RICERCA ITALIANA     

Strumenti e strategie innovative per la progettazione di sistemi colturali per le Zone Vulnerabili da Nitrati italiane

Università degli Studi di Sassari

Abstract

La ricerca prenderà in considerazione quattro casi di studio in altrettante regioni italiane ben distinte per caratteristiche pedo-climatiche e contesto geografico e socio economico, ma accomunate da gravi problemi di inquinamento delle acque superficiali e/o profonde da nitrati di origine agricola e ubicati in "zone vulnerabili da nitrati" (ZVN).
Nella bassa pianura friulana, su terreni profondi, argillosi, è disponibile un impianto sperimentale macroparcellare con possibilità di quantificazione e campionamento dell'acqua di drenaggio. Si prevede di studiare alcuni tra i sistemi colturali intensivi più
diffusi nella zona, basati su avvicendamenti colturali irrigui più o meno integrati con l'allevamento zootecnico intensivo, cerealicolo-zootecnico, mercantile e orticolo.
Nelle Marche la ricerca verrà condotta a Serra de' Conti, nella collina interna, uno dei comuni dichiarati a suo tempo in "emergenza nitrati". In questa area sono stati identificati due microbacini (60 e 80 ha) nei quali dal 1998 sono stati installati a valle del fosso principale di raccolta delle acque dispositivi per la quantificazione e il campionamento automatico dell'acqua. Si dispone di un'accurata caratterizzazione pedologica dei terreni, di un sistema GIS contenente dati su pendenze, terreni, rete scolante, aree non coltivate e sistemi colturali (dal 1998) e di una calibrazione preliminare dei modelli Cropsyst e Criteria 3D. I sistemi colturali sono rappresentativi di vaste aree collinari della regione e sono basati su colture autunno-vernine (frumento e orzo principalmente) con colture a ciclo primaverile estivo (girasole, mais) o foraggere (erba medica), oltre che sulla vite da vino (zona DOC Verdicchio dei Castelli di Jesi).
In Sardegna, il sito è ubicato ad Arborea ed è rappresentativo dei sistemi agricoli irrigui mediterranei più intensivi, per la presenza di una concentrazione di allevamenti di bovini da latte ed orticoltura intensiva, in un territorio costiero bonificato negli anni '20 e caratterizzato da falda superficiale e suoli sabbiosi. L'area è l'unica ZVN dell'isola e interessa una delle principali realtà agricole della regione per fatturato, occupazione e qualità delle filiere agroalimentari ad alto valore aggiunto. Nel sito considerato si dispone di serie storiche di dati meteorologici e della disponibilità di aziende agricole e tecnici dei servizi di assistenza tecnica locali a fornire i dati necessari per la ricerca.
In Campania, si prevede di sperimentare la possibilità di introdurre colture intercalari di copertura nell'ambito di sistemi colturali bilogici in ZVN. Anche in questo caso, si tratta di un'area con elevata potenzialità produttiva, nella quale l'inquinamento da nitrati potrebbe determinare un importante freno allo sviluppo rurale.
Il progetto si articolerà nelle seguenti attività:
1) Sperimentazioni di campo, finalizzate a puntuali verifiche delle relazioni causa effetto tra sistemi colturali e lisciviazione dei nitrati nei siti oggetto di studio;
2) Simulazioni con diversi strumenti nelle diverse aree di studio (CropSyst, DSSAT, Epic, Century, Criteria 3D), finalizzate alla verifica dei cambiamenti attesi da diverse opzioni di sistemi colturali in termini di produttività delle colture, mineralizzazione della sostanza organica e lisciviazione dei nitrati, con un approfondimento sull'idrologia superficiale nel sito marchigiano di collina;
3) Analisi partecipative, basate sui risultati delle sperimentazioni e delle simulazioni, finalizzate a verificare punti di forza, di debolezza, opportunità e minacce (analisi SWOT) delle diverse opzioni formulate attraverso i risultati sperimentali e a concertare possibili strategie per il conseguimento degli obiettivi previsti dalla direttiva acqua e della direttiva nitrati.
I risultati della ricerca permetteranno la realizzazione di prodotti a diversi livelli:
1) Pubblicazioni scientifiche su riviste ISI e comunicazioni scientifiche a convegni nazionali ed internazionali.
2) Documenti di sintesi e "policy briefs" elaborati nel corso di workshop interattivi da gruppi di lavoro composti da ricercatori e altri soggetti coinvolti nella ricerca, che conterrà elementi utili a fornire risposta alle domande indicate negli obiettivi della ricerca.
3) Risorse online pubbliche a supporto della progettazione di sistemi colturali sostenibili in ZVN. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Pier Paolo Roggero Università degli Studi di SASSARI

Obiettivo del Programma di Ricerca

L'impostazione del progetto risponde all’obiettivo generale di sviluppare nuovi approcci e strategie di ricerca scientifica agronomica per supportare la progettazione di sistemi colturali sostenibili in zone vulnerabili da nitrati (ZVN) italiane.
Considerando la forte sito-specificità delle problematiche agronomiche e la complessa natura del problema nitrati, la ricerca è stata progettata al fine di valorizzare le conoscenze scientifiche acquisite e le capacità di analisi di quattro gruppi di ricerca Universitari in altrettante realtà agricole regionali italiane (Friuli, Marche, Campania e Sardegna). Ogni gruppo di ricerca contribuirà al conseguimento degli obiettivi del progetto attraverso l’analisi di un caso di studio rappresentativo di una delle più rilevanti realtà agricole regionali ubicata in ZVN.
L’approccio scelto è finalizzato alla integrazione dei risultati di sperimentazioni di lunga durata o monitoraggi specifici di campo condotti localmente, in modelli di simulazione, attraverso i quali sarà possibile definire un ventaglio di opzioni per le specifiche situazioni locali oggetto di indagine, che saranno utilizzate per la generazione di diversi scenari di sistemi colturali. L’analisi di scenario sarà resa accessibile, con opportuni strumenti, anche a portatori di interesse locali, con l’obiettivo di facilitare l’integrazione di conoscenze scientifiche agronomiche con quelle di diversi portatori di interesse (lay knowledge).
In questo contesto, il progetto propone un approccio innovativo rispetto a quelli basati sullo sviluppo di strumenti informatici o modellistici a supporto delle politiche di attuazione della direttiva nitrati: si intende infatti utilizzare i risultati delle analisi di scenario e delle sperimentazioni di campo come strumento di supporto ad un’analisi partecipata dei casi di studio ben definiti, nell'ambito della quale i ricercatori possono assumere non solo il ruolo di osservatore dei processi biofisici, ma anche quello di facilitatore del dialogo tra stakeholder e di co-ricercatore, per condividere i problemi ed individuare insieme agli stessi stakeholder le soluzioni effettivamente praticabili nello specifico contesto locale (Blackmore, 2007; Environ. Sci. Policy, 10(6), 512-525).

In particolare, con questo programma di ricerca si intende fornire elementi utili per rispondere alle seguenti domande:
1) Come sta evolvendo da un punto di vista agronomico il problema dell'inquinamento da nitrati delle acque nel contesto di diverse realtà agricole italiane classificate come "ZVN"?
2) Quali modelli di intervento sono più efficaci per facilitare la transizione degli attuali sistemi colturali ad alto impatto ambientale verso altri più compatibili con gli obiettivi fissati dalla normativa in vigore, per le aziende agricole che ricadono in ZVN?
3) Quali strumenti sono più efficaci per il monitoraggio e la valutazione agronomica del rischio di inquinamento e dell'efficacia delle misure agro-ambientali attuate in zone vulnerabili da nitrati, in diversi contesti nazionali?
4) Che ruolo potrebbero svolgere gli agricoltori nel monitoraggio e nella valutazione del rischio a scala aziendale e territoriale e nella individuazione di efficaci soluzioni in specifiche situazioni locali? E quali sono le implicazioni per la ricerca agronomica in questa materia?
5) A quali approcci è utile far riferimento per valorizzare appieno le conoscenze scientifiche agronomiche nella individuazione di soluzioni pratiche al problema dei nitrati?
Obiettivo della ricerca è quindi quello di produrre un quadro aggiornato su nuovi strumenti e strategie per il monitoraggio, la valutazione del rischio di inquinamento da nitrati e lo sviluppo di sistemi colturali eco-compatibili per le ZVN. L'analisi prevede anche il coinvolgimento indiretto di numerosi soggetti esterni al progetto che possono svolgere un ruolo attivo rilevante nella progettazione, attuazione, monitoraggio e valutazione delle norme o nelle scelte di pratica agricola: ricercatori di altre università italiane con specifica esperienza nel settore, funzionari delle agenzie e degli assessorati regionali delle regioni nelle quali sono localizzati i casi di studio, agricoltori delle aree sperimentali, tecnici coinvolti nell'attuazione delle misure agro-ambientali o nel monitoraggio. <<<

Risultati parziali attesi

15 - Risultati attesi dalla ricerca, il loro interesse per l'avanzamento della conoscenza e le eventuali potenzialità applicative
(Max 2 pagine = 16000 caratteri)

Risultati attesi dalla ricerca e potenzialità applicative
La ricerca è stata progettata per fornire i seguenti elementi, utili a rispondere alle domande elencate negli obiettivi della ricerca:
1) dati quantitativi sulle relazioni tra sistemi colturali e qualità delle acque di drenaggio e di deflusso superficiale in diverse realtà agricole Italiane ubicate in ZVN.
Dall’analisi della letteratura internazionale emerge in particolare per l’Italia una cronica carenza di dati quantitativi di campo sull’impatto di diversi sistemi colturali, che permetta di supportare la progettazione e attuazione delle misure agroambientali sviluppate dalle politiche europee. La ricerca proposta permetterà di acquisire nuove informazioni riferite a situazioni rurali di elevato interesse a scala regionale e nazionale per valore aggiunto prodotto, la qualità delle risorse ambientali e l’indotto sociale ed economico in gioco. Le Regioni stanno provvedendo, a fatica, all’attuazione dei Programmi di Sviluppo Rurale e delle direttive acqua e nitrati, con strumenti e conoscenze decisamente insufficienti rispetto a quelle degli altri paesi europei, nei quali le direttive sono state ideate, progettate ed attuate. I dati quantitativi raccolti “sul campo” rappresentano perciò una risorsa insostituibile per la credibilità dei risultati della ricerca. Tutte le unità di ricerca saranno quindi impegnate nella raccolta di dati originali, finalizzati non solo alla quantificazione di processi, ma anche e soprattutto alla calibrazione di strumenti di simulazione, necessari per poter conseguire risultati e ipotesi di lavoro future nell’arco temporale necessariamente ristretto del progetto. I partecipanti al progetto mettono a disposizione della ricerca dispositivi sperimentali di lunga durata o siti sperimentali ben caratterizzati da un punto di vista pedo-climatico, che faciliteranno l’acquisizione di nuovi dati a supporto delle simulazioni.
2) Strumenti di simulazione calibrati per diverse realtà agricole italiane ubicate in ZVN, attraverso i quali poter analizzare quantitativamente la compatibilità ambientale di diverse opzioni agronomiche di gestione dei sistemi colturali in tutte e quattro le realtà agricole prese in esame.
Alla fine del biennio di ricerca, ci si attende di fare significativi passi avanti nella calibrazione di potenti strumenti di simulazione indispensabili nella fase di valutazione ex ante di diverse opzioni agronomiche sui sistemi colturali in ZVN nelle specifiche situazioni locali. La disponibilità di questi strumenti è strategica sotto diversi punti di vista: per l’analisi quantitativa di processi biofisici che controllano le relazioni tra sistemi colturali e concentrazione di nitrati nelle acque di percolazione e ruscellamento nel medio e lungo termine, impossibile da verificare in campo in tempi così ristretti; per la costruzione di ipotetici scenari futuri da utilizzare come strumenti di facilitazione della riflessione tra stakeholder a diversi livelli (operativo, di attuazione delle politiche, di altri soggetti indirettamente interessati) dei diversi casi di studio; per l’ulteriore sviluppo delle ricerche, anche in relazione alla rete di relazioni che i singoli ricercatori hanno con altri progetti europei che si interessano di questi aspetti (es. SEAMLESS - http://www.seamless-ip.org/). Da questo punto di vista, si attendono dalle simulazioni un ventaglio ampio di opzioni agronomiche per le ZVN che, viste globalmente, potranno rappresentare un importante supporto per l’attuazione delle politiche agroambientali a livello nazionale.
Il fatto che il progetto preveda l’impiego di diversi strumenti di simulazione, deve essere considerato una ricchezza, anche perché da questa scelta si attendono indicazioni importanti sulla validità di ciascuno strumento ad affrontare i problemi in relazione alla scala di indagine o alle situazioni oggetto di studio.

3) Verifiche "sul campo" delle potenzialità di applicazione in campo agronomico di teorie sull'apprendimento sociale che hanno recentemente trovato efficace applicazione nella gestione delle risorse naturali (Ison et al, Environ. Sci. Policy, 2007, 10(6)).
Partendo da un atteggiamento riflessivo relativamente alle pratiche di ricerca agronomica convenzionalmente adottate per affrontare le tematiche agro-ambientali, il gruppo di ricerca si propone di ideare nuove strategie di ricerca sperimentale, più efficaci per affrontare tematiche così complesse come quella della compatibilità tra i sistemi colturali ad alto grado di intensificazione caratteristici delle ZVN e qualità delle acque. Questa parte del progetto rappresenta la naturale evoluzione di un’esperienza maturata da alcuni partecipanti delle Unità di Ricerca di Sassari ed Ancona nell’ambito del progetto europeo SLIM (http://slim.open.ac.uk), i cui risultati sono stati recentemente pubblicati in una edizione speciale di Environmental Science and Policy (vol. 10 issue 6). Dalle attività progettate, si attendono indicazioni sulle potenzialità di impiego delle teorie sull’apprendimento sociale, sviluppate in altri ambiti disciplinari, che stanno rapidamente permeando anche la normativa europea su controverse ed incerte questioni di grande complessità ed interesse pubblico, come l’acqua. Alcuni dei partecipanti avranno quindi la responsabilità di progettare, attuare e valutare le attività finalizzate alla verifica, negli specifici contesti dei casi di studio considerati, delle potenzialità di integrazione della conoscenza scientifica acquisite con le ricerche con altri livelli di conoscenza locale (lay knowledge) o a livello di organizzazioni pubbliche e private che sono più o meno direttamente interessate alla problematica dell’agricoltura in ZVN. Da questa analisi si attendono quindi prodotti specifici (pubblicazioni, debriefing di workshop interattivi, policy briefs e raccomandazioni) ma anche l’avvio di rapporti di collaborazione con figure esterne al progetto, nell’ottica di rendere massima la fruibilità dei risultati e ridurre le tipiche distorsioni legate a vecchi paradigmi di “trasferimento della conoscenza” con sistemi convenzionali (seminari informativi, brochure e materiali divulgativi). La logica dei processi partecipativi progettati è invece quella di sviluppare nuove conoscenze per effetto della interazione tra ricercatori e stakeholder, nell’ottica di facilitare lo sviluppo di azioni concertate.
4) Elementi per la progettazione di sistemi di valutazione ex ante ed ex post delle misure agroambientali per le ZVN
I risultati conseguiti dal progetto saranno particolarmente utili per la progettazione di sistemi di monitoraggio e valutazione delle misure agroambientali da attuare in ZVN. Le regioni e il MiPAF sono particolarmente interessati a questo tipo di risultato, che rappresenta uno dei principali “outcome” applicativi della ricerca. Infatti, la verifica dell’efficacia dei diversi approcci metodologici scelti, rappresenta una indicazione utile per gli Assessorati regionali all’Agricoltura e all’Ambiente, nonché per i rispettivi Ministeri, su come implementare a livello nazionale una rete di monitoraggio e valutazione delle ingenti risorse comunitarie stanziate in materia. Le informazioni acquisite in una ampia gamma di casi di studio come quella proposta, aumenta la possibilità di applicazione di questi risultati a scala nazionale.
5) Acquisizione di elementi utili a supporto di una riflessione, in seno alla comunità scientifica agronomica, sulla possibilità di sviluppare nuove strategie di ricerca sperimentale per affrontare problematiche complesse a scala territoriale.
La scelta di puntare sull’analisi di specifici casi di studio attraverso strumenti capaci di facilitare la progettazione di nuove opzioni per i sistemi colturali in ZVN ad elevato grado di compatibilità ambientale, si traduce nell’attesa di conseguire risultati che siano più facilmente integrabili nei processi decisionali a diversi livelli. Dai risultati della ricerca si attendono quindi una serie di elementi che saranno portati all’attenzione della comunità scientifica agronomica nazionale (es. Società Italiana di Agronomia) nell’ambito della quale si prevede di utilizzare i risultati del progetto come oggetto di interesse intorno al quale avviare una aggregazione di un gruppo di lavoro nazionale specifico sulle questioni agroambientali. Questo gruppo idealmente dovrebbe rappresentare un punto di riferimento per le regioni e i Ministeri interessati (Politiche Agricole e Forestali, Ambiente, Università), al fine di promuovere una collaborazione e scambio continuo di esperienze a supporto dell’attuazione e progettazione delle politiche agroambientali nazionali. Il gruppo di lavoro avrà anche il compito di promuovere la revisione dei programmi didattici universitari del settore AGR02 in materia agroambientale (Ecologia agraria, agronomia generale, coltivazioni erbacee) e in questo ambito l’esperienza acquisita dai partecipanti al progetto rappresenta certamente un valore aggiunto.

Interesse per l'avanzamento della conoscenza
L'analisi della letteratura internazionale sul tema oggetto della proposta, ha messo in evidenza l'importanza delle analisi quantitative "sul campo" e dei modelli di simulazione per affrontare la questione dell'inquinamento da nitrati di origine agricola. In molte ZVN italiane sono decisamente insufficienti i dati quantitativi relativi alle relazioni tra sistemi colturali e qualità delle acque. Considerando l'importanza economica di questi sistemi colturali a scala nazionale, già questo sarebbe sufficiente a giustificare il finanziamento della ricerca.
Tuttavia non sempre la disponibilità di strumenti di analisi quantitativa dei processi biofisici si rivela di per se efficace nel supportare un cambiamento dei sistemi colturali attuali verso sistemi più sostenibili. Ciò dipende evidentemente dal fatto che la natura del problema affrontato dalla ricerca non è puramente biofisica, ma contiene elementi legati ai comportamenti umani, al contesto socio-economico e agli interessi locali. Per questo motivo, sono state progettate una serie di azioni di verifica con i potenziali fruitori dei risultati della ricerca, dalle quali si attende un feedback nel merito di specifiche realtà regionali, ma soprattutto nel metodo e negli approcci da utilizzare per affrontare la questione nitrati che sta diventando sempre più pressante con l'attuazione delle norme europee e nazionali.

Prodotti previsti
I risultati della ricerca permetteranno la realizzazione di prodotti a diversi livelli:
1) Pubblicazioni scientifiche su riviste ISI e comunicazioni scientifiche a convegni nazionali ed internazionali.
2) Documenti di sintesi elaborati da gruppi di lavoro composti da ricercatori e altri soggetti coinvolti nella ricerca nell’ambito del workshop finale del progetto, che conterranno elementi utili a dare risposta alle domande indicate negli obiettivi della ricerca.
3) “Policy briefs” contenenti indicazioni sintetiche e facilmente accessibili sullo sviluppo di sistemi colturali sostenibili in ZVN.
4) Risorse online. I documenti di cui al punto 2 e 3 saranno messi a disposizione online ai partecipanti nelle fasi intermedie della ricerca e saranno rese pubbliche in particolare verso la fase finale del progetto o dopo la sua conclusione. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Il problema dell'inquinamento delle acque da nitrati di origine agricola interessa praticamente tutte le aree agricole più fertili del mondo. La lisciviazione dei nitrati contribuisce in maniera molto rilevante alle perdite complessive di azoto, che rappresentano in media oltre il 50% di quello fornito con i concimi (8), indicati spesso come la principale (13), ma non l'unica, causa di inquinamento. Le principali fonti di nitrati nelle acque superficiali sono la lisciviazione superficiale e profonda da terreni agricoli, le acque reflue e le deposizioni atmosferiche. I nitrati di origine agricola sono la principale fonte di inquinamento diffuso, le acque reflue sono fonti di inquinamento puntiforme e le deposizioni atmosferiche contribuiscono in maniera trascurabile ai nitrati presenti nei corpi idrici (18).
Elevate concentrazioni di nitrati nell’acqua sono state messe in stretta relazione con l'insorgenza di tumori allo stomaco nell'uomo (11, 12, 16); gli studi clinici non hanno però identificato una precisa soglia di rischio.
La presenza di nitrati in elevate concentrazioni nelle acque superficiali induce eutrofizzazione, con conseguenti rischi di asfissia per la fauna acquatica. Inoltre, la denitrificazione che si può verificare con maggiore intensità in acque o suoli agricoli ricchi di nitrati, produce N2O, che è un gas riconosciuto dannoso per l'ozonosfera (39).
L'aumento dell'efficienza d'uso dell'azoto in agricoltura è desiderabile per fini produttivi, economici ed ambientali e potrebbe essere conseguito attraverso il miglioramento della gestione dei sistemi colturali e di allevamento zootecnico (8).
Il fatto che la questione nitrati sia tuttora di grande attualità, indica che gli approcci sinora scelti per affrontarla non sono risultati efficaci ed è necessario sviluppare nuove strategie (31, 36).

Il quadro normativo nazionale ed europeo
Nella UE, le normative antinquinamento delle acque hanno specifiche implicazioni per l'agricoltura. Il quadro normativo sulla questione nitrati fa riferimento a direttive europee e leggi nazionali connesse tra loro. La direttiva nitrati (91/676/CEE) risale a circa quindici anni fa ed è stata giudicata una delle direttive meno efficaci e più controverse in materia ambientale, data la lentezza con cui gli stati membri l'hanno recepita e per il sostanziale insuccesso delle misure antinquinamento in essa contenute (33). Essa si basa sulla soglia di concentrazione di nitrati nell'acqua potabile di 50 mg L-1 di ione nitrico (40) e su imposizioni relative alle dosi massime di fertilizzanti e all'epoca di distribuzione in zone vulnerabili. L'attuazione della direttiva è stata uno stillicidio di deroghe, proroghe, procedure di infrazione e ricorsi, che testimoniano la complessità del problema e la necessità di rivedere radicalmente gli approcci sinora scelti (25). Il D. Lgs. 152/99 (e il successivo D. Lgs. 258/2000) rappresenta il quadro normativo nazionale di riferimento sull'acqua, contenente molti dei principi ispiratori della direttiva quadro europea (2000/60/CE), emanata pochi mesi dopo, e contiene elementi utili al recepimento della direttiva nitrati (9). La Direttiva quadro europea sull'acqua introduce alcuni principi innovativi, tra i quali la definizione del bacino imbrifero come ideale scala di intervento e l'esigenza di investire sulla consapevolezza di tutti i portatori di interesse e sulla concertazione delle azioni da intraprendere, anche transfrontaliere (7). La Direttiva prevede il raggiungimento di un "buono stato" di tutte le acque europee entro il 2015, da conseguire con strumenti di pianificazione partecipativi e con il supporto di adeguati monitoraggi (22). L'attuazione della Direttiva acqua ha notevoli implicazioni in campo agricolo, al quale si attribuiscono il 40-80% dell'azoto e il 20-40% del fosforo contenuto nelle acque superficiali degli stati membri dell'UE (OECD, 2001). Il conseguimento degli obiettivi della direttiva richiederebbe drastiche misure sulla gestione dell'azoto e del fosforo, tali da porre seri dubbi sulla capacità dei paesi membri di rispettare le scadenze prefissate (24). In Italia, il recepimento della Direttiva acqua ha importanti implicazioni per l'agricoltura delle aree a maggiore produttività. L'attuazione si sta verificando con notevoli difficoltà (www.gruppo183.org/mdb/file/rapsudirettivaoggi.pdf) e da un punto di vista scientifico è ancora insufficiente l'integrazione di conoscenze agronomiche specifiche nella strategia di attuazione in specifiche situazioni locali. Ad esempio, nelle Marche sono state definite zone vulnerabili da nitrati (ZVN) le aree di fondovalle, dove sono presenti i sistemi colturali irrigui più produttivi della regione, basati per lo più su colture erbacee e ortive. L’unica ZVN della Sardegna ricade ad Arborea, che rappresenta una punta di eccellenza dell’orticoltura intensiva e dell’allevamento di bovini da latte a livello regionale e nazionale. L'introduzione di misure restrittive per l'agricoltura in queste aree potrebbe costituire un freno proprio per le zone rurali più sviluppate d’Italia. L'attuazione della Direttiva acqua si sovrappone a quella delle politiche europee di sviluppo rurale, che contengono misure più o meno ad essa correlate, attuate attraverso specifici disciplinari di produzione e la promozione della multifunzionalità (15). Le misure agroambientali, introdotte per la prima volta con il reg. CE 2078/92, hanno rappresentato un tentativo per incentivare sistemi colturali eco-compatibili, ma hanno rivelato una sostanziale debolezza degli assunti e delle basi scientifiche su cui erano state sviluppate, soprattutto nell'applicazione in specifici contesti locali (37). Le cause di queste distorsioni sono da ricondurre anche alla difficile integrazione di conoscenze scientifiche agronomiche nella normativa e a croniche insufficienze nelle fasi di raccordo tra ricerca scientifica e programmazione degli interventi (28, 29).

Strumenti e strategie per il monitoraggio e la valutazione del rischio
La definizione di disciplinari di produzione per le ZVN implica la traduzione in norme di conoscenze scientifiche agronomiche, che assumono significati differenti a seconda del contesto nel quale si inseriscono. Diversi tipi di acquiferi richiedono diverse strategie di gestione, adeguate alle specifiche caratteristiche di complessità della distribuzione spaziale ed interazione tra acque superficiali e profonde. La progettazione di sistemi colturali sostenibili richiede quindi sinergie di intenti tra ricercatori, amministratori, agenzie delegate all'attuazione della direttiva e portatori di interesse locali (6, 34). Ciò implica un costante flusso di conoscenza scientifica a supporto delle politiche ambientali e la creazione di nuovi spazi per la concertazione delle azioni con tutti i soggetti coinvolti (28). Nella maggior parte dei casi, non è definita una metodologia di monitoraggio delle acque che risponda efficacemente alle esigenze di verifica imposte dalle normative e alle caratteristiche delle diverse situazioni rurali locali della UE. Vi sono lacune in particolare sulla qualità e frequenza dei campionamenti, sugli standard da rispettare per le analisi a scala di bacino, sui costi e la compatibilità tra metodologie di monitoraggio e requisiti della direttiva (28). Il sistema di monitoraggio più diffuso è basato su campionamenti puntiformi che, oltre ad essere costosi, forniscono risultati difficili da interpretare, in particolare per le acque superficiali, caratterizzate da rapide fluttuazioni di concentrazione (10, 29). Ne deriva l'importanza di condurre specifiche sperimentazioni di campo, a supporto della corretta interpretazione dell'impatto dei sistemi colturali in ZVN sulla qualità delle acque.
Sono disponibili strumenti basati su modelli matematici utilizzabili anche a scala di bacino imbrifero per valutazioni a lungo termine della sostenibilità di diverse pratiche agricole e la formulazione di opzioni alternative. L'uso di questo tipo di modelli facilita l'interpretazione delle diverse e spesso opposte conclusioni alle quali si giunge attraverso sperimentazioni in campo in diverse condizioni ambientali (21). I modelli matematici riflettono la prospettiva di analisi dei ricercatori che li hanno sviluppati e il livello di accuratezza degli output dipende in larga misura dalla qualità e quantità dei dati disponibili localmente per la calibrazione. L'approccio modellistico per le valutazioni quantitative deve quindi essere integrato con osservazioni di campo e può essere valido in fase di valutazione, ma non sostituire completamente il monitoraggio in campo, in particolare per la simulazione delle tendenze a medio e lungo termine della fertilità del suolo e delle conseguenze dei cambiamenti climatici (27). Tuttavia, dopo oltre 30 anni dallo sviluppo dei primi modelli in campo agronomico, rimangono ancora aperte le questioni relative al collegamento tra processi biofisici oggetto delle simulazioni e dimensione umana dei sistemi di gestione, in particolare per le applicazioni in campo agro-ambientale (17, 30). Ciò apre nuovi spazi per usi "euristici" delle sumulazioni in processi di apprendimento sociale facilitato, finalizzato alla gestione sostenibile delle risorse a scala locale (36, 38) che, in particolare in campo agronomico, implica investimenti non tanto in accuratezza o precisione, ma sul cambiamento del modo di progettare e condurre la ricerca agronomica (17, 31).
L'impatto dei sistemi colturali sull'inquinamento da nitrati richiede indicatori per la progettazione, il monitoraggio e la valutazione dell'efficacia degli interventi. L'OECD utilizza il bilancio dell'azoto come indicatore di compatibilità ambientale per l'agricoltura (23). La diffusione di questo indicatore ambientale è legata alla relativa semplicità con la quale si possono stimare i dati necessari, ma le relazioni tra i risultati dei bilanci e le effettive perdite di nutrienti sono fortemente sito-specifici (26). Rimane comunque valido l'uso dei bilanci come indicatore del potenziale inquinante nel medio e lungo periodo (24).
Per una corretta interpretazione delle relazioni tra gestione degli agroecosistemi e qualità delle acque è necessario tener conto della variabilità spaziale dei fattori ecologici e dell'uso del suolo. Il monitoraggio delle pratiche agricole disponibile in Italia, oggi orientato quasi esclusivamente all'analisi degli aspetti economici (sistema RICA), è insufficiente per desumere indicazioni utili alle valutazioni agro-ambientali. È necessario quindi individuare strategie di monitoraggio adeguate per modalità, frequenza e scala di indagine, anche a supporto della valutazione di impatto delle misure agroambientali sulla qualità dell'acqua (20), con specifico riferimento alle pratiche agricole in ZVN.
Per affrontare una problematica complessa come quella dei nitrati è necessario un approccio interdisciplinare e sistemico che richiede un certo equilibrio del livello di approfondimento nelle diverse discipline (2), integrazione di conoscenze e chiara ed efficace formulazione delle questioni da affrontare. Per questo, lo sviluppo di ricerche e modelli modulari da utilizzare in maniera flessibile in funzione delle informazioni disponibili appare un approccio promettente (19).
Ai fini della presente proposta è necessario tenere conto della necessità di sviluppare nuovi strumenti e strategie per la ricerca scientifica agronomica sulla complessa problematica dei nitrati, che permettano una più efficace integrazione delle conoscenze maturate con la sperimentazione di campo negli strumenti per la regolamentazione, il monitoraggio e la valutazione in materia ambientale (1, 2, 4, 5, 14, 17, 21, 31, 32, 36). Invece che mirare alla produzione di risposte certe a problemi molto ben definiti, la ricerca su questioni agro-ambientali richiede processi di apprendimento tra i diversi attori del sistema. Idealmente, i risultati di un simile approccio non dovrebbero produrre "la" soluzione ottimale, bensì una serie di opzioni alternative, da valutare insieme ai potenziali utilizzatori attraverso strumenti euristici innovativi utili a supportare processi partecipativi di apprendimento sociale, nell'ambito dei quali i ricercatori possono svolgere anche il ruolo di facilitatori (3, 4, 35, 36). In quest'ottica, c'è comunque spazio per diversi livelli di approfondimento sperimentale, anche con approcci riduzionistici, se finalizzati all'integrazione tra livelli di conoscenza, scale di indagine e discipline, che richiede piattaforme e linguaggi adeguati (19).

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