APPENDICE VI
L’UTILIZZO DEL TERRA
La Terra
La superficie della Terra è continuamente modellata da fenomeni fisici quali: terremoti, eruzioni vulcaniche, precipitazioni atmosferiche, venti, etc. L’uomo ha contribuito sensibilmente ad alterare in maniera spesso irreversibile la forma della superficie terrestre, grazie al forte incremento della popolazione mondiale, l’espansione dell’agricoltura, l’escavazione rocciosa per l’estrazione di rocce e minerali, la deforestazione, etc. In questa parte del lavoro si studierà l’uso del terreno, ovvero i vari modi in cui gli essere umani utilizzano e gestiscono la terra e le sue risorse.
Per realizzare un modello il più possibile reale è necessario analizzare le varie tipologie di territori presenti all’interno di una specificata area, considerando sia i criteri di ripartizione che gli impatti che necessariamente ne conseguono. Ad esempio se prendiamo la stessa porzione di terra ma in un primo caso la destiniamo alla coltivazione del mais, mentre in un secondo caso come sito petrolchimico, gli impatti ambientali, che possono essere quantificati attraverso una stima quantitativa e qualitativa delle emissioni di GHG, saranno decisamente differenti.
Le variazioni riguardanti l’utilizzo di un determinato territorio assumono un’importanza non secondaria in quanto tali cambiamenti possono avere degli effetti significativi non solo sulla qualità ambientale, ma anche sulla sostenibilità dei processi produttivi.
I fattori che entrano in gioco quando si devono prendere delle decisioni inerenti alla modalità di impiego per un’area sono molteplici, e vanno dal carattere economico, a quello demografico, dal tecnologico a quello politico. Nella pratica poi l’aspetto economico è quello che avrà maggior potere decisionale, cosicché la
ripartizione della terra totale si baserà sul meccanismo di mercato del massimo profitto ottenibile.
In base a ciò l’utilizzo di un territorio si connota come qualcosa non di statico ma di dinamico, che deve necessariamente adattarsi ad una serie di fattori fortemente variabili sia nel tempo che nello spazio.
La Copertura del Suolo
La copertura del suolo è il materiale fisico e biologico trovato sulla superficie della terra, come la vegetazione esistente o l'ambiente costruito (strutture antropiche).
Definiamo come terra totale l’estensione complessiva del territorio studiato, diversamente ripartito in:
1. terra coltivata; 2. prateria; 3. aree boschive; 4. aree ad uso speciale; 5. aree urbane;
6. altre aree.
Nel modellare questa è necessario fare prima delle considerazioni importanti: la terra totale è un valore costante, non si può quindi far variare in
positivo o in negativo questo parametro;
le classi di impiego sono delle variabili strettamente interconnesse tra di loro, cosicché se si decide di ampliare una zona che viene utilizzata ad esempio per la coltivazione, si dovrà necessariamente sottrarre terra ad una zona diversamente impiegata.
La terra coltivata è l’insieme delle aree agricole che vengono adoperate per la crescita del bestiame o per uso umano.
La porzione destinata allo spargimento delle sementi è chiamata terra per colture.
Tutti quei territori che vengono invece utilizzati per il pascolo prima che le colture raggiungano la maturità sono racchiusi nella terra da pascolo. Questi
territori solitamente hanno un’influenza marginale sulle colture che sono state seminate tanto che vengono lasciati in condizioni di pascolo permanente.
Infine la sotto-classe terra “inattiva” costituisce quella porzione della terra coltivata in cui le colture piantate non vengono raccolte in modo tale sia da contenere l’erosione eolica ed idrica del suolo, ma anche per migliorarne la produttività evitando il runoff dei principali nutrienti.
La prateria è un area in cui la vegetazione è dominata da erba 52 e da altre piante erbacee. Si trova naturalmente in tutti i continenti (tranne in Antartide), ma anche in molte zone dove questi territori hanno ricoperto le vegetazione naturale modificata dall’impatto dell’attività antropica. Il tipo di specie vegetali che costruiscono questi territori è fortemente influenzato dal clima presente, ad esempio alle latitudini più temperate (Europa nord-occidentale) le praterie sono dominate quasi esclusivamente da piante perenni, mentre nelle zone più calde le specie annuali rappresentano la componente principale della vegetazione.
In queste aree, dato che sono presenti in molte parti del mondo, i parametri meteo-climatici sono molto differenti tra di loro. Avremo ad esempio che la piovosità varia tra i 380 ed i 900 mm/annui, mentre la temperatura oscilla tra i -20 e 30 °C. In base al clima possiamo distinguere tra praterie tropicali, in cui si alternano stagioni secche a stagioni più umide, ma comunque sempre a temperature alte; e praterie temperate, più del nostro continente, sono caratterizzate da inverni freddi ed estati calde, con precipitazioni piuttosto frequenti ed intense.
Le praterie sono fondamentali per l’allevamento ed il pascolo del bestiame necessario come risorsa alimentare per l’uomo, e costituiscono la tipologia di impiego del terreno più diffusa, tanto che negl’ultimi quaranta anni il terreno destinato a questo tipo di pratica è passato dai 636 ai 584 milioni di acri, in seguito ai miglioramenti tecnici nella qualità del foraggio e nella produttività delle terre da pascolo.
Le aree boschive sono invece la seconda classe come superficie dietro alle praterie da pascolo, e vanno ad includere tutte le terre da legname, ovvero le aree
52 Erba è il nome comune che viene utilizzato per descrivere le piante monocotiledoni della
boschive produttive o potenzialmente produttive (almeno di 20 ft3/ac/anno)53 principalmente nel settore edile-costruttivo, ma anche le riserve boschive e le aree di interesse naturalistico.
La classe aree ad uso speciale include le aree necessarie per autostrade, ferrovie, aeroporti, parchi statali e federali, aree industriali, etc.
In base alla richiesta crescente della popolazione le aree urbane, che comprendono abitazioni, scuole, uffici, negozi e altri siti per uso commerciale/industriale, hanno avuto un incremento molto netto passando dai 15 milioni di acri del 1945 ai 59 milioni di acri del 2002.
Nella classe altre aree sono compresi i siti commerciali ed industriali nelle aree rurali, miniere, dune di sabbia, deserti, tundre, etc.
Nel corso del tempo la copertura del suolo ha subito delle modificazioni, in quanto le proporzioni tra le varie classi descritte sono fortemente variabili, non solo a livello statale, ma anche a livello regionale.
Figura A 6 – Trend della copertura del suolo negli Stati Uniti (Fonte: Elaborazione da USDA, Major Uses of Land in the United States, 2002).
53 20 ft3/ac/anno corrispondono a circa 0.0283 m3/ac/anno.
0 100 200 300 400 500 600 700 800 1974 1978 1982 1987 1992 1997 2002 milioni di acri
Terra coltivata Praterie Aree boschive Aree ad uso speciale Aree urbane Altre aree
Attualmente (2002) la copertura del suolo ha una ripartizione riassunta nella tabella seguente.
Tabella A 18 – Copertura del suolo negli Stati Uniti per l’anno 2002 (Fonte: USDA, Major Uses of Land in the United States, 2002).
a) Area raccolta + area “fallita” + area a maggese. b) Autostrade, strade, ferrovie e aeroporti in
aree rurali. c) Parchi nazionali e statali, riserve naturali, etc. d) Territori federali amministrati dal Dipartimento della Difesa per scopi militari e territori gestiti dal Dipartimento dell’Energia.
Copertura del Suolo Estensione
assoluta porzione della terra totale
milioni di acri percentuale
Uso Agricolo
Terra coltivata 442 19.5
Terra per colture a) 340 15.0
Terra “inattiva” 40 1.8
Terra per pascolo 62 2.7
Praterie 587 25.9
Aree boschive
Aree da pascolo 134 5.9
Aree ad uso speciale
Fattorie, strade 11 0.5
Totale uso agricolo 1,171 51.8
Uso Non-Agricolo Aree boschive
Aree non da pascolo 517 22.8
Aree ad usi speciali 286 12.7
Trasporti b) 27 1.2
Riserve naturali c) 242 10.7
Aree statali d) 17 0.8
Aree urbane 60 2.6
Altre aree 228 10.1
Totale uso non-agricolo 1,091 48.2
Per avere un’idea complessiva, di come la copertura del suolo sia variata nel corso del tempo, riflettendo le necessità di sviluppo ed accrescimento di uno stato, nella tabella seguente sono riassunti tutti i dati.
Tabella A 19 – Copertura del suolo nel tempo.
Copertura del Suolo
1959 1964 1969 1974 1978
Terra coltivata 458 444 472 465 471
Terra per colture 359 335 333 361 369
Terra “inattiva” 34 52 51 21 26 Terra da pascolo 66 57 88 83 76 Praterie 633 640 604 598 587 Aree boschive 745 732 723 718 703 Aree da pascolo 245 225 198 179 172 Altre aree 501 507 525 539 531
Aree ad uso speciale 115 144 143 147 158
Aree urbane 27 29 31 35 45 Altre aree 293 277 291 301 301 Terra Totale 2,273 2,271 2,266 2,264 2,264 Copertura del Suolo 1982 1987 1992 1997 2002 Terra coltivata 469 464 460 455 442
Terra per colture 383 331 338 349 340
Terra “inattiva” 21 68 56 39 40 Terra da pascolo 65 65 67 68 62 Praterie 597 591 591 580 587 Aree boschive 655 648 648 641 651 Aree da pascolo 158 155 145 141 134 Altre aree 497 493 503 501 517
Aree ad uso speciale 270 279 281 286 297
Aree urbane 50 57 59 66 60
Altre aree 224 227 224 236 228
La Terra per la Produzione di Bioetanolo
In questa parte esamineremo più in dettaglio la porzione della copertura del suolo riguardante la coltivazione del terreno, con una maggiore attenzione alla terra destinata alle colture.
Nella classe terra coltivata come visto in precedenza sono inclusi tutti quei territori che l’uomo lavora per allevare il bestiame o per spargere le sementi. La terra che viene appositamente destinata alla semina viene chiamata terra per le colture e si può a sua vota suddividere in tre sotto-classi:
La terra piantata è il totale delle superfici agricole che sono state seminate, mentre la terra raccolta corrisponde alla porzione della terra piantata che ha dato frutti e dalla quale è possibile ricavare un prodotto finale.
La porzione di terreno nella quale le varie colture non sono cresciute a causa delle condizioni climatiche, delle malattie e di insetti infestanti, costituisce la terra “fallita”, ma al contempo include anche quei territori che non vengono coltivati a causa della mancanza di lavoro, prezzi di mercato troppo bassi e altri fattori. Questa porzione di terra viene calcolata sottraendo alla terra piantata la corrispondente porzione di terra raccolta.
terra fallita (acri) = terra piantata - terra raccolta
Nella terra a maggese si fa riferimento a quelle superfici che vengono lasciate periodicamente a riposo, nel sistema delle rotazioni colturali, per mantenere integra la fertilità e quindi la produttività del terreno.
L’andamento della terra coltivata, e delle relative sottoclassi è riassunto schematicamente nella tabella seguente.
Tabella A 20 – Andamento nell’utilizzo della terra coltivata negli Stati Uniti (Fonte: USDA, Major Uses of Land in the United States, 2002).
La tendenza della terra piantata e di quella raccolta sono evidenziate nel grafico seguente.
Si nota un andamento pressochè simile tra le due categorie graficate, in particolare nella parte terminale del grafico, espressione di una situazione in cui la porzione della terra “fallita” rimane costante. La riduzione della terra “fallita” è legata all’adozione di tecniche e strumenti agricoli al passo con l’ammodernamento tecnologico, in modo tale da poter aumentare al massimo la porzione di terra raccolta.
Terra Coltivata
Terra per colture Terra “inattiva” Terra da pascolo Totale Anno raccolta “fallita” a maggese Totale milioni di acri 1949 352 9 22 383 26 69 478 1954 339 13 28 380 19 66 465 1959 318 10 31 359 33 66 458 1964 292 6 37 335 52 57 444 1969 286 6 41 333 51 88 472 1974 322 8 31 361 21 83 465 1978 330 7 32 369 26 76 471 1982 347 5 31 383 21 65 469 1987 293 6 32 331 68 65 464 1992 306 8 24 338 56 67 460 1997 321 7 21 349 39 68 455 2002 307 17 16 340 40 62 442
290,00 295,00 300,00 305,00 310,00 315,00 320,00 325,00 330,00 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 milioni di acri
Terra piantata Terra raccolta
Figura A 7 – Andamento dal 200l al 2006 della terra piantata e raccolta negli Stati Uniti (Fonte:
Elaborazione da USDA, Major Uses of Land in the United States, 2002).
La terra piantata è a sua volta ripartita in più aree, in ognuna delle quali è presente una coltura diversa. Il grafico seguente ci mostra come quattro colture (mais, soia, frumento e fieno) costituiscano quasi l’80 % del totale delle colture seminate.
22% 4% 21% 15% 15% 23% Mais Soia Frumento Cotone Fieno Altre colture
Figura A 8 – Colture piantate negli Stati Uniti nel 2002 (Fonte: USDA/ERS, 1999a, 1999b, 1998,
Passiamo ora a quantificare la porzione della terra piantata a mais che viene destinata esclusivamente per la produzione di Bioetanolo.
I dati di cui si deve disporre sono: la superficie raccolta;
la produzione ottenuta da quel terreno;
la porzione della produzione utilizzata per il Bioetanolo.
Ad esempio nel periodo 2003 – 2004 gli acri di terreno raccolti (ac_racc) sono 70.9
106, che hanno fornito una produzione totale (prod_tot) di 10089 106 Bu di mais,
di cui 1168 106 per l’etanolo (prod_EtOH). I dati per la produzione per l’intero
periodo di studio sono riportati nella Tabella A 21.
Tabella A 21 – Produzione di mais.
In base a questi valori possiamo calcolare gli acri destinati all’etanolo:
ac_EtOH = (ac_racc × prod_EtOH)/prod_tot = [(70.9 × 1369)/10089] 106 = 9.62 106
ac
Nel periodo 2003 – 2004 gli acri destinati alla produzione di Bioetanolo sono stati di circa 9.62 milioni, che corrisponde al 13,6 % dell’intero territorio raccolto (70.9 106 ac).
Lo stesso tipo di calcolo è stato eseguito per il tutto il periodo di studio finora preso in esame ed i risultati sono stati riassunti nella tabelle che seguono, dove viene anche riportata la percentuale della superficie coltivata a mais rispetto alla superficie totale coltivata.
Produzione 106 Bushel 2003 - 2004 2004 - 2005 2005 - 2006 Assoluta 10,089 11,807 11,114 Destinata ad EtOH 1,168 1,323 1,603 2006 - 2007 2007 - 2008 2008 - 2009 Assoluta 10,535 13,168 12,327 Destinata ad EtOH 2,117 3,200 3,900
Tabella A 22 – Estensione della superficie dedicata alla produzione di Bioetanolo (Fonte:
Elaborazione da USDA e Hilker, J.).
L’aspetto che si nota bene da questa tabella è che, tranne per i primi due anni (2003 – 2004, 2004 – 2005), la porzione di terreno dedicata alla produzione di etanolo cresce costantemente nel periodo di studio preso in esame.
In queste condizioni ci sia aspetterebbe un aumento proporzionale della quantità di mais raccolta dal terreno e potenzialmente utilizzabile per la produzione di etanolo. Se costruiamo due grafici, in cui riportiamo in funzione del tempo da una parte la variazione degli acri piantati e dall’altra quella della produzione d mais, si nota bene questa relazione appena descritta.
Estensione della terra dedicata per l’EtOH
2003 - 2004 2004 - 2005 2005 - 2006
Assoluta (milioni di acri) 9.62 8.24 10.8
Porzione della terra raccolta (%) 13.6 11.2 14.42
2006 - 2007 2007 - 2008 2008 - 2009
Assoluta (milioni di acri) 14.18 20.92 25.37
Porzione della terra raccolta (%) 20.1 24.3 31.6
Andamento degli acri piantati nel periodo di studio
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009 acri
Gli andamenti visibili nei grafici sono pressoché uguali, tranne nei primi punti (dal 2004 – 2005 al 2005 – 2006) dove ad un aumento degli acri piantati non corrisponde un aumento nella produzione di mais, anzi si verifica una diminuzione nella produzione.
Andamento della produzione di mais nel periodo di studio
0,00 2000,00 4000,00 6000,00 8000,00 10000,00 12000,00 14000,00 2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009 bushel
