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Cambiamento climatico e variabili meteorologiche di interesse viticolo
attualità e tendenze
Luigi Mariani – Unimi Disaa – SAL – Mulsa
Domenico Tamaro (1859-1939)
Nato a Pirano d'Istria nel 1859, si
trasferisce a Milano ove nel 1878 si
laurea in Scienze Agrarie presso la
Regia Scuola Superiore di Agricoltura
diretta da Gaetano Cantoni.
Per un lungo periodo (1887 - 1900),
dirige la Regia Scuola di Grumello
del Monte, in provincia di
Bergamo, specializzata in viticoltura
e frutticoltura.
Produce un numero considerevole di
opere, didattiche e scientifiche, di
sperimentazione e di divulgazione.
Gaetano Cantoni
busto dello scultore
Ercole Villa
Facoltà di Agraria
Milano
Tamaro e la viticoltura nel Canton Ticino
Fine secolo XIX: viticoltura ticinese in condizioni precarie con
peronospora ed oidio che provocano danni rilevanti
1886: data la mancanza di specialisti locali le autorità del Cantone
incaricano il Prof. Tamaro di studiare i problemi della viticoltura.
Ne deriva un rapporto che indica come prioritaria l’istituzione di
una Cattedra ambulante.
1897: compare la fillossera (scoperta per la prima volta a Morbio
Inferiore e Tremona nel Mendrisiotto) e lo stesso anno nasce il
Servizio Antifillosserico abbinato al vivaio cantonale la cui
direzione è affidata a Guido Fedrigo, allievo della scuola di
viticoltura di Conegliano Veneto.
1902: nasce la Cattedra ambulante e primo titolare è Alderige
Fantuzzi, assistente di Tamaro a Verona che svolge la sua azione
girando in bicicletta il Ticino e tenendo centinaia di lezioni agli
agricoltori.
1915: a Mezzana viene creata la scuola di agricoltura e Fantuzzi
ne assume la Direzione che manterrà fino al 1926.
Queste persone, insieme all’ing. Giuseppe Paleari, unico con
formazione svizzera (Politecnico federale di Zurigo), introducono e
diffondono il Merlot in Ticino.
L’agronomo Salvino
Braidot (laureato in
scienze agrarie nel 1923
alla Scuola superiore di
agricoltura di Milano. Dal
1929 al 1937 titolare
della cattedra ambulante
di Udine).
http://www.dizionariobiog
raficodeifriulani.it/braidot-
salvino/
Riferimento: Intervento del presidente Gianni Moresi alla cerimonia di consegna dei diplomi della Scuola di
ingegneria - Il centenario del merlot ticinese - https://www.tio.ch/benessere/311935/intervento-del-presidente-gianni-moresi-alla-cerimonia-di-consegna-dei-diplomi-della-scuola-di-ingegneria
I caratteri salienti del nostro clima
Dalla PEG alla fase di riscaldamento attualeDate di vendemmia a Beaune (1371-2010)
Labbé T., Gaveau F., 2013. Les dates de vendange à Beaune (1371-2010).
Analyse et données d’une nouvelle série vendémiologique, Revue historique, n°
666, 2013/2, p. 333-367.
Dalla PEG alla fase di riscaldamento attualeTEMPERATURE EUROPEE DAL 1655 AL 2017
La serie storica più strumentale più lunga del mondo
Mariani L., Zavatti F., 2017. Multi-scale approach to Euro-Atlantic climatic cycles based
on phenological time series air temperatures and circulation indexes, Science of the
Total Environment 593–594 (2017) 253–262
Scenari dei GCM e temperature globali (IPCC, 2013)
DO MODELS OVEREXTIMATE TEMPERATURE RISE?
Hadcrut4 – global temperatures (aggiornate al luglio 2018)
http://www.climate4you.com/images/HadCRUT4%20GlobalM
onthlyTempSince1958%20AndCO2.gif
Estrapolazione al 2100 delle temperature globali (anomalia su 1961-90)
Fonte: Franco Zavatti, 2013 -
http://www.climatemonitor.it/wp-
content/uploads/2013/10/fig41.png
TREND - Area rurale Milanese - Ondate di calore(dati da Linate 1951-1992; Montanaso 1993-2017)
TX>=33°C (media 1951-2000=2.8 dd; media 2001-2016=11.4 dd)
TX>35°C (media 1951-2000=0.3 dd; media 2001-2016=2.7 dd)
Serie storica della temperatura per l’area rurale prossima a Milano (°C). I dati 1951-1992
sono relativi a Milano Linate (fonte: Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare e
Enav), quelli 1993-2017 sono relativi a Montanaso Lombardo (LO) (fonte: Crea).
TREND - Area rurale Milanese - Giorni con gelo (T<0 e T<-5°C)(dati da Linate 1951-1992; Montanaso 1993-2017)
Gelate tardive - Evento del 26-28 aprile 2016
Irruzione fredda a macroscala (18-21 aprile 2017) e
risposta termica al suolo (anomalia rispetto a media
1986-2015)
Gelate tardive - Evento del 19-21 aprile 2017
Irruzione fredda a macroscala (18-21 aprile 2017) e
risposta termica al suolo (anomalia rispetto a media
1987-2016)
Precipitazioni totali annue per 3 stazioni storiche dell’area italiana
Precipitazioni medie annue (mm) per 12 stazioni dell’area italiana
(intera serie e sottoperiodi 1961-90 e 1991-2017)
TREND - Intensità pluviometriche per l’area italiana 1973-2017.
(Elaborazioni su dati di 202 stazioni della rete NOAA GSOD)
L Mariani, dati non pubblicati
Significatività dei trend di intensità pluviometrica per l’area italiana
Test Z di Mann Kendall eseguito con il pacchetto statistico Makesens 1_0 (Salmi
et al., 2002)
L Mariani, dati non pubblicati
Concentrazione delle piogge su pochi eventi più intensi - Trend annuo
Cortesi et al., 2012. Daily precipitation concentration across Europe 1971–
2010, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 12, 2799–2810, 2012
Risorse e limitazioni termo-pluviometriche pe la vite
Vite come essere fotoautotrofo
1. Sole fonte di energia (radiazione)
2. La fotosintesi trasforma laradiazione in sostanza organicaprodotta a partire da CO2 e H2O
3. sostanza organica e in parte usataper produrre energia e in parte vie neaccumulata negli organi diaccumulo della sostanza organica(foglie, fusto, radici, organi di riserva)
4. La CO2 per la fotosintesi vienedall’atmosfera (De Saussure, 1804).(nel 1960 avevamo 310 ppmv di CO2
mentre oggi ne abbiamo 400 -> ilpotenziale produttivo della vite èaumentato del 18%).
Vite
–sc
hem
a d
im
odello
dipro
duzi
one
PRODUZIONE POTENZIALE
PRODUZIONE LIMITATA PER T
PRODUZIONE LIMITATA PER T & H2O
LIMITAZIONE IDRICA
LIMITAZIONE TERMICA
FUSTIFOGLIE GRAPPOLI RADICI
Radiazione
solare globale
[MJ]
FOTOSINTESI
ALTRE LIMITAZIONI
(nutrienti, parassiti,
patogeni, malerbe, ecc.)
Rubinetto
Sim
bo
li SerbatoioRadiazione
fotosinteticamente
attiva PAR
intercettata dalla
chioma [MJ]
Cola G, Mariani L, Salinari F, Civardi S, Bernizzoni M, Gatti M, Poni S (2014). Description and testing of a weather-based model for predicting
phenology, canopy development and source–sink balance in vitis vinifera L. cv. Barbera, Agricultural and Forest Meteorology, 184 (2014) 117–136
Mariani L., 2017. Carbon plants nutrition and global food security, Eur. Phys. J. Plus (2017) 132 : 69
Fase
fenologica (regola la
ripartizione
fra i diversi
organi)
2,4 g m-2 di
CH2O per MJ
m-2 di PAR
(RUE)
AT
AT
GSR, AT,
RH, RR
AT, RH,
RR
Var. guida
Vite
–m
odello
mate
matico
BIBLIOGRAFIA - Cola G, Mariani L, Salinari F, Civardi S, Bernizzoni M, Gatti M, Poni S (2014). Description and testing of a weather-based model for predicting phenology, canopy development and source–sink balance in vitis vinifera L. cv. Barbera, Agricultural and
Forest Meteorology, 184 (2014) 117–136
=111 kg/ha
=30 MJ m-2
metodi adottati per regolare i “rubinetti” = Curve di risposta
Effetto della temperatura -> Ore normali di caldo (curve di risposta allatemperatura)
Effetto dell’acqua -> curva di risposta specifica applicata al contenutoidrico del suolo calcolato con bilancio idrico
Effetto dei nutrienti -> Legge di Mischelrich (curva di risposta ai livelli dinutrienti)
Effetto dei patogeni fungini, dei parassiti, delle malerbe, ecc. -> curve dirisposta specifiche
Fenologia: soglie di raggiungimento delle diverse fasi definite in basealle risorse termiche (NHH) stimate con curva di risposta.
Rapporto fra attività vegeto-produttiva della vite e temperatura
Traduzione in curva di risposta
Un’ora trascorsa a 15°C vale 0,32 NHH, 0,68 LHH.
Un’ora trascorsa a 30°C vale 0,87 NHH e 0,13 HHH.
Vantaggi rispetto all’approccio a gradi giorno (Winkler, Huglin,…)
Non solo calcolo delle risorse ma anche delle limitazioni termiche
In Winkler più salgono le temperature e più c’è risorsa, il che non puòessere vero (es: del deserto del Sahara).
Stress da carenza idrica - Metodo
approccio: si segue il contenuto idrico del suolo con un bilancioidrico e poi si applica una curva di risposta.
bilancio idrico: a passo giornaliero riferito ad un terreno conuna data dimensione del serbatorio massimo invasabile (CC-PAP)per lo strato esplorato dalle radici
Equazione di bilancio (conservazione della massa riferita alserbatoio terreno):Cid+1= CId+RRu-ET0d*kc*WLFR+RIS_falda
Bilancio portato avanti su un periodo lungo per evitare effetti di“memoria“ del sistema (in questo lavoro si è operato sulpluriennio 1973-2017).
Stime di evapotraspirazione
Svolte con il metodo di Hargreaves e Samani:
ET0=0.0023*(Tx-Tn)0.5 *(Td+17.8)*Ra/2.45
dove:ET0 = flusso evapotraspirativo in mm d-1
Ra= radiazione solare extraterrestre espressa in MJ m-2 d-1 ricavabili da unaapposita tabella presente nel quaderno FAO 56 e che viene convertita in mmd’acqua evaporata al giorno divedendo per 2.45Tx,Tn,Td =temperatura minima, massima e media giornaliera (°C)
ETM=ET0*Kc
ETR=ETM*WLFR
Attività vegetativa in funzione del contenuto idrico del suolo
Curva di risposta
Un giorno trascorso a 300 mm di contenuto idrico vale
0,48 (stress da eccesso=0,52), un giorno trascorso a
200 mm vale 1 (stress=0) e uno trascorso a 70 mm
vale 0,3 (stress da carenza =0,7)
L’areale toscano-romagnolo del SangioveseAnalisi fenologica e di risorse/ limitazioni
termiche, idriche, radiative
Presentata il 10 settembre 2018 al Master Sanguis Jovis in Montalcino
La rete utilizzata (25 stazioni per il periodo 1973-2018)
Sangiovese – fenologia (data media raggiungimento BBCH89)
Risorse radiative per Sangiovese stimate con il modello radiativo abase termica di Hargreaves e Samani (Quaderno FAO 56, 1998).- Si parte dalla radiazione solare extraterrestre (ESR) su superficieinclinata (MJ m-2)- ESR viene decurtata per il filtro atmosferico con clear sky e per lacopertura nuvolosa
Risorse radiative per Sangiovese - Metodo
Sangiovese - Risorse Radiative (PAR – MJ m-2)
METODO: Risorse radiative per Sangiovesestimate con il modello radiativo a base termica diHargreaves e Samani (Quaderno FAO 56, 1998). Siparte dalla radiazione solare extraterrestre (ESR)su superficie inclinata (MJ m-2). ESR vienedecurtata per il filtro atmosferico con clear sky eper la copertura nuvolosa .
Sangiovese - Risorse termiche (NHH – ore)
Sangiovese - Stress da eccesso termico (HHH)
Sangiovese – ETM (mm/anno)
Sangiovese - Stress da carenza idrica (giorni)
Dai concetti relativi a risorse e limitazioni alle zonazioni
Il portato dei lavori di zonazione viticola
In ogni terroirC’è una vocazionalità media (VM)
espressione del clima inteso come i valori medi delle variabili
atmosferiche su un numero congruo di anni (l’ideale è 30)
C’è un potente effetto annata (EA):
C’è la meteorologia come variabilità “giorno per giorno” che
si ripercuote anche sul suolo (attraverso l’idrologia agraria)
- definizione della vocazione del territorio ai diversi vitigni - studio dell'effetto annata: si valuta come l’effetto annata modifica la vocazionalità media (base: dati meteo in tempo reale, osservazioni fenologiche, ecc. )
Vocazionalità media ed effetto annata
Osservazioni visive: copertura e tipo di nubi, fenomeni (pioggia,
neve, visibilità ...), fenologia delle colture, diario meteorologico
Misure: con strumenti sufficientemente accurati e ben posizionati
Previsioni: nowcasting, breve medio e lungo termine
Modelli interpretativi e predittivi (dai dati alle informazioni utili
per la viticoltura)
Fondamenti osservativi della meteorologia
Source: Lumpkin County vineyard - www.gainesvilletimes.com/archives/79836/
BBCH
scale
Galileo Galilei: padre della meteorologia
moderna perché la sua scuola creò gli
strumenti di base (termometro, pluviometro,
barometro e evaporimetro).
Lettera a Pietro Dini del 21 maggio 1611: “i
primi inventori trovarono et aqquistarono le
cognizioni più eccellenti delle cose naturali e
divine con gli studii e contemplazioni fatte
sopra questo gradissimo libro, che essa
natura continuamente tiene aperto innanzi
a quelli che hanno occhi nella fronte e nel
cervello”; “occhi sulla fronte” per osservare e
“occhi nel cervello” per interpretare.
Una chiave di lettura galileiana
Immagini di strumenti tratte da Lorenzo Magalotti, Saggi di naturali esperienze fatte nell'Accademia del
Cimento, In Firenze, per Giuseppe Cocchini, 1667 In 16°, pp. CCLXIX [17], ill.; 35,7x25,7 cm, Firenze, Istituto e
Museo di Storia della Scienza, MED 2144, p. III
Invito a una lettura quantitativa delle risorse e delle limitazioniimposte dalla meteorologia e dal clima (radiative, termiche eidriche) alla produzione viticola. Ciò si ottiene:
1. Traducendo le variabili meteo in risposte della vite (modellia curva di risposta)
2. considerando tutte le risposte contemporaneamente(modelli di produzione)
Conclusioni
Fine
Concentrazione delle piogge su pochi eventi più intensi - Trend estivo
Cortesi et al., 2012. Daily precipitation concentration across Europe 1971–
2010, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 12, 2799–2810, 2012
VENTO FORTEZurigo – 1895-2010
Numero di giorni con elevata velocità oraria media del vento in inverno (ottobre-
marzo) dal 1895 al 2004 nel clima di Zurigo stazione a intervalli di 5 anni.
Fonte. Wind speed measurements and forest damage in Canton Zurich (Central Europe)
from 1891 to winter 2007, Int. J.. Clim., 30: 347–358 (2010), doi: 10.1002/joc.1895
Alcune osservazioni sulle variabili europee a base
termica
Europa - risorse e limitazioni per vite ricavate da TD annua
Equazioni empiriche utilizzate
Europa - risorse e limitazioni ricavate da TD annua 1655-2017
Medie di sottoperiodo
Variazioni percentuali (media 1655-1700 = 100)
Europa – media delle NHH e delle HHH annue 1655-2017
NH
H (
ore
)H
HH
(o
re)
YEARLY TEMPERATURE (1961 – 1990)YEARLY TEMPERATURE (1991 – 2016)YEARLY TEMPERATURE (VARIATION)
Analisi su dati del dataset globale su grigliato della East Anglia University –
Climate Resarch Unit.
YEARLY PRECIPITATION (1961 – 1990)YEARLY PRECIPITATION (1991 – 2016)YEARLY PRECIPITATION (VARIATION)
Analisi su dati del dataset globale su grigliato della East Anglia University –
Climate Resarch Unit.