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Stimano la crescita e la biomassa in base ad osservazioni sperime...
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Modelli empirici
McHale et al., 2009, Urban Ecosys
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Project coordinator: R3 GIS srl – Merano (Italy)
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Traspirazione e miglioramento microclima
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784 kJ dissipati in un’ora come calore
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Misurazioni istantane e giornaliere
Misure istantanee fatte su foglie esterne alla
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Quanto assimilano in totale?
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LIFE URBANGREEN
La misurazione dei servizi ecosistemici degli alberi di Riomini e Cracovia
Risultati preliminari

Alessio Fini - DISAA, Università di Milano
---
@ Myplant & Garden

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LIFE URBANGREEN - La misurazione dei servizi ecosistemici degli alberi di Riomini e Cracovia

  1. 1. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) La misurazione dei servizi ecosistemici degli alberi di Rimini e Cracovia Risultati preliminari Alessio Fini DISAA, Università di Milano, via Celoria 2, Milano
  2. 2. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Le aree verdi forniscono servizi ecosistemici = benefici che derivano da processi ecologici, che, direttamente o indirettamente, aumentano lo stato di benessere dagli esseri umani. Sono di diverse tipologie: Dobbs et al., 2017, Routledge Approvvigionamento di risorse: cibo, acqua, energia Supporto di processi indispensabili alla vita (es. Cicli elementi, gas in atmosfera..) e regolazione di fenomeni ambientali (alluvioni, siccità) Fornitura di beni non materiali I benefici del verde
  3. 3. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Approvvigionamento di risorse La “food forest” è una policoltura di piante legnose ed erbacee perenni, eduli, pianificata e progettata per simulare le dinamiche forestali e perciò autosostenersi (Park et al., 2018)
  4. 4. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Beni non materiali: benefici sociali Le aree verdi urbane possono essere il “substrato” dell’aggregazione sociale, possono ridurre il senso di solitudine e favorire la formazione di una comunità coesa, in particolare se le persone condividono un obiettivo comune. Risultato: minor criminalità, violenze domestiche, vandalismo
  5. 5. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Stress reduction theory (SRT): la natura stimola delle reazioni affettive inconsce, che attivano vie metaboliche in grado di alleviare lo stress. Numerose evidenze supportano che la permanenza in contesti naturali riduce la tensione muscolare, la conduttanza epidermica, il cortisolo salivare, la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca (Kuo, 2015). Benefici fisici e psicologici
  6. 6. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) • Aumento del valore degli immobili • Impulso al commercio • Risparmio per spese di condizionamento estivo e riscaldamento invernale delle abitazioni Millenium park, Chicago: costo 475 milioni $; introiti previsti entro 10 anni: 3,4 miliardi $ Benefici economici
  7. 7. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Ulmus campestris Mergozzo (VB) Età stimata: piantato attorno al 1600 Vègia pianta stòrta ti scùndat l’età cume ‘na dòna ma mia al téemp Cà da piöcc, uscéi e ragn int’la tö panscia vòia che la rimbumba al culp A ti s’fèe fòrza e ti sa drizzat cume tacà al ciél par mia schisciàt Cusa mai t’i vist, cusa mai a t’i sentì sémpar lì int'i fèst e finarài suta l’acqua e al sùul cul Mussolini o cul P.C. Tì ti mòlat mia la tö ànima uramài fundùa cum al làach t’sè salvàdich ti fiàdat par la tèra testimòni d’la pòura géent ti avrèe capì sicǘr al giǘst sénsa gula Mì, fiöl da Margözz e tö, spéri par tì che püsèe in là mai un piulètt sénza giüdizzi al végna a sasinàt la pèll cargàa da piöcc, ragn e tanti ròpp bèll (Ulum, Olmo, poesia di Angelo Danini) Benefici storici e culturali
  8. 8. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Sotto l'olmo si riunivano i "consoli" di Riva e del Sasso per discutere la vita pubblica, per le decisioni riguardanti la comunità e per amministrare la giustizia di Mergozzo, ha quindi una grande valenza simbolica per una lista che si propone per amministrare il paese per i prossimi 5 anni (da: Lista Civica Progetto Mergozzo, http://etempo.over- blog.it/pages/Il_perche_della_scelta _di_un_simbolo-1322329.html) Benefici storici e culturali
  9. 9. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) La traspirazione delle piante assorbe 2,46 kJ di calore per grammo di acqua che evapora L’ombreggiamento può ridurre la temperatura localmente di 10-15°C Supporto e regolazione: miglioramento del microclima
  10. 10. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) 800 m2 di terreno con una copertura vegetale pari al 30% della superficie assorbono attraverso il processo di traspirazione circa 1.2 milioni di Kcal che altrimenti sarebbero cedute all'ambiente. Questa quantità di energia è sufficiente a condizionare, in estate, per 12 ore al giorno, due case di medie dimensioni Supporto e regolazione: miglioramento del microclima
  11. 11. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Immagine satellitare dell'emissione nell'infrarosso di Baton Rouge (Louisiana) rilevata a metà giugno 1998 Tetti nudi di edifici e/o l'asfalto raggiungono temperature di 65 °C Un parco cittadino mostra temperature inferiori ai 30 °C Supporto e regolazione: miglioramento del microclima
  12. 12. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Tipicamente, 1 cm2 di area fogliare adsorbe 10-70 mg PM all’anno, oltre ad assorbire inquinanti gassosi (CO, NOx, SO2, O3) Supporto e regolazione: miglioramento della qualità dell’aria
  13. 13. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Supporto e regolazione: miglioramento della qualità dell’aria Inquinanti gassosi (NOX; SO2; O3; CO) Particolato (PM10; PM2.5; PM0.1)
  14. 14. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Leaf deposition of different elements in Viburnum lucidum (black circle), A. unedo (white triangle down), P. × fraseri (black square), L. nobilis (white diamond), E. × ebbingei (black triangle up) and L. japonicum (white circle). From Mori et al., 2015, 2016. Eleagno Ligustro Inquinanteadsorbito Supporto e regolazione: miglioramento della qualità dell’aria
  15. 15. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) • Specie e tecniche colturali che tendono a sviluppare o favorire un maggior LAI assicurano una maggior deposizione di inquinanti • Le latifoglie sono generalmente più efficaci delle conifere; le sempreverdi più delle decidue Supporto e regolazione: miglioramento della qualità dell’aria
  16. 16. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Le piante legnose sono un eccellente ed economico sink di carbonio, in grado di assimilare e stoccare la CO2 atmosferica Assimilazione: carbonio annualmente rimosso dall’atmosfera dagli alberi, convertita in zuccheri tramite la fotosintesi Stoccaggio Quota di carbonio che rimane permanentemente in forma organica, sotto forma di biomassa legnosa, fino alla morte dell’albero Supporto e regolazione: riduzione della CO2 atmosferica
  17. 17. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Questi due filari producono i soliti benefici???
  18. 18. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) BENEFICI DEGLI ALBERI Longevità Dimensione a maturità Fotosintesi, conduttanza stomatica Prunus più vecchio di Atlanta Cedrus atlantica ‘Nana’ – età 130 anni Ippocastano e Cameraria
  19. 19. 0 BeneficioCosti Tempo Benefici con gestione Benefici senza gestione Costi con gestione Costi senza gestione Giovane Semi-Maturo Maturo Senescente Fasi della vita dell’albero Da Hauer, 2015 modificato
  20. 20. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) • Quantificare i benefici del verde • Orientare la pianificazione e la gestione per massimizzare i benefici/costi
  21. 21. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Structure Quantificare i benefici: I-Tree Environmental Services Comprehensive Value Strategic Mgmt & Advocacy
  22. 22. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Modelli empirici Stimano la crescita e la biomassa in base ad osservazioni sperimentali Le relazioni empiriche sono ottenuto “fittando” centinaia di osservazioni di parametri diversi delle piante (es. diametro, altezza, età) Mancano di una robusta base teorica, tuttavia un gran numero di equazioni è stato sviluppato per moltissime specie (soprattutto in ambiente forestale) Valgono per gli ambienti in cui sono sviluppati, difficile la generalizzazione ES: Stoccaggio di carbonio Biomassa = a (diametro)b Assimilazione di carbonio Incremento di biomassa tra anni successivi, corretto in base ad alcuni coefficienti
  23. 23. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Modelli empirici McHale et al., 2009, Urban Ecosys
  24. 24. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) http://www.vivaistiitaliani.it/qualiviva/consultazione-shede-tecniche Aesculus hippocastanum Qualiviva (Mipaaf, Italy) Schede tecniche che descrivono le caratteristiche morfologiche, ecologiche e i requisiti gestionali di 103 specie arboree ornamentali. Inoltre, è riportata la tolleranza di ciascuna specie ai principali stress biotici e abiotici Infine, usando I-Tree, sono stati quantificati alcuni servizi ecosistemi delle diverse specie
  25. 25. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079)
  26. 26. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) LIFE URBANGREEN (2018-2022) 2 città: Rimini e Cracovia 10 specie arboree 2 tipologie di gestione: tradizionale e “smart” Finalità: 1- quantificare tramite misurazione diretta i benefici del verde; 2- sviluppare un software di gestione smart che includa i benefici nella calendarizzazione degli interventi
  27. 27. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Campagne di misurazioni eco-fisiologiche intensive, effettuate in diversi periodi dell’anno, con lo scopo di misurare direttamente, anzichè stimare con modelli, i benefici forniti da alcune specie arboree: • Stoccaggio di CO2 • Assimilazione di CO2 • Adsorbimento di PM • Miglioramento del microclima 1- Misurazione in situ di alcuni servizi ecosistemici
  28. 28. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Dati da Remote sensing, dati ottenuti tramite LiDAR (Light Detection And Ranging) e modelli previsionali meteorologici saranno integrati alle misurazioni fisiologiche per sviluppare un software per una gestione “smart” del verde, in grado cioè di ottimizzare gli interventi irrigui e la potatura per massimizzare i benefici forniti e ridurre le esternalità legate alla gestione 2- Sviluppo di un software Supporto alla gestione del verde per aumentare i benefici
  29. 29. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Project coordinator: R3 GIS srl – Merano (Italy) Partners University of Milano (IT) Progea 4D – Krakow (PL) Anthea srl (City of Rimini – IT) Zarzad Zieleni Miejskiej (City of Krakow - PL) Inizio: Luglio 2018 Partner di progetto
  30. 30. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Le città Parametro (media trentennale) Rimini Cracovia Zona climatica (Koppen) Cfa Dfb Tmin (°C) 8,6 3,8 Tmax (°C) 17,6 12,8 Pioggia (mm) 705 622
  31. 31. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Selezione delle aree sperimentali Rimini (IT) Krakow (PL) Nella fase preliminare del progetto, sono state individuate aree rappresentative in cui effettuare le misurazioni
  32. 32. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Le aree sperimentali Le aree sperimentali sono state stratificate in due macro-tipologie: Aree pavimentate: alberature stradali, parcheggi, alberi a dimora in buche d’impianto ben definite o con visible interazione tra pianta e costruito. Aree non pavimentate: piante in parchi e giardini, soggette a scarsi o nulli conflitti con il costruito e a dimora in suoli per la maggior parte non pavimentati
  33. 33. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Le specie modello Sulla base di inventari pre-esistenti sono state individuate le 10 specie per ciascuna città da includere nel progetto: Specie Habitus Quercus robur Latifoglia decidua, grande Platanus x acerifolia Latifoglia decidua, grande Populus nigra Latifoglia decidua, grande Quercus ilex Latifoglia sempreverde, grande Pinus pinea Conifera sempreverde Tilia x europaea Latifoglia decidua, medio/grande Aesculus hippocastanum Latifoglia decidua, medio/grande Acer negundo Latifoglia decidua, media Ligustrum lucidum Latifoglia semi-decidua, piccola Prunus laurocerasus Arbusto sempreverde RIMINI: 2.500.000 m2 di verde con 52.809 alberi appartenenti a 84 specie Specie Habitus Quercus robur Latifoglia decidua, grande Fraxinus excelsior Latifoglia decidua, grande Populus nigra Latifoglia decidua, grande Ulmus laevis Latifoglia decidua, grande Pinus nigra Conifera sempreverde Tilia cordata Latifoglia decidua, medio/grande Aesculus hippocastanum Latifoglia decidua, medio/grande Acer platanoides Latifoglia decidua, medio/grande Sorbus aucuparia Latifoglia decidua, piccola Cornus alba Arbusto deciduo CRACOVIA: 4.720.000 m2 di verde con 50094 alberi censiti appartenenti a 73 specie
  34. 34. LIFE URBANGREEN | Project partners introduction Le aree sperimentali
  35. 35. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Come cresceranno queste specie? Diametro(cm) Rimini (R2 = 0,986) D = a * etàb Correlando misurazione del diametro del fusto a 1,3 m e l’età delle piante (fornita dale società di gestione del verde) sono state trovate equazioni in grado di predire l’accrescimento diametrale delle diverse specie nel tempo Cracovia (R2 = 0,991) Diametro(cm)
  36. 36. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Come cresceranno queste specie? Confronti tra specie Confronti tra microclimi Aesculus Tilia
  37. 37. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Dati Lidar saranno utilizzati per generare nuove curve di crescita, specifiche per l’ambiente urbano in Europa, in grado di mettere in relazione il diametro del fusto con l’area fogliare e il carbonio staccato Come cresceranno queste specie?
  38. 38. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Assimilazione di CO2 e miglioramento della qualità dell’aria A Rimini sono state effettuate due campagne di misurazione di fotosintesi e traspirazione, in estate e in autunno 2018 In ogni data, circa 650 foglie sono stati misurate
  39. 39. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) A Cracovia, al momento sono state effettuate le misurazioni solo nel periodo autunnale, misurando circa 800 foglie. Assimilazione di CO2 e miglioramento della qualità dell’aria
  40. 40. Assimilazione del carbonio: effetti della scelta della specie a Rimini Pspecie ** Pstrata ** Petà n.s. Pposizione ** PspecieXstrata n.s. PspecieXetà n.s. SpecieXposizione n.s. AgeXstrata ** SpecieXageXstrata ** Valori misurati su foglie in pieno sole 2,37 g CO2 assimilati in un’ora 0,79 g CO2 assimilati in un’ora
  41. 41. Assimilazione del carbonio: effetti della scelta della specie a Rimini Pspecie ** Pstrata ** Petà n.s. Pposizione ** PspecieXstrata n.s. PspecieXetà n.s. SpecieXposizione n.s. AgeXstrata ** SpecieXageXstrata **
  42. 42. Traspirazione e miglioramento microclima Rimini, luglio 2018 784 kJ dissipati in un’ora come calore latente (circa -0,7°C di raffrescamento di 1 m3 d’aria secca) 275 kJ dissipati in un’ora come calore latente (circa -0,28°C di raffrescamento di 1 m3 d’aria secca)
  43. 43. Assimilazione del carbonio: effetti della scelta della specie a Cracovia Pspecie ** Pstrata n.s. Petà ** Pposizione ** PspecieXstrata n.s. PspecieXetà ** SpecieXposizione n.s. AgeXstrata n.s. SpecieXageXstrata n.s. Valori misurati su foglie in pieno sole
  44. 44. Misurazioni istantane e giornaliere Misure istantanee fatte su foglie esterne alla chioma, in pieno sole, in condizioni di luce saturante permettono di confrontare in modo standardizzabile e comparabile il potenziale delle diverse specie, nei diversi siti Tuttavia, l’auto- ombreggiamento fa sì che, in modo diverso nelle diverse specie, non tutte le foglie della chioma siano esposte alla luce solare piena Inoltre, la luce potrebbe non essere sempre saturante
  45. 45. Le misure “daily” Ora del giorno
  46. 46. Quanto assimilano in totale? Dati in grammi per giorno per unità di area fogliare
  47. 47. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) • È in corso la quantificazione di altri benefici, come la capacità di rimuovere PM • Le attività fin qui condotte hanno messo in luce come i benefici forniti dipendano dalla scelta della specie Anche la gestione conta ?
  48. 48. LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079) Traspirazione e miglioramento microclima ? In una successiva azione del progetto, saranno valutati gli effetti di alcune tecniche di gestione sui benefici forniti: • Irrigazione • Pacciamatura • Potatura • Decompattazione
  49. 49. Grazie per l’attenzione With the contribution of the LIFE Programme of the European Union LIFE17 CCA/IT/000079 www.lifeurbangreen.eu

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