Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/2440
Title: La risposta della produttività primaria al clima ed ai suoi cambiamenti: un'analisi modellistica per alcune tipologie forestali italiane
Other Titles: The response of primary productivity to climate and its changes: a modeling analysis for certain Italian forest types
Authors: Mancini, Marco <AGR/05>
Keywords: Ecosistemi forestali;Produttività primaria;Cambiamento climatico;Areali biogeografici;Simulazioni modellistiche;GIS;Forest ecosystem;NPP;Climate change;Model simulation;AGR/05
Issue Date: 11-Mar-2011
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 23. ciclo
Abstract: 
Il destino delle foreste è legato in modo imprescindibile da come esse saranno in grado di rispondere al cambiamento climatico in atto.
Non a caso, quindi, questo è un tema che negli ultimi anni ha ricevuto e sta ricevendo molte attenzioni da parte del mondo scientifico. Sebbene le foreste abbiano risposto al cambiamento climatico per tutta la loro storia evolutiva, una forte preoccupazione per gli ecosistemi forestali è data dalla rapidità del cambiamento.
Esso avrà un forte impatto sulle utilizzazioni del territorio, sulla salute e sulla vitalità delle foreste, nonché sulla fornitura sostenibile di beni e servizi per la popolazione.
Resta da chiarire quale sarà la risposta delle foreste ai cambiamenti climatici in atto, ed in particolare all’aumento di CO2 atmosferica e di temperatura nonché alle modifiche del regime idrico. Secondo quanto previsto dagli scenari dell’IPCC, il surriscaldamento climatico in atto tenderà a spostare verso latitudini maggiori e ad altitudini più elevate gli ambienti tipici dell’area mediterranea.
A ciò vanno aggiunti, il rapido cambiamento dell’uso del suolo, la frammentazione degli habitat, lo sfruttamento delle risorse ambientali e la mancanza di un’adeguata pianificazione delle azioni antropiche, quali fattori che maggiormente degradano questi ambienti.
L’importanza degli ecosistemi forestali nel mitigare gli effetti dei cambiamenti globali, mediante la fissazione e lo stoccaggio di grandi quantità di carbonio, è ormai ampiamente riconosciuta.
Al fine di predire la produttività forestale a larga scala occorre disporre di un modello affidabile che richieda in ingresso pochi parametri di facile misurabilità.
L’obiettivo del lavoro, quindi, è stato quello di predire per tre specie che caratterizzano il panorama forestale italiano: Fagus sylvatica, Quercus cerris e Quercus ilex, la magnitudine e l’impatto del cambiamento climatico sulla Produttività Primaria Netta (NPP), associata alla distribuzione potenziale attuale e futura delle specie, in funzione di scenari climatici.
Attraverso l’utilizzo del modello semi-empirico Mo.C.A. è stato possibile stimare e spazializzare su tutto il territorio italiano, mediante l’uso di un GIS, gli output di NPP.
Tale studio ha considerato sia il clima attuale secondo il trentennio di riferimento 1961-1990 stabilito dal WMO (World Metorological Organization), che due finestre temporali differenti, quali quella del 2031-2060 e quella del 2071-2100, secondo due scenari climatici realizzati dall’Hadley Centre: il B1 e l’A1Fi.
Per avere una maggiore accuratezza nelle stime, gli output sono stati validati mettendoli a confronto con dati misurati attraverso la tecnica dell’eddy covariance, delle stazioni di misura presenti in popolamenti forestali uguali a quelli studiati. Inoltre, tale approccio ha consentito di dedurre alcuni aspetti relativi all’efficienza nell’utilizzo della risorsa idrica in relazione ad un gradiente latitudinale Sud-Nord e ai due diversi scenari climatici, grazie all’uso dell’indice WUE (Water Use Efficiency).
Entrambi questi aspetti saranno utili per la definizione di protocolli e linee guida atti al mantenimento degli attuali popolamenti forestali e alla mitigazione/minimizzazione degli effetti del cambiamento climatico.

The future of forests is bound to be so essential as they will be able to respond to climate change in progress.
Not surprisingly, this is an issue that in recent years has received and is receiving much attention from the scientific world. Although forests have responded to climate change during their evolutionary history, a strong concern for forest ecosystems is given by the rapidity of change.
It will have a strong impact on land use, health and vitality of forests and the sustainable provision of goods and services for the population.
It remains unclear which will be the response of forests to climate changes, particularly the increase in atmospheric CO2 and temperature as well as changes of water regime. According to the IPCC scenarios, the ongoing climate warming will tend to move toward higher latitudes and altitude the typical Mediterranean environments.
In addition, we have to consider the rapid change of land use, habitat fragmentation, exploitation of natural resources and the lack of proper planning of human actions, as factors that further degrade these environments.
It is now widely accepted the importance of forest ecosystems in mitigating the effects of global change, through the establishment and the storage of large quantities of carbon.
In order to predict forest productivity in a large scale we must have a reliable model that requires few input parameters easily measurable.
The aim of this study was to predict for three species that characterize the Italian forest landscape: Fagus sylvatica, Quercus cerris and Quercus ilex, the magnitude and impact of climate change on net primary production (NPP), associated with current and future potential distribution of species, according to climatic scenarios.
It has been possible to estimate, through the use of semi-empirical model Mo.C.A, and spatialise throughout the Italian territory, using a GIS, the outputs of NPP.
The study considered both the current climate over the period 1961-1990 established by the WMO (World Metorological Organization), and the potential one of other two temporal ranges, such as that of 2031-2060 and 2071-2100, according to two climatic scenarios produced by Hadley Centre: the B1 and the A1Fi.
To get more accuracy in the estimates, the outputs have been validated by comparing them with data calculated in forest measuring stations located in areas with the same studied species, by the eddy covariance technique.
Furthermore this approach has been useful to deduce some aspects of efficiency in the use of water resources in relation to a latitudinal gradient from south to north and two different climate scenarios, through the use of WUE index.
Both these aspects will be necessary to define protocols and guidelines aimed to maintain the existing actual forest stands and to mitigate / minimize the climate change effects.
Description: 
Dottorato di ricerca in Ecologia forestale
URI: http://hdl.handle.net/2067/2440
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