E’ possibile, cliccando sul link che segue (sfof-85d3d.web.app; effettuare la registrazione, attendere che l’account venga attivato, verrà inviato un codice temporaneo che servirà da password per il primo login. A login effettuato, verrà richiesto il reset password, inserendo sempre il codice temporaneo ottenuto e impostando una password personale. Cercare nella cartella spam , se non si è ricevuto il messaggio) attivare l’applicazione Carbon and Water Footprint (CWFP) per il calcolo dell’impronta idrica e di carbonio della granella di frumento duro anche al fine di attestare il beneficio ambientale. Con questa applicazione sarà possibile stimare il consumo, diretto ed indiretto, di CO2 ed idrico, qualificando ulteriormente anche dal punto di vista commerciale le aziende bio.
Per lo sviluppo di questo software, è stata eseguita una valutazione dell’impatto ambientale relativo alle emissioni di gas serra (GHG) e al consumo di acqua (acqua blu e verde) nell’agricoltura del grano biologico nell’ambiente mediterraneo, utilizzando l’Analisi del Ciclo di Vita (LCA), seguendo la normativa UNI EN ISO 14040 e le successive regolamentazioni. Di conseguenza, sono stati inizialmente definiti lo scopo e gli obiettivi di questa analisi, nonché i confini di sistema, i flussi di materiali di input, l’allocazione degli impatti, l’unità funzionale e le impronte ambientali.
Lo sviluppo del software (in questo caso, la footprint di carbonio e di acqua; CWFP) è stato guidato dall’obiettivo di creare uno strumento facile da usare con un’interfaccia intuitiva che potesse guidare l’utente nella scelta dei dati di input necessari attraverso finestre informative. Tuttavia, la semplicità di utilizzo e interpretazione dei dati generati dal software si riferiva solo al flusso di informazioni tra il sistema e l’utente finale, e non al quadro sottostante del software. Il framework dello strumento è stato semplificato razionalizzando i processi dal software dedicato (in particolare SimaPro ver. 8), mantenendo comunque i flussi di materiali ed energia, i calcoli e gli output necessari per una corretta valutazione del LCA all’interno di SimaPro.
L’analisi “dalla culla al cancello” è stata scelta come opzione per definire i confini di sistema, poiché queste restrizioni erano le più adatte allo sviluppo del CWFP, l’obiettivo per cui è stato progettato, e alle informazioni ritenute necessarie da fornire all’utente finale. All’interno dell’analisi dalla culla al cancello, i flussi di materiali ed energia si riferivano a tutte le macchine, attrezzature, fertilizzanti e pesticidi potenzialmente utilizzabili e ammessi nell’agricoltura biologica.
Va notato che le operazioni di management del suolo, riportate per impostazione predefinita nel CWFP, potrebbero non includere tutte le opzioni che un agricoltore può implementare nel sistema agricolo. Quindi, sono stati implementati una serie di algoritmi (Smith, 2015) per stimare il consumo di carburante in base alla velocità e alla forza di carico del trattore (se l’utente non dispone dei dati effettivi). Pertanto, il software, basandosi sul consumo stimato, determina le emissioni di GHG (nonché gli impatti legati alla produzione e manutenzione del trattore, delle macchine e degli edifici) e l’acqua blu. Questo dataset è quindi correlato a dati primari, mentre i dati secondari sono stati “ricercati” da SimaPro nel database Ecoinvent implementato nel software, basandosi su ciò che è indicato come informazione primaria. Come unità funzionale, ossia l’obiettivo a cui si fanno riferimento tutti gli impatti ambientali, è stato utilizzato l’ettaro di suolo coltivato. Ciò ha permesso di evitare l’allocazione degli impatti, in quanto nessun sottoprodotto viene implementato, utilizzando come unità di riferimento una specifica superficie. A questo proposito, sebbene ciò abbia evitato l’allocazione degli impatti come previsto dalla normativa UNI EN ISO sull’Analisi del Ciclo di Vita, è necessaria una premessa. Valutare solo ciò che accade sulla superficie coltivata produce una stima inaccurata di ciò che avviene in tutto il sistema di coltivazione esaminato. Infatti, mentre tutte le operazioni colturali, compreso l’uso di prodotti chimici, generano impatti ambientali, i residui delle colture rappresentano una riserva di carbonio e il rilascio di N2O. A seconda di come vengono gestiti i residui delle colture, questi possono rilasciare CO2 o rappresentare una riserva di carbonio nel suolo (come riportato di seguito). Pertanto, nel software CWFP, l’utente dovrebbe indicare la quantità di paglia rimossa dal campo, al fine di calcolare il guadagno/perdita di carbonio organico del suolo (SOC; kg ha-1) e convertito in CO2. Tuttavia, se l’utente non dispone di tali informazioni, il software CWFP implementa un algoritmo per calcolare la paglia e le radici prodotte a partire dal rendimento (IPCC, 2006) e le emissioni di N2O (convertite in CO2_eq) dalla decomposizione dei residui nel campo. Inoltre, il bilancio tra il carbonio (sotto forma di CO2) fornito dalla paglia e quello rilasciato attraverso la mineralizzazione della materia organica è stato raggiunto attraverso un algoritmo semplificato (Henin and Depui, 1945). Per quest’ultimo, i parametri dell’algoritmo sono stati calibrati su prove sperimentali a lungo termine di grano duro coltivato a Foggia (Italia meridionale). Una volta raccolte tutte queste informazioni, il CWFP calcola gli impatti ambientali legati alle emissioni di GHG per varie operazioni colturali e input agrotecnici. Il framework, basato sui flussi di materiali ed energia all’interno del sistema, restituisce anche il consumo di acqua blu, entro i confini “dalla culla al cancello”. Fornendo il rendimento del grano e il suo contenuto di umidità, si ottengono informazioni sulla Carbon Footprint (kg CO2_eq kg di grano-1) e sulla Water Footprint (m3 d’acqua kg di grano-1). Per quest’ultimo, il consumo di acqua verde è calcolato facendo riferimento ai valori riportati da Garofalo et al. (2019) e aggiunto all’acqua blu per determinare il consumo totale di acqua.
Il software presenta un’interfaccia estremamente semplice, in cui “finestre” dedicate guidano l’utente nella selezione dei dati di input più appropriati per i loro sistemi colturali. Alcune informazioni possono essere inserite autonomamente dall’agricoltore (come la densità del suolo, il contenuto iniziale di materia organica o la produzione di paglia), oppure il software può selezionare/stimare tali informazioni in base alla conoscenza già acquisita dall’utente (come il tipo di suolo o il livello di fertilità).
Il valore aggiunto del CWFP sta nel bilancio degli impatti/benefici conseguenti alle scelte effettuate dall’agricoltore, considerando non solo ciò che avviene “sopra” il sistema, ma anche ciò che accade “sotto”. Questo differisce dalla semplice somma delle emissioni generate lungo la catena di fornitura “dalla culla al cancello”. Pertanto, sebbene la stima delle emissioni segua l’approccio attributional (le emissioni sono interamente allocate al campo coltivato), lo strumento calcola la Carbon Footprint (CFP) utilizzando l’approccio “closed-loop recycling”, in cui i co-prodotti (residui) diventano una risorsa essenziale per la sequestrazione e lo stoccaggio del carbonio nel suolo quando vengono riciclati anziché rimossi completamente, quest’ultimo è fortemente raccomandato nelle pratiche di agricoltura conservativa. La CFP è affiancata dalla Water Footprint (WFP) per fornire indicazioni sugli impatti della gestione agricola sulle risorse idriche, una valutazione fondamentale in contesti con limitata disponibilità d’acqua, come il sud Italia.
Figura 1. Schermata per gli input delle varie operazioni in campo.
Figura 2. Finestra per gli input relativi alla produttività della coltura.
Figura 3. Finestra per gli input relativi alle caratteristiche del suolo.
Figura 4. Finestra relativa ai risultati dell’applicativo per il CFP.
Figura 5. Finestra relativa ai risultati dell’applicativo per il WFP.
Smith B. J., 2015. Fuel Consumption Models for Tractors
with Partial Drawbar Loads. Biological Systems
Engineering-Dissertations, Theses, and Student Research.
56, pp. 71.
https://www.ipccggip.iges.or.jp/public/2019rf/pdf/4_Volume4/19R_V4_Ch11_Soils_N2O_CO2.pdf.
Henin, S. and Dupuis, M.: Essai de bilan de la matière
organique du sol, in: Ann. Agron. 11, Dunod (impr. de
Chaix), Paris, 17–29, 1945
Garofalo, P., Ventrella, D., Kersebaum, K. C., Gobin, A., Trnka, M., Giglio, L., … & Castellini, M. (2019). Water footprint of winter wheat under climate change: Trends and uncertainties associated to the ensemble of crop models. Science of the Total Environment, 658, 1186-1208.