Uso del suolo: produrre più cibo e immagazzinare più carbonio

I ricercatori di KIT e HeiGIT scoprono che il cambiamento nell’uso del suolo può aumentare sia la produzione alimentare che la capacità di stoccaggio del carbonioI ricercatori di KIT e HeiGIT scoprono che il cambiamento nell’uso del suolo può aumentare sia la produzione alimentare che la capacità di stoccaggio del carbonioUtilizzo della superficie terrestre da parte degli esseri umani per la produzione di cibo, per esempio, è cambiato notevolmente nel corso degli ultimi secoli. La popolazione globale è in aumento. È necessaria una maggiore quantità di cibo che può essere trasportato in tutto il mondo in tempi brevissimi. Tuttavia, i sistemi di produzione alimentare storicamente sviluppati non riflettono il potenziale biofisico dei nostri ecosistemi. Lo studio mostra che il cibo non viene prodotto in luoghi in cui ciò sarebbe più efficiente in termini di utilizzo della superficie, consumo di acqua e CO2₂ emissioni. Invece, si continua a deforestare per ottenere terreni coltivati ​​e si irrigano pascoli e campi aridi. Queste attività hanno un enorme impatto negativo sulla disponibilità di acqua e sullo stoccaggio del carbonio.

Ma cosa accadrebbe se i campi, i pascoli e la vegetazione naturale venissero spostati dove sarebbe più efficiente? Cosa accadrebbe se i terreni coltivati ​​fossero limitati alle aree che non richiedono un’irrigazione estensiva? Per rispondere a queste domande, i ricercatori di KIT e HeiGIT hanno combinato un modello di vegetazione dinamica con un algoritmo di ottimizzazione per studiare scenari alternativi di utilizzo del suolo globale e i loro impatti.

L’ottimizzazione dell’uso del territorio aumenterebbe la produzione alimentare di oltre l’80% e la CO2₂ Capacità di archiviazione del 3% in media

I ricercatori hanno modellato l’uso del territorio ottimizzato per le condizioni climatiche di uno scenario ottimistico e uno scenario di cambiamento climatico attualmente più realistico per il prossimo e lontano futuro (dal 2033 al 2042 e dal 2090 al 2099). Il risultato: la sola riorganizzazione spaziale aumenterebbe la produzione alimentare in media dell’83%, la disponibilità di acqua dell’8% e la CO2₂ capacità di stoccaggio del 3%. Tali aumenti sarebbero ancora più elevati se uno dei tre parametri avesse la priorità rispetto ai restanti due.

“Il nostro studio ha coperto esclusivamente il potenziale biofisico come base per l’uso del territorio che considererebbe molto meglio i conflitti target”, afferma la prima autrice Dr. Anita Bayer del Campus Alpine del KIT a Garmisch-Partenkirchen. “Abbiamo scoperto che ci sono effettivamente regioni in cui determinati usi del territorio sarebbero vantaggiosi o ottimali.” Secondo lo studio, le foreste tropicali e boreali dovrebbero essere preservate o rimboschite a causa della loro eccellente concentrazione di CO2₂ capacità di stoccaggio anziché essere utilizzate come terreni coltivati ​​o pascoli. Le latitudini temperate dovrebbero servire come terreni coltivati ​​piuttosto che come pascoli. Ciò compenserebbe la perdita di superficie dovuta al rimboschimento delle foreste tropicali e boreali. Le ampie e aperte savane e praterie tropicali e subtropicali dovrebbero essere utilizzate come pascoli e per la produzione alimentare. “Questo schema ottimale di utilizzo del territorio si è rivelato molto stabile nel nostro studio”, afferma Bayer.

Cambiamento deliberato di destinazione d’uso del suolo

Lo studio mostra che la pratica regionale differisce fortemente dall’ottimale teoricamente raggiungibile. Sarebbero necessari massicci cambiamenti nell’uso del territorio per sfruttare meglio il potenziale biofisico, aumentando allo stesso tempo la produzione alimentare, la disponibilità di acqua e la capacità di stoccaggio del carbonio. “Sebbene tali grandi cambiamenti nell’uso del territorio sembrino irrealistici, dovremmo essere consapevoli del fatto che il cambiamento climatico sarà comunque associato a grandi cambiamenti delle aree di coltivazione”, afferma il professor Sven Lautenbach, ricercatore dell’HeiGIT e dell’Istituto geografico dell’Università di Heidelberg. “Non dovremmo lasciare che questi cambiamenti avvengano, ma cercare di gestirli tenendo conto del potenziale biofisico.”

“Garantire l’approvvigionamento alimentare globale è una delle maggiori sfide del nostro tempo e il cambiamento climatico aggraverà questo problema in molte regioni”, afferma il professor Almut Arneth della Divisione di ricerca ambientale atmosferica dell’Istituto di meteorologia e ricerca climatica del KIT, KIT’S Campus Alpine a Garmisch -Partenkirchen. “Il nostro studio mostra chiaramente che, nonostante i cambiamenti climatici sfavorevoli, l’ottimizzazione dell’uso del territorio potrebbe aumentare significativamente i rendimenti agricoli e allo stesso tempo limitare il consumo di superficie. Ora è importante trovare modi per implementare i cambiamenti nell’uso del suolo che tengano conto sia delle condizioni biofisiche che aspetti sociali.”