RICERCA ITALIANA     

Osservazione della Terra e modellistica idrologica per lo studio degli stress idrici colturali in ambienti mediterranei

Università degli Studi di Napoli "Federico II"

Abstract

Il programma di ricerca ha l’obiettivo di valutare i consumi d’acqua delle colture in ambiente mediterraneo attraverso lo studio dei processi di scambio di massa e di energia nel sistema suolo-pianta-atmosfera. L’evoluzione dello stato idrico nel suolo, sia in presenza di irrigazione che in condizioni di aridità, e la conseguente risposta delle colture verranno osservati nel corso di sperimentazioni di pieno campo. Accanto al monitoraggio di tipo agro-idrologico e micrometeorologico, verranno impiegati sensori remoti ottici nel dominio del visibile e dell’infrarosso prossimo e termico. La risposta spettrale delle superfici vegetate ed i processi di scambio energetico ad essa associati sono infatti il risultato della complessa interazione fra suolo (background), proprietà ottiche delle foglie (contenuto di clorofilla), sviluppo dell’apparato fogliare (indice di area fogliare) e condizioni micrometeorologiche. Questa interazione può essere descritte ricorrendo a tre categorie di modelli : 1) simulazione del moto dell’acqua nel sistema suolo-pianta-atmosfera, 2) processi di trasferimento radiativo della vegetazione nel campo del visibile e dell’infrarosso prossimo, 3) modelli di bilancio energetico per la valutazione dell’evapotraspirazione effettiva delle colture, basati su misure di temperatura superficiale.
In questo studio verranno adottati, con opportune modifiche, tre codici di calcolo ampiamente conosciuti. Per la tipologia 1) verrà utilizzato il modello SWAP, che >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Guido D'urso Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"

Obiettivo del Programma di Ricerca

Lo studio del bilancio idrologico di colture irrigue riveste un’importanza fondamentale nella problematica della gestione delle risorse idriche nelle regioni dell’Italia meridionale ed insulare. Spesso in queste zone siamo in presenza di agro-sistemi fragili da un punto di vista ecologico che necessitano di interventi di conservazione dei suoli e che risentono in modo sensibile delle conseguenze di cattive gestioni della risorsa idrica, ed in particolare dell’irrigazione.
L’obiettivo del presente progetto di ricerca è lo studio ed il controllo dello stress idrico delle colture in ambiente mediterraneo, attraverso la modellizzazione dei processi di scambio di massa e di energia nel sistema suolo-pianta-atmosfera e l’impiego di dati di osservazione della Terra (O.T.).
In questi ultimi due decenni si è realizzato un notevole progresso delle conoscenze teoriche sul movimento dell’acqua nel suolo, nelle piante e nell’atmosfera. Questo sviluppo ha reso possibile la messa a punto di modelli matematici di simulazione in grado di fornire una dettagliata descrizione dei processi di scambio di massa e di energia nel sistema suolo-pianta-atmosfera. Unitamente alla maggiore comprensione di questi processi, si sono rese disponibili tecniche di misura in-situ e remote via via più affinate che consentono il monitoraggio delle principali variabili interessate.
In particolare, le tecniche di telerilevamento sono in grado di contribuire significativamente all’acquisizione >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Lo sviluppo delle conoscenze sui processi di scambio di massa e di energia che intervengono nel sistema suolo-pianta-atmosfera hanno portato all’individuazione di un sistema unico e dinamico (continuum) in cui i diversi processi coinvolti sono mutualmente dipendenti l’uno dall’altro. Questo sviluppo ha reso possibile la messa a punto di modelli matematici di simulazione in grado di fornire una dettagliata descrizione dei processi di scambio di massa e di energia nel sistema suolo-pianta-atmosfera (Belmans et al., 1983; Feddes et al., 1988).
Precedenti ricerche, svolte anche in ambito M.I.U.R. e con la partecipazione di alcune Unità di Ricerca della presente proposta, hanno riguardato lo sviluppo di modelli per la simulazione dinamica del moto dell’acqua nel continuum suolo-pianta-atmosfera, in cui viene descritto anche il processo dell’attingimento radicale mediante funzioni legate al potenziale idrico nel suolo e quindi in grado di riprodurre condizioni di stress idrico. Nel corso del Progetto “Impiego di modelli di simulazione nella gestione dell’irrigazione” (Bando M.U.R.S.T: 2000, Coordinatore: Prof. Alessandro Santini, Università di Napoli Federico II) sono stati condotti approfondimenti di particolare rilievo riguardanti la definizione delle condizioni al contorno per la soluzione numerica dell’algoritmo proposto, basato sull’equazione di Richards e le funzioni di attingimento radicale. Successivi studi hanno dimostrato la rispondenza di tali algoritmi non >>>