2 Dicembre 2021
Acqua Risorse e consumi

Irrigazione sostenibile: può alimentare altri 2,8 miliardi di individui

irrigazione goccia a goccia

Uno Studio di ricercatori “italiani” rivela che con adeguati sistemi e infrastrutture i livelli di irrigazione globale potrebbero aumentare in modo sostenibile del 48%, le pratiche potrebbero espandersi sul 26% delle terre che fanno attualmente affidamento sulle piogge, si aumenterebbero del 37% le calorie da prodotti agricoli, alimentando la popolazione mondiale prevista al 2050.

Nel corso dei prossimi trent’anni, l’approvvigionamento alimentare mondiale dovrà espandersi per poter sfamare altri due miliardi di persone, dal momento che le stime del Dipartimento Affari Economici e Sociali (DESA) delle Nazioni Unite indicano che la popolazione mondiale passerà dagli attuali 7,6 miliardi a 9,7 miliardi entro il 2050, con molti interrogativi circa la necessaria disponibilità di acqua.

Oggi, in molte aree geografiche ci si affida a sistemi di irrigazione sempre più sofisticati, utilizzando pompe e sensori d’acqua per coltivare su terreni altrimenti non utilizzabili nel modo più efficiente. Ma non tutte le regioni del mondo possono far affidamento su un’irrigazione moderna e spesso la mancanza di acqua dolce è il principale fattore che limita la produzione agricola.

Sul numero di ottobre di Environmental Research Letters è stato pubblicato lo StudioClosing the yield gap while ensuring water sustainability” (Chiudere il divario di rendimento, assicurando al contempo la sostenibilità delle risorsa idrica), condotto da un gruppo di ricercatori “italiani” (5 su 6) che svolgono la loro attività presso il Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale del Politecnico di Milano e il Dipartimento di Scienze ambientali, Politiche e Management dell’Università di California – Berkeley.

La ricerca evidenzia che:
i livelli di irrigazione globale potrebbero aumentare in modo sostenibile del 48%;
le pratiche irrigue potrebbero espandersi sul 26% delle terre che fanno attualmente affidamento sulle piogge;
si aumenterebbero del 37% le calorie da prodotti agricoli;
– potrebbero essere alimentati sufficientemente altri 2,8 miliardi di individui.

Ma quel che è più interessante è che un tale aumento di approvvigionamento alimentare determinato da pratiche irrigue può essere realizzato senza intaccare in modo insostenibile le riserve idriche mondiali.

La nostra ricerca dimostra che è possibile soddisfare le crescenti richieste alimentari globali e preservare le risorse naturali – ha affermato Kyle Davis, un borsista post-Dottorato presso il Data Science Institute della Columbia University ed unico co-autore non italiano dello Studio – Ci auguriamo che essa possa essere utilizzata dai vari Paesi per sviluppare politiche e strategie agricole in grado di raggiungere la sicurezza alimentare senza esaurire i nostri fiumi, torrenti e sistemi idrologici sotterranei. Dopotutto l’acqua, fondamentale per la produzione di cibo, è una risorsa preziosa e limitata“.

Il gruppo di ricerca ha combinato i dati provenienti dai satelliti e i censimenti agricoli per analizzare le principali aree agricole del mondo. In totale, gli scienziati hanno utilizzato circa mezzo miliardo di dati relativi al clima e all’agricoltura, stimando poi la quantità di acqua necessaria per far crescere le colture. Gran parte delle necessità idriche delle piante viene fornita dalle precipitazioni, ma in molti luoghi gli agricoltori la integrano con l’irrigazione derivante da fiumi, bacini idrici e falde acquifere affinché le loro colture non siano stressate durante i periodi caldi o siccitosi. Utilizzando modelli computerizzati per simulare il funzionamento della pianta mentre l’acqua sale dalle radici al gambo per poi evaporare attraverso l’apparato fogliare, gli autori sono stati in grado di quantificare la differenza tra la quantità d’acqua effettivamente necessaria per una determinata coltura e quel che le viene somministrata, per stimare i possibili aumenti di produttività delle colture.

Gli agricoltori in genere irrigano meno di quanto sarebbe necessario, non avendo accesso a infrastruttura idriche adeguate. Poiché la maggior parte delle terre coltivate del mondo fanno affidamento sulle precipitazioni, nascono spesso tra gli agricoltori contenziosi e violenti contrasti per accedere alle risorse idriche.

Stante tale sfida, gli autori si sono domandati se le risorse idriche locali siano sufficienti per aumentare in modo sostenibile la produzione di cibo e nutrire le popolazioni future. Confrontando le mappe del fabbisogno idrico con le mappe di offerta d’acqua locale, gli autori sono stati in grado di individuare quali regioni potrebbero permettersi di irrigare di più e quale aumento di produttività ci si potrebbe aspettare.

Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di individuare le aree con forniture adeguate di acqua dolce disponibile per incrementare in modo sostenibile l’irrigazione e far aumentare la produzione agricola senza danneggiare gli ecosistemi circostanti, scoprendo che un’espansione sostenibile dell’irrigazione in aree coltivate che attualmente sono irrorate solo dalle piogge consentirebbe un aumento del 37% nella produzione di cibo. Hanno anche individuato i 50 Paesi in cui, con adeguate infrastrutture di irrigazione, sarebbe possibile raddoppiare la produzione di calorie alimentari, 29 dei quali situati in Africa, evitando la necessità di espandere l’agricoltura in habitat naturali e su aree forestali, lasciando comunque abbastanza acqua per la sostenibilità ambientale.

ampiezza irrigazione

L’ampiezza dell’irrigazione sostenibile sulle terre coltivate. Gli autori definiscono “irrigazione sostenibile” quando il consumo di acqua per le attività umane rimane inferiore al limite imposto dai requisiti di flusso ambientale: BWC <BWA ovvero quando il consumo acqua blu è inferiore alla sua disponibilità.
Le aree blu e fucsia rappresentano rispettivamente un consumo sostenibile o insostenibile di acqua sulle attuali terre irrigue (anno 2000). Nello scenario di chiusura del gap di rendimento, le aree verdi e gialle mostrano il potenziale per l’espansione sostenibile e insostenibile del consumo di acqua di irrigazione rispetto alle terre coltivate attualmente sotto utilizzate (piovane o irrigate). Per la produzione corrente, il consumo di irrigazione insostenibile si verifica sul 40% delle terre irrigate. Nello scenario di chiusura del gap si stima che l’irrigazione debba essere ampliata e che solo la metà (56%) di quest’area aggiuntiva ha il potenziale per una chiusura sostenibile del divario di rendimento delle colture (Fonte:Environmental Research Letters)

Cina, Stati Uniti, India, Russia, Brasile e Nigeria nell’insieme possono contribuire a circa il 46% di incremento globale della produzione di calorie e alimenti tramite l’aumento sostenibile dell’irrigazione. La Cina, principale produttore mondiale di calorie alimentari, ha la più grande potenzialità di qualsiasi altro Paese di migliorare in modo sostenibile la produzione agricola, consentendole di nutrire altre 382 milioni di persone. L’India e la Russia hanno anche loro la possibilità di aumentare in modo sostenibile la produzione di calorie per sfamare rispettivamente altri 261 milioni e 222 milioni di persone.

Alcune delle i principali aree agricole del mondo – ha affermato Lorenzo Rosa, Dottorando presso il Dipartimento di Scienze Ambientali, Politica e Management (ESPM) dell’’Università di California – Berkeky e principale autore dello Studio – come le Grandi Pianure statunitensi e la Central Valley californiana, il bacino australiano del Murray-Darling, il bacino indiano Indo-Gange, presentano un utilizzo insostenibile della risorsa idrica, con un consumo che supera la locale disponibilità”.

L’Africa, attualmente scarsamente irrigata, produce calorie per nutrire solo 400 milioni di persone, diventando così il continente con il più grande deficit tra produzione e domanda agricola. Inoltre, si prevede che la popolazione del continente raggiungerà i 2,5 miliardi entro il 2050, un aumento che presupporrebbe la necessità di investimenti per espandere i sistemi di irrigazione per mezzo dei quali alimentare in modo sostenibile altri 450 milioni di persone e ridurre sostanzialmente la dipendenza del continente dalle importazioni alimentari.

Le ragioni per cui adeguate pratiche irrigue non sono state introdotte prima sono essenzialmente di natura economica – ha proseguito Rosa, Dottorando presso l’Università di California – Berkeky – Dipartimento di Scienze Ambientali, Politica e Management (ESPM) e principale autore dello Studio – oltre che di mancanza di organizzazione istituzionale”.

L’irrigazione sostenibile potrebbe anche aumentare l’autosufficienza alimentare nei Paesi che oggi devono far fronte alla domanda alimentare interna attraverso massicce importazioni dall’estero. Messico, Iran, Germania e Italia, ad esempio, potrebbero far registrare un aumento superiore al 15% nella produzione di calorie.

irrigazione sostenibile
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Potenziali aumenti della domanda di acqua dolce e di produzione di calorie. Le tabelle mostrano fino a che punto l’acqua per usi irrigui (a) produzione di calorie (b) possono avvenire in modo sostenibile, stante gli attuali e massimizzati livelli di produttività delle colture. I Paesi sono elencati in ordine decrescente in base rispettivamente al potenziale consumo irriguo di acqua e alla produzione di calorie per chiudere il gap di rendimento. (Fonte: Environmental Research Letters)

Secondo gli autori (oltre quelli citati: il Prof. Paolo d’Odorico dell’Università di California – Berkeky – ESPM, Maria Cristina Rulli, Davide Danilo Chiarelli e Corrado Passera del Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale del Politecnico di Milano), le politiche globali che supportano la costruzione e la manutenzione delle infrastrutture di irrigazione mentre implementano i sistemi di monitoraggio per un uso responsabile e trasparente dell’acqua, saranno determinanti nei prossimi decenni. Esaminando contemporaneamente la domanda di cibo e la disponibilità di risorse, l’approccio utilizzato stabilisce un quadro per valutare la sostenibilità idrica delle future decisioni sulla produzione agricola.

I calcoli, precisano gli autori, non tengono conto di come i futuri cambiamenti climatici potrebbero influenzare la produttività e la disponibilità di acqua, o eventuali nutrienti e fertilizzanti aggiuntivi necessari per coltivare il terreno in modo intensivo.

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