 18
ettari in località S. Pietro in Vincoli (RA)
(Fig. 4). L’impianto, costituito da cv. Hayward
allevata a spalliera, aveva un sesto di 2.5x5 m
con un investimento di 800 piante/ha ed un
rapporto femmine/maschio di 8:1. La chioma
ha raggiunto al suo massimo sviluppo l’altez-
za di 1.9 m.
I valori massimi di fissazione del carbonio si
sono registrati nel mese di giugno con un va-
lore di 18-20 µmoli m-2 s-1 di carbonio. Nei
sette mesi in cui sono state effettuate le misu-
re, il frutteto ha fissato 8.5 t di C per ha, a que-
sto va sottratto l’ammontare dei processi respi-
rativi invernali che, nel corso della campagna
effettuata, non è stato possibile calcolare.
4PROSPETTIVE FUTURE
Gli studi effettuati hanno evidenziato le grandi
potenzialità dei frutteti in generale come sink
per l’assorbimento della CO2atmosferica. Al
contrario degli ecosistemi forestali in cui l’an-
damento climatico gioca un ruolo essenziale
nella modulazione dell’attività fotosintetica,
nei frutteti è possibile intervenire con le prati-
che agronomiche (irrigazione, potatura, lavo-
razioni al terreno ecc.) per massimizzare e
uniformare l’attività fisiologica e vegetativa,
rendendo le piante meno vulnerabili e meno
soggette agli effetti di fattori climatici avversi.
Questi agrosistemi si comportano come alcune
foreste, fissando dalle 3 alle 8 t per ha e per
anno di carbonio. A differenza di queste, essi
sono sistemi fortemente antropizzati, per i qua-
li, ove si calcoli globalmente la fissazione net-
ta del carbonio, vanno computati tutti i fattori,
esterni al processo biochimico della fotosinte-
si, che concorrono alla produzione. L’ottimiz-
zazione degli input di natura antropica e l’ado-
zione di buone pratiche di gestione degli im-
pianti e dell’uso delle risorse dovrebbe portare
almeno a zero il bilancio per rendere queste
colture effettivamente “sostenibili” dal punto
di vista dell’impatto ecologico.
5B
IBLIOGRAFIA ESSENZIALE
Nardino M., Facini O., Georgiadis T., Rossi F.,
2007. Canopy observations of a table gra-
pe vineyard: radiation balance, energy par-
titioning and CO2 fluxes. 8th ISHS Sympo-
sium, Budapest, June 2004. Acta Hortic.,
732: 611-616.
Pernice F., Motisi A., Rossi F., Georgiadis T.,
Nardino M., Fontana G., Dimino G., Drago
A., 2006. CO2and water exchanges in an
oliv orchard: micrometeorological obser-
vations and agrometeorological applica-
tions to sustainable water management. At-
ti 2nd International Seminar Biotechnology
and Quality of Olive Tree Products around
the Mediterranean Basin”. 5-10 Nov 2006
Mazara del Vallo. Pag. 363-370.
Rossi F., Facini O., Georgiadis T., Nardino M.,
2004. Monitoraggio dei processi di scam-
bio atmosfera vegetazione: osservazioni
sul flusso di carbonio, bilancio energetico e
bilancio radiativo in un sistema-vigneto.
Convegno AIAM, Gli Agroecosistemi nel
Cambiamento Climatico, Matera 22-23
aprile.
Rossi F., Facini O., Georgiadis T., Nardino M.,
2007. Seasonal CO2fluxes and energy ba-
lance in a kiwifruit orchard. Rivista Italia-
na di Agrometeorologia, in stampa.
Clima e cambiamenti climatici: le attività di ricerca del CNR
668
Figura 4: Strumentazione utilizzata per le misure dei
flussi di CO2e H2O sull’actinidia nell’azienda Giuliani a
S.Pietro in Vincoli (RA).
... Tagliavini et al. (2008) report, for intensive apple orchards, values of canopy net primary productivity (NPP) of 4 . 7 t C/ ha/year, while Montanaro et al. (2008) report NPP values of 5 . 1 t C/ha/year in peach orchards ; even higher values have been measured for kiwifruit and olive orchards, with the eddy-covariance system (Facini et al. 2007). The carbon content of the structural component of perennial orchard plants may represent appreciable C sequestration. ...
... The present data suggest that orange groves can also play a role in terms of carbon sequestration, in both traditional and intensive planting systems. Indeed, carbon sequestration by orange groves is similar to that reported for other fruit orchard systems (Facini et al. 2007;Montanaro et al. 2008;Tagliavini et al. 2008) but lower than C uptake by European forests (Valentini et al. 2000). ...
Article
Full-text available
Orange ( Citrus sinensis L.) is one of the main fruit crops worldwide and its evergreen orchards may have a great potential for carbon (C) sequestration, but no data are currently available. In order to understand carbon fluxes in orange orchards, an experiment was undertaken on traditional and intensive planting systems. The experiment used C. sinensis scions grafted onto Citrus aurantium (bitter orange) rootstock. One orchard contained 14-year-old trees of the cv. Tarocco Scirè (a blood orange) grown in a traditional system with 494 trees/ha. The second orchard contained 12-year-old trees of the cv. Newhall (a seedless navel orange) grown in an intensive system with 1000 trees/ha. Net primary productivity (NPP) was obtained by measuring the annual canopy growth of single orange trees and the above ground dry biomass of the ground cover; soil respiration seasonal pattern was measured with an infrared gas analyser (EGM-4, PP System) from June 2005 to May 2006, every 2 weeks from 12·00 noon to 15·00 h for maximum respiration and from 02·00 to 05·00 h for minimum respiration; a 24 h cycle measurement of soil respiration was made every 3 months. Carbon fixation in the fruits and in the canopy of single trees was almost twice as much (10·7 kg C/tree) in the traditional than in the intensive system (5·5 kg C/tree); however, total NPP of the orchard did not change with planting density, being 5·3 t C/ha/year in the traditional system and 5·5 t C/ha/year in the intensive one. Carbon fixation by the ground cover was higher in the traditional (1·1 t C/ha/year) than in the intensive system (0·5 t C/ha/year). Annual soil respiration was 5·9 t C/ha/year in the traditional system and 4·2 t C/ha/year in the intensive one. The carbon balance was almost four times higher in the intensive system (1·8 t C/ha/year) than in the traditional one (0·5 t C/ha/year), due to large differences in soil respiration.
... The annual amount of pruning material of perennial tree crops varies considerably in relation to the species, the training system, the density of plants per hectare, the climatic condition and the geographical area. In this study, an average value of 2 tons ha À1 (dry matter) of annual pruning residues was considered based on the existing literature for the main species in the Mediterranean area (Sofo et al., 2004(Sofo et al., , 2005Facini et al., 2007;Rossi et al., 2007;Nati et al., 2011;Mazzetto et al., 2012;Michos et al., 2012;Musacchi et al., 2012;Panzacchi et al., 2012;Montanaro et al., 2016;Brunori et al., 2017;Miranda et al., 2017;Canaveira et al., 2018). ...
... The CO 2 removals occurring thanks to the land use conversion from annual to perennial crops are estimated for the aboveground biomass equal to 3.7 Mg CO 2 ha À1 year À1 as average of the values of annual increment of biomass available in literature for the main species of orchards considering and average density of plants per hectare (Sofo et al., 2004;INFC, 2005;Sofo et al., 2005;Facini et al., 2007;Rossi et al., 2007;Nati et al., 2011;Mazzetto et al., 2012;Michos et al., 2012;Musacchi et al., 2012;Panzacchi et al., 2012;Montanaro et al., 2016;Brunori et al., 2017;Miranda et al., 2017;Canaveira et al., 2018). For a more conservative approach and due to the lack of reliable and robust data, the CO 2 removals from the land use conversion from annual to perennial crops do not include the carbon sink of the belowground biomass. ...
Article
Free download by 23 February 2021: https://authors.elsevier.com/a/1cMJT3QCo9YoKh Greenhouse gas (GHG) emissions from agriculture, forestry and other land uses (AFOLU sector) cover the 24% of global emissions, representing the second hot spot in the contribution to climate change after the energy sector. Thus, the land sector plays a crucial role in the context of climate change, being both a contributor to the problem and part of its solution, particularly thanks to the capacity of soils and biomass to sequester atmospheric carbon. The challenge of this paper is to understand the extent to which sustainable land management can be a valuable solution for increasing the mitigation potential of the land sector, particularly at small-scale rural landscape level.The paper presents and tests a land-based approach to be applied at small-scale rural landscape level, aiming at reducing and offsetting GHG emissions from the livestock activities, one of the main sources of GHG emissions of the whole agricultural sector. The proposed land-based approach builds on an ensemble of methodologies, including Geographic Information System (GIS) elaboration, Life Cycle Assessment (LCA) and methodologies from the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), that allow estimating livestock GHG emissions and the mitigation potential of sustainable land-use options applied in the same small-scale rural landscape.Results from a case study in Italy show that land-based mitigation options applied at small-scale rural landscape level can reduce and completely offset the GHG livestock emissions of the same area, leading to carbon neutral livestock systems. Thus, this study confirms that the land sector can strongly contribute to climate change mitigation if sustainable land-use options are applied.
... Hence, the evaluation of the carbon balance in grapevine is of great importance, especially in premium-wine producing areas, where the proper management of the vineyard represents a sustainable method to reach optimal grape quality [6,[12][13][14]. ...
Article
Full-text available
Environmental factors might influence the carbon balance and sugar content in grapevine. In this two-year research, the STELLA software was employed to predict dry matter accumulation in Sangiovese vines, comparing the traditional vertical shoot positioning (VSP) and the single high wire (SHW) trellis systems. Every week, vegetative, eco-physiological and grape quality parameters were collected for 15 tagged vines per trellis system to set up the software. Significant differences in photosynthesis were recorded in 2014, with higher values in VSP (23–25% more). Shoot growth was significantly higher in VSP (20–25% more), whereas higher dry matter (30%) and yield (9–11% more) were detected for SHW. At harvest, berry composition suggested a slower ripening in SHW compared to VSP, which was linked to the shading of clusters in SHW. Finally, for the first time, linear regressions were found between measured berry sugar content and STELLA-estimated dry matter (R2 = 0.96 in VSP; R2 = 0.95 in SHW). This latter evidence allowed the estimation of berry sugar content, showing this software to be a practical tool to support winegrowers in decision making. Other studies are already underway to calibrate and validate the model for other varieties, training systems and environments.
... Per determinare la convenienza in termini di redditività per le singole aziende, dell'area considerata, a convertire le superfici agricole abbiamo provato a confrontare il premio per il mancato reddito con i Redditi Lordi Standard (RLS) degli orientamenti colturali a maggiormente diffusi sul territorio della Provincia di Lecce (Tabella 4). Magnani et al. (2005); e rielaborazioni da Facini et al. (2007). ...
Article
Full-text available
In the latest Apulian programs for rural development a newer attention was put on forestry sector, in order to better hinder the global changes due to the peculiar sectorial ability. Three different instruments has been set to improve the forest value, to increase the forestry land and to boost the multifunctional rule of forestry. Aim of this work is to stress the difference between the proposed indicators in regional programs and some other characterized by a different level of realization, understanding, reliability and communication.
... In the second phase, the data on net carbon dioxide exchange by different plant species were identified and extracted from the bibliographic sources of sector (Gramegna, 2008; Facini, 2007; Matteucci, 2007; Spano, 2007; Ventura, 2007; Ceotto, 2006; Anthoni, 2004; Berretti, 2007). Forest ecosystems and agroecosystems play a known and recognized role in the national balance reduction of emissions of carbon dioxide and in the literature there are numerous studies aimed at evaluating the level of net ecosystem exchange of CO2. ...
Article
Agroforestry areas have a significant and recognized productive, socio – economic, environmental and landscape role. An important ecological function performed by these areas is the net absorption of considerable quantities of atmospheric carbon dioxide. The scientific knowledge of the CO 2 assimilation capacity of agroforestry ecosystems in a territory, is a useful and innovative means to support territorial planning. In the interests of environmental sustainability, emissions from human activities carried out in a specific local context, must be adapted by the simultaneous capacity of CO 2 sequestration. For the protection of environmental quality, the choice of land use should therefore optimize the circuit of interaction between emissions and absorption. This work takes into account the agroforestry areas of the Province of Bari to estimate the potential capacity to absorb CO 2 and compare it, with the current emission levels.
... In this case study the reference cropping system is the olive grove. This is characterized by the high level of ecological complexity and the remarkable ability to adapt to different environmental conditions (Facini et al., 2007;Palese et al., 2013, Nardino et al., 2013. In this context, the use of specific cropping patterns according to the concept of good agricultural practices, such as cover crop between rows, ground cover of herbaceous plants and use of pruning as soil improvers, may slow the release of carbon dioxide resulting from natural respiratory activity of the soil, encouraging the processes of storage of Soil Organic Carbon (SOC). ...
Article
Full-text available
In Italy, olive farming is one of the most interesting examples of carbon sink in agricultural soils. The olive agro-ecosystems can in fact ensure effective action in CO2 fixation encouraging the process of carbon storage on the organic matter of the soil. Starting from the assumption that a different and more “carbon oriented” management of Italian olive groves system could represent a promising way to increase the carbon stored in agricultural land, this paper explores the possibility to implement a Payment for Ecosystem Services (PES) scheme to increase the provision of carbon sink by olive groves. The analysis focuses on the definition of the sealable ecosystem service, according to the actual policy framework and on the mode of payment that could be established. Results, suggest that an output-based payment, though more environmentally efficient, could not be enough to incentivise farmers to join the PES, as the payment per hectare might be lower using this approach.
Article
Full-text available
Agroforestry areas have a significant and recognized productive, socio – economic, environmental and landscape role. An important ecological function performed by these areas is the net absorption of considerable quantities of atmospheric carbon dioxide. The scientific knowledge of the CO2 assimilation capacity of agroforestry ecosystems in a territory, is a useful and innovative means to support territorial planning. In the interests of environmental sustainability, emissions from human activities carried out in a specific local context, must be adapted by the simultaneous capacity of CO2 sequestration. For the protection of environmental quality, the choice of land use should therefore optimize the circuit of interaction between emissions and absorption. This work takes into account the agroforestry areas of the Province of Bari to estimate the potential capacity to absorb CO2 and compare it, with the current emission levels.
Article
Full-text available
Citrus fruits play an important part in the Spanish agricultural sector. These orchards could play an important role as a terrestrial C sink and contribute to C fixation. We proposed quantifying the net primary production in different-aged citrus trees through the measurement of annual increases in the C content of the biomass of trees of different ages completely excavated. The measured net primary production in mature citrus was 27 kg C tree(-1) (1143 g C m(-2) yr(-1); 11.4 Mg C ha(-1) yr(-1)) with a similar behavior to that of different forests. Moreover, in this experiment, allometric equations for the estimation of annual net primary production in citrus orchards based on the relationship between net primary production and biometric variables were established. These equations could be a useful tool to calculate the potential C fixation in citrus areas. Canopy volume was the best variable for predicting above- and belowground biomass. Leaf area index and trunk diameter could also be selected as reliable and easily measurable variables to estimate net primary production in the whole tree.
Article
Full-text available
information storage and retrieval system, without permission in writing from the publisher. T he latest report from the Intergovernmental Panel on Climate Change predicts an unequivocal warming of the climate system (Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007). This global warming is mainly due to anthro-pogenic greenhouse gas emissions, for the most part CO 2 . The annual increase observed in atmospheric CO 2 , however, is substantially less than the increase in anthropogenic emissions, showing the importance of terrestrial sinks in C sequestration (Canadell et al., 2007; Luyssaert et al., 2007). Globally, the land C sink accounted for about 30% of the total anthropogenic emissions from 2000 to 2006 (Canadell et al., 2007). Therefore, an evaluation of the C fixation in natural systems would be useful for the research community worldwide, especially in the context of the Kyoto Protocol (IGBP Terrestrial Carbon Work-ing Group, 1998). All plant sites (savannah, rainforest, forest, grasslands, shru-bland, annual crops, and tundra) can capture CO 2 from the air; however, the effectiveness of terrestrial uptake as a C sink depends on this being transformed to forms with long residence times (Prentice et al., 2003). In contrast to annual plants, such as maize (Zea mays L.) or sugar beet (Beta vulgaris L.), which can sequestrate more C than forest systems (Watson et al., 2000) but for shorter periods (Jansson et al., 2010), evergreen tree species could originate a sustainable ecosystem based on their high C fixation potential; this is due to their year-round activity main-taining living roots even in winter, the longevity of trees (>30 yr), vigorous growth, deeper and more extensive root systems, high leaf area index, and slow leaf turnover (Liguori et al., 2009). Numerous researchers have studied the impact of different fac-tors on the C fixation ability in forests (among others, Navar, 2009; Djomo et al., 2011; McEwan et al., 2011; Alvarez et al., 2012). In the European Union (EU), however, half of the surface area is used for agricultural purposes, hence the importance of ecological studies on the potential sink capacity of evergreen trees in the EU's natural environment. In Mediterranean coun-tries, citrus fruits are the second largest EU fruit crop after apple (Malus domestica Borkh.). Spain is the leading citrus-producing country in the area, with nearly 60% of EU production. In Spain, citrus orchards cover around 30 10 3 ha (10 6 Mg), of which up to 60 and 25% is developed in the Comunidad Valenciana and Andalucia, respectively. This crop could have great potential as an important sink of C; however, current assays aimed at estimating this C fixation capacity are very scarce. Quantification of the amount of CO 2 removed from the atmosphere through net C exchange is known as net primary production (NPP), which is, in terms of CO 2 exchange, the amount of C that is retained by plants after assimilation through photosynthesis (gross primary production, GPP) and autotro-phic respiration (R a) (Clark et al., 2001):
Article
Full-text available
An orchard carbon fixation between 5-11 μmol m-2 s -1 was recorded through the eddy covariance technique during the summer for a table grape in southern Italy. The total daily ecosystem exchange was equal to 2.07 g C/m2/day in 2001 and 1.68 in 2002, which was warmer. The latent heat of evapotranspiration was 40% Rn in 2001 and about 30% in 2002. Eddy covariance allowed estimation of the water use efficiency (WUE) of the vineyard, which averaged 0.0012 in 2001 and 0.0015 in 2002 at mid-day. WUE, determined at the canopy scale, is very important in those environments where water is a limiting factor and a correct irrigation schedule is necessary.
CO 2 and water exchanges in an oliv orchard: micrometeorological observations and agrometeorological applications to sustainable water management. Atti 2 nd International Seminar Biotechnology and Quality of Olive Tree Products around the Mediterranean Basin
  • F Pernice
  • A Motisi
  • F Rossi
  • T Georgiadis
  • M Nardino
  • G Fontana
  • G Dimino
  • A Drago
Pernice F., Motisi A., Rossi F., Georgiadis T., Nardino M., Fontana G., Dimino G., Drago A., 2006. CO 2 and water exchanges in an oliv orchard: micrometeorological observations and agrometeorological applications to sustainable water management. Atti 2 nd International Seminar Biotechnology and Quality of Olive Tree Products around the Mediterranean Basin". 5-10 Nov 2006
Monitoraggio dei processi di scambio atmosfera vegetazione: osservazioni sul flusso di carbonio
  • F Rossi
  • O Facini
  • T Georgiadis
  • M Nardino
Rossi F., Facini O., Georgiadis T., Nardino M., 2004. Monitoraggio dei processi di scambio atmosfera vegetazione: osservazioni sul flusso di carbonio, bilancio energetico e bilancio radiativo in un sistema-vigneto.
Seasonal CO 2 fluxes and energy balance in a kiwifruit orchard. Rivista Italiana di Agrometeorologia
  • F Rossi
  • O Facini
  • T Georgiadis
  • M Nardino
Rossi F., Facini O., Georgiadis T., Nardino M., 2007. Seasonal CO 2 fluxes and energy balance in a kiwifruit orchard. Rivista Italiana di Agrometeorologia, in stampa.