CALCOLO DELL’IMPRONTA IDRICA SU GLERA

di  Dott. Eros Borsato

1. INTRODUZIONE

Il concetto di impronta idrica nasce dall’idea che il consumo d’acqua, ma così come la sua contaminazione, comportano un impatto sulla risorsa e sulla sua disponibilità non solo dal punto di vista fisiologico, ma anche di allocazione della risorsa verso un’attività produttiva piuttosto di un’altra, oppure può comportare una situazione di scarsità idrica che crea un danno sul benessere dell’ecosistema e della comunità che vive il territorio.

L’analisi delle performance aziendali circa il suo consumo ed eventuale contaminazione della risorsa acqua ha la funzione non tanto di valutare il proprio consumo (*1) ma di recepire quale fase del processo può essere migliorata al fine di ridurre l’impronta ed interpretare l’impatto che l’azienda comporta sulla risorsa idrica. 

La metodologia “Water Footprint Assessment” (WFA) valuta la gestione della risorsa idrica in modo da comprendere come questa possa influire sulla disponibilità idrica e sul suo uso sostenibile. Questa metodologia prevede la quantificazione del consumo idrico attraverso l’analisi volumetrica di due indicatori di tipo quantitativo e uno qualitativo.

La presente relazione focalizza l’analisi di impronta idrica o “Water Footprint” per la fase di campagna e sotto l’aspetto quantitativo dell’impatto sulla risorsa.

2. DESCRIZIONE E OBIETTIVI DEL CASO STUDIO

Il presente report vuole fornire informazioni in merito all’impronta idrica aziendale o di organizzazione inerente al consumo idrico dei processi coinvolti nella fase di campagna. Questa analisi si basa su 4 fasi definite dalla metodologia “Water Footprint Assessment”, illustrate dal manuale dell’organizzazione “Water Footprint Network”, che prevede:

  • L’assegnazione dello scopo e degli obiettivi dell’analisi;
  • La quantificazione dei consumi di acqua del sistema suolo-pianta;
  • La determinazione dell’impatto assoluto e relativo alla disponibilità idrica del territorio;
  •  L’interpretazione dei risultati.

L’analisi farà riferimento ad un’unità funzionale riguardante la superficie unitaria di 1 ettaro (ha). La fase di campagna viene valutata in tutti i suoi processi produttivi, dal germogliamento alla fase di piena maturazione dell’uva.

La fase campagna riguarda tutta la fase produttiva di uva in azienda. Sono stati considerati, per questa analisi, il periodo vegetativo dello scorso anno, periodo in cui il sistema suolo-pianta era attivo ed è stato possibile quantificarne il consumo idrico.

3. ANALISI DI IMPATTO

L’analisi di impronta idrica compara la diversa tessitura del terreno combinando l’uso di immagini da satellite con la raccolta di dati a terra. L’importanza di conoscere le performance ambientali che sia attraverso la raccolta di dati a terra o tramite strumenti da remoto, comporta la necessità di acquisire una consapevolezza di come e quanto la fase produttiva, un processo o un’organizzazione intera, può determinare un impatto sul territorio e sulla risorsa idrica.

Al fine di comprendere meglio i consumi volumetrici di acqua nella fase di campagna dovuti ai processi viticoli per la produzione di uva Glera, si considerano impatti diversi in funzione del microclima e della tessitura del terreno.

In figura 1 si riportano gli effetti pedo-climatici dell’andamento pluviometrico, di evapotraspirazione e del relativo deficit idrico. Sotto l’aspetto climatico, l’andamento pluviometrico ha registrato volumi di 1147 mm durante l’intero anno 2019 e di 675 mm durante la stagione vegetativa da metà aprile a metà settembre. Si sono registrate medie stagionale delle temperature massime di 27°C e minime di 15°C.

La stagione ha comportato rispettivamente una somma evapotraspirometrica di 342 mm secondo i dati delle capannine meteo e di 490 mm secondo l’integrazione con le stime da immagini satellitari, considerando condizioni ottimali senza stress idrici.

Figura 1: Andamento climatico stagionale. In figura vengono riportati i valori cumulati in mm delle precipitazioni, di evapotraspirazione e deficit idrico anche con l’utilizzo di dati da remoto (NDVI).

Tuttavia, l’evapotraspirazione colturale si è ridotta a causa di alcuni stress idrici che si sono susseguiti durante la stagione e che hanno determinato un’evapotraspirazione effettiva di 329 mm per un suolo franco-limoso-argilloso, e di 325 mm per un suolo limoso-argilloso, mentre aumenta se valutiamo il consumo idrico evapotraspirato stimato tramite l’uso di immagini satellitari; questi volumi aumentano di poco attestandosi a 377 mm per un suolo franco-limoso-argilloso e a 370 mm per un suolo limoso-argilloso.

Il deficit idrico non risulta troppo diverso poiché le variazioni tra la stima con dati a terra e la stima con integrazione di immagini da satellite sono minime e dipendono dal rapporto tra l’evapotraspirazione potenziale e quella attuale effettiva della pianta.

L’analisi dello stato di stress della vegetazione viene comunemente monitorato attraverso l’indice di NDVI che rappresenta un buon metodo per monitorare lo stato di benessere della pianta sia dal punto di vista eziologico che fisiologico. Valori elevati vicini all’unità sono indice di vigoria e buono stato sanitario della pianta, mentre valori più bassi pur sempre superiori a zero indicano uno stato di sofferenza. Valori inferiori allo zero sono tipici di diverso uso del suolo ad esempio un suolo nudo o un’area priva di vegetazione.

Figura 2: immagine satellitare dell’area di studio (h) e mappatura attraverso l’indice di NDVI in data: 3 giugno (a), 13 giugno (b), 23 giugno (c), 3 luglio (d), 13 luglio (e), 23 luglio (f) e 17 agosto (g).

Dalla figura 2 è possibile capire come l’andamento stagionale dello stato di stress del vigneto sia variato sostanzialmente in aree circoscritte e ben stabilite. La variazione dell’indice di NDVI è marcata e si distinguono fasce ben visibili che indicano una diversa gestione dei filari piuttosto che una condizione diversa del contenuto idrico nel terreno dovuta al sistema di drenaggio presente nell’appezzamento. La condizione di stress colturale ha inciso sulla componente evapotraspirativa e di conseguenza sul consumo idrico finale.

A tal proposito, si evidenzia in figura 3, come l’impronta idrica finale sia dipesa e dalla tessitura lungo il profilo di suolo esplorato dalle radici e dallo stato di benessere della vegetazione. L’impronta verde o “WF green” presenta valori simili rispettivamente di 3054 m3/ha e 2946 m3/ha per un suolo a tessitura franco-limoso-argilloso e limoso-argilloso, mentre tale valore diminuisce considerando la stima attraverso l’uso dell’indice di NDVI a 3030 m3/ha e 2922 m3/ha, rispettivamente.

Figura 3: immagine satellitare dell’area di studio (h) e mappatura attraverso l’indice di NDVI in data: 3 giugno (a), 13 giugno (b), 23 giugno (c), 3 luglio (d), 13 luglio (e), 23 luglio (f) e 17 agosto (g).

Diverso è il risultato per l’impronta blu o “WF blue” che riporta valori più alti qualora la stima preveda l’uso dell’indice di stress della vegetazione “NDVI”. WF blue presenta valori rispettivamente di 1630 m3/ha e 1597 m3/ha per un suolo a tessitura franco-limoso-argilloso e limoso-argilloso, mentre tale valore aumenta se consideriamo la stima attraverso l’uso dell’indice di NDVI a 2100 m3/ha e 2041 m3/ha, rispettivamente.

Complessivamente, analizzando le interazioni suolo-pianta, si nota come seppure la valutazione dello stato di stress colturale attraverso l’uso dell’indice di NDVI generi un aumento della stima dell’impronta idrica, non altera la considerazione finale dove si nota che l’impronta idrica è generalmente superiore in un terreno a tessitura franco-limoso-argillosa.

4. INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI

L’analisi quantitativa dell’impronta idrica per la fase di campagna calcola il consumo di acqua per la coltura come valore assoluto, il quale oltre a fornire un valore indicativo dell’impatto aziendale ha anche funzione di rilevare un valore di riferimento per l’annata in corso al fine di ridurre tale consumo l’anno seguente.

Tale valore assoluto però non può essere comparato con altre produzioni simili della zona a meno di rapportare l’impronta idrica ad un valore di riferimento che abbia funzione di soglia al fine di analizzare la sostenibilità del processo produttivo normalizzando il valore assoluto pesato sul parametro di riferimento. Tale “parametro di normalizzazione” ha la funzione di inserire il concetto di disponibilità della risorsa e di rapportare il consumo del processo a tale disponibilità. Il “parametro di normalizzazione” viene individuato differentemente in base al beneficio nell’utilizzare “acqua verde” piuttosto che “acqua blu”. Di conseguenza, per l’analisi di sostenibilità nell’uso e consumo di acqua verde che considera l’evapotraspirazione dovuta alla sola acqua piovana, si considera l’evapotraspirazione stagionale cumulata come valore di riferimento. Infatti, la disponibilità di acqua verde in un ambiente naturale viene definita come il quantitativo d’acqua che potenzialmente le piante di un’area circoscritta possono evapotraspirare. Nel caso dell’utilizzo di acqua blu, il suo “parametro di normalizzazione” può ritrovarsi tra il quantitativo d’acqua che un territorio, delimitato ad esempio da un bacino imbrifero, può fornire come acqua sotterranea e superficiale sottoforma di ruscellamento e infiltrazione profonda, ma che in caso di mancanza di dati può essere ricercato nel valore cumulato della pioggia efficace stagionale.

Figura 4: analisi della sostenibilità dell’impronta idrica (m3/m3) sulla risorsa locale in termini di acqua verde e blu.

La sostenibilità (WF sustainability) viene analizzata in figura 4 e calcolata come volume consumato in rapporto al volume disponibile (m^3/m^3), dove valori bassi indicano maggiore grado di sostenibilità della componente di impatto sulla risorsa idrica. In dettaglio, si osserva come, considerando lo stato di stress colturale attraverso l’indice di NDVI, l’impronta verde diminuisca di circa il 30%. La gestione del vigneto con un suolo franco-limoso-argilloso determina un impatto di poco superiore (4%) rispetto ad un suolo limoso-argilloso. L’impronta blu viene messa in rapporto alla pioggia efficace al fine di determinarne la sostenibilità. Si nota un aumento di circa il 28% valutando lo stato di stress colturale attraverso l’indice di NDVI, mentre la gestione di un suolo franco-limoso-argilloso determina un impatto di poco superiore (3%) rispetto ad un suolo limoso-argilloso anche nel caso dell’impronta blu.

Lo studio dell’impronta idrica in termini assoluti (m3/ha) evidenzia risultati diversi da quanto riportato da una valutazione di sostenibilità dell’impronta idrica in relazione alla reale disponibilità di risorsa.

CONCLUSIONI

L’azienda ha analizzato solo la componente quantitativa dell’impronta idrica per la sola fase di campagna. Tale valore può assumersi come indicativo della stagione appena trascorsa e di riferimento per le analisi future di impronta idrica al fine di migliorare le prestazioni ambientali dell’azienda.

Questa analisi ha riportato diverse considerazioni in merito all’uso dei soli dati da stazioni meteo, oppure disporre di immagini satellitari da cui elaborare il bilancio idrico colturale. Si nota che al di là della scelta metodologica, un terreno franco-limoso-argilloso risulta avere un’impronta idrica di poco superiore rispetto ad un terreno limoso-argilloso. La coltivazione del vigneto a Glera dell’azienda durante il periodo vegetativo risulta avere un’impronta idrica verde di 3054 m3/ha e un’impronta idrica blu di 1630 m3/ha nell’area a tessitura franco-limoso-argillosa, mentre scende a 2946 m3/ha (impronta verde) e a 1597 m3/ha (impronta blu) nell’area a tessitura limoso-argillosa. La scelta metodologica di stima attraverso l’integrazione del bilancio idrico colturale con l’indice di NDVI risulta sovrastimare il fabbisogno idrico e ridurre la componente evapotraspirativa di acqua verde.

L’analisi di sostenibilità per un suolo franco-limoso-argilloso e un suolo limoso-argilloso vede una buona condizione per quanto riguarda l’impronta blu che si attesta ad un valore medio di 0,25 m3/m3 e 0,32 m3/m3, mentre sale a un valore medio di 0,87 m3/m3 e di 0,61 m3/m3 per quanto riguarda l’impronta verde e che riguardano rispettivamente analisi stimate con soli dati rilevati a terra e attraverso l’integrazione con dati da remoto. Il valore più alto nel caso del consumo di acqua verde non deve considerarsi come insostenibile, in quanto il volume relativo viene rapportato ad una disponibilità nel periodo meno piovoso dell’anno e con temperature più alte rispetto la media annua.

 

L’analisi di impronta idrica aziendale può essere implementata delle fasi di cantina e imbottigliamento, oltre che integrata dei processi di lavorazione in vigneto che in questo studio non vengono considerati, come ad esempio l’acqua consumata attraverso l’irrorazione fitosanitaria. Inoltre, la componente volumetrica qualitativa è molto importante per definire l’impronta idrica totale. L’eventuale contaminazione delle acque nei corpi idrici aziendali può determinare un danno all’ecosistema acquatico o una diminuzione della disponibilità idrica dal punto di vista della qualità delle acque.

Il consumo idrico aziendale può essere determinato attraverso strumentazioni in loco che determinano una migliore stima del bilancio idrico colturale sia con l’uso di sensori al suolo per la misura dell’umidità del terreno sia con l’uso di capannine meteo aziendali.

Questa analisi va quindi considerata una prima valutazione delle condizioni aziendali, nello specifico per il vigneto di Glera. La riduzione dell’impronta idrica può essere intrapresa, quindi, in maniera diretta, agendo sia sulla scelta consapevole delle materie prime che sull’aumento dell’efficienza operativa nel consumo idrico, e indiretta attraverso un aumento della sensibilità dell’operatore alla percezione del rischio di impatto idrico, in termini di consumo e inquinamento.

 

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Nota 1

Lo studio dell’impronta idrica si basa sulla nuova norma ISO 14046/2014, che riporta delle linee guida per la valutazione ed interpretazione dell’impatto dei processi aziendali sulla risorsa stessa, attraverso la metodologia dell’analisi del ciclo di vita o “Life Cycle Assessment”. Lo studio del ciclo di vita si basa essenzialmente sulla norma ISO 14040, che ne definisce i principi e il contesto su cui si impernia l’analisi stessa e sulla ISO 14044, che ne delinea le linee guida e le azioni da seguire. Inoltre, lo standard ISO 14046 assicura la qualità della valutazione e di analisi di impronta idrica prevedendo l’utilizzo di indicatori che forniscano informazioni riguardanti la sostenibilità economica, ambientale e sociale valutando i danni come impatti sulla risorsa idrica, sull’uomo e sull’ecosistema aquatico e terrestre che vengono conseguiti attraverso le attività antropiche.

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