Croplands: osservare i campi europei dallo spazio

Allo stato attuale, quasi il 50% del territorio europeo è destinato all’agricoltura. Questo lo rende tra le aree più intensamente coltivate del pianeta.

Ci sono diverse ragioni storiche e geografiche per questo. L’agricoltura arrivò per la prima volta dal Medio Oriente al continente europeo attraverso il Mediterraneo circa 8.000-9.000 anni fa . Diverse migliaia di anni dopo, la pratica si diffuse in gran parte dell’Europa centrale, prima di raggiungere definitivamente l’Europa settentrionale e la Scandinavia intorno al 4.000 a.C. Ciò significa che il continente è stato attivamente coltivato per oltre seimila anni.

L’Europa è anche ben adatta geograficamente. Gran parte dell’Europa centrale e occidentale vanta climi temperati, terreni fertili e abbondanti precipitazioni, che la rendono naturalmente adatta all’agricoltura. Infatti, diversi paesi dell’Europa centrale e orientale come la Repubblica Ceca, l’Ungheria e la Romania sono ricoperti da ampie distese di chernozem , o “terra nera”, un tipo di terreno considerato da molti tra i più fertili del pianeta . 

Tuttavia, tutto questo sviluppo agricolo ha un costo. Ad esempio, gli studi suggeriscono che poco prima che l’agricoltura si diffondesse in Europa, il continente era ricoperto da foreste al 70%. Il disboscamento per far posto a colture e pascoli è stato il principale fattore di deforestazione e, nel Medioevo, la copertura forestale era scesa a circa il 35%. Sebbene da allora si sia registrata una leggera ripresa, la copertura forestale nell’Europa moderna si attesta solo al 39% .

Lo sviluppo agricolo ha inoltre messo a dura prova la biodiversità, la qualità del suolo e i sistemi idrici dopo secoli di coltivazione intensiva, uso di fertilizzanti e modificazione del territorio. Si presentano inoltre costantemente nuove pressioni, dai cambiamenti climatici alle mutevoli esigenze dei consumatori. 

Suite di prodotti guidata dai requisiti degli utenti

La necessità di un monitoraggio agricolo dettagliato e aggiornato non è mai stata così critica. Una serie di consultazioni con le parti interessate condotte nell’ambito del  progetto Horizon 2020 ECoLaSS ha evidenziato un insieme coerente di priorità per gli utenti in materia di monitoraggio agricolo: elevata accuratezza tematica, metodi trasparenti, aggiornamenti regolari e pieno allineamento con gli obiettivi politici dell’UE. In risposta a ciò, il Copernicus Land Monitoring Service ha sviluppato e rilasciato una nuova suite di prodotti progettata specificamente per soddisfare queste esigenze degli utenti.

Croplands, il livello ad alta risoluzione (HRL), è progettato per ricercatori, responsabili politici, agricoltori e altre parti interessate interessate ad analizzare il paesaggio agricolo europeo. Tutti i prodotti Croplands sono disponibili in tutto lo Spazio Economico Europeo (SEE)38 + Regno Unito con una risoluzione spaziale di 10 m.

La suite HRL Croplands è stata progettata anche per aderire alle linee guida stabilite dal Gruppo Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici (IPCC). In base a queste linee guida, i paesi sono tenuti a segnalare le emissioni e gli assorbimenti di gas serra derivanti da categorie di uso del suolo, inclusi terreni coltivati ​​e pascoli, nell’ambito dei propri inventari nazionali. La suite di prodotti HRL Croplands riflette quindi le esigenze degli utenti e le esigenze di reporting a livello internazionale.

La suite di prodotti è suddivisa in due gruppi principali: Tipi di Colture e Modelli di Colture. Il gruppo Tipi di Colture include un singolo prodotto, anch’esso chiamato Tipi di Colture , che classifica i terreni coltivabili in 19 distinte categorie di colture, come grano, orzo e mais.

Il gruppo Cropping Patterns, al contrario, contiene 12 prodotti distinti progettati per catturare le pratiche agricole chiave nel tempo.

Coltura principale

Il dato “Raccolto della coltura principale” fornisce la data di raccolta della stagione di crescita principale, mentre “Emergenza della coltura principale” fornisce informazioni sul momento in cui le piantine emergono dalla superficie e si stabilizzano visibilmente nel terreno. Il dato “Durata della coltura principale” registra la durata totale della stagione di crescita principale, un’informazione particolarmente importante per valutare la salute delle colture, stimare le rese e comprendere le differenze regionali nell’intensità agricola.

Coltura secondaria

Analogamente ai prodotti per le colture principali, i prodotti per le colture secondarie forniscono livelli geospaziali su emergenza e durata , ma invece di un prodotto per il raccolto, gli utenti hanno accesso a un prodotto per la tipologia di colture secondarie che classifica la stagione di crescita secondaria in quattro ampie categorie di colture. Questo perché le colture secondarie non vengono in genere coltivate in vista del raccolto, ma piuttosto come colture di copertura, coltivate per migliorare la salute del suolo, ridurre l’erosione e migliorare il ciclo dei nutrienti.

Terreno nudo

Il prodotto “Suolo nudo prima” fornisce informazioni sulla durata del periodo di terreno nudo prima dell’inizio della stagione di crescita principale, mentre il prodotto “Suolo nudo dopo ” copre il periodo successivo. Queste informazioni sono utili per comprendere i rischi di esposizione del suolo, identificare i periodi di vulnerabilità all’erosione o alla perdita di nutrienti e supportare pratiche di gestione sostenibile del territorio come la coltivazione di copertura o la lavorazione conservativa.

Terreno incolto

Il prodotto “Presenza di terreni a riposo” identifica la presenza di terreni lasciati intenzionalmente incolti per un determinato periodo di tempo, mentre il prodotto “Durata dei terreni a riposo” quantifica la durata di tale periodo. Queste informazioni possono essere utilizzate per valutare l’intensità di utilizzo del suolo, supportare strategie di conservazione del suolo, monitorare il rispetto delle politiche agricole e acquisire informazioni sulle pratiche agricole sostenibili in diverse regioni.

Stagioni di coltivazione

La funzione “Cropping Seasons Yearly” identifica il numero di stagioni di coltivazione in una determinata area nell’arco di un anno solare, mentre la funzione “Cropping Seasons Types over 3 years” fornisce informazioni sulla diversità annuale delle tipologie di colture in un periodo di tre anni. Questi prodotti sono progettati per supportare le analisi dell’intensità colturale, delle pratiche di rotazione delle colture e della sostenibilità agricola a lungo termine.

Supporto politico

Le esigenze degli utenti hanno svolto un ruolo centrale nello sviluppo della suite di prodotti Croplands. Una delle maggiori richieste degli utenti riguardava prodotti in grado di supportare lo sviluppo e l’attuazione delle politiche dell’UE, e molti dei prodotti Croplands sono stati progettati con questo scopo.

Croplands
Panoramica delle politiche dell’UE potenzialmente supportate dai prodotti HRL Croplands. Crediti: Unione Europea, Copernicus Land Monitoring Service.

La Politica Agricola Comune mira a garantire una produzione alimentare sostenibile, sostenere i mezzi di sussistenza degli agricoltori e promuovere la tutela ambientale in tutta Europa. Di conseguenza, prevede il monitoraggio di indicatori agricoli chiave come la diversificazione delle colture, i terreni a riposo e l’intensità d’uso del suolo, tutti inclusi nei diversi prodotti HRL Croplands. Anche la strategia “Dal produttore al consumatore ” e la strategia per il suolo dell’UE sono entrambe concepite per supportare la transizione verso un’agricoltura sostenibile e trarranno beneficio dai nuovi prodotti dedicati al monitoraggio del suolo nudo, dei terreni a riposo e dei modelli colturali.

Ma HRL Cropland non supporta solo le politiche agricole. Anche la progettazione e il monitoraggio di politiche incentrate sulla biodiversità e sul ripristino degli habitat trarranno beneficio dai prodotti HRL Croplands. Il nuovo Regolamento sul Ripristino della Natura mira a ripristinare gli ecosistemi degradati dell’Europa, il che comporterà inevitabilmente la riconversione di alcuni terreni agricoli in habitat più naturali. Prodotti come “Modelli Colturali” e “Tipi di Colture” possono aiutare a identificare le aree idonee al ripristino ecologico. 

La Strategia sulla Biodiversità per il 2030 , la Direttiva Habitat e la Direttiva Uccelli mirano tutte a proteggere e invertire la perdita di biodiversità in Europa. I terreni agricoli a bassa intensità e strutturalmente diversificati, come i sistemi agroforestali o i paesaggi a colture miste, svolgono in realtà un ruolo chiave in questo sforzo, poiché costituiscono un importante habitat di riproduzione e foraggiamento per molte specie e supportano una varietà di ecosistemi seminaturali.

Questi paesaggi possono anche migliorare la connettività degli habitat creando corridoi tra aree più naturali, consentendo alle specie di evitare condizioni di campo aperto pericolose e invivibili. Pertanto, il monitoraggio dei modelli colturali, dei terreni a riposo e dell’intensità dell’uso del suolo può aiutare a identificare le pressioni sulla biodiversità e a monitorare l’efficacia di queste politiche dell’UE.

Applicazioni scientifiche

Oltre alle applicazioni politiche, la nuova suite di prodotti Croplands offre anche preziose opportunità per la ricerca scientifica. Con la sua portata paneuropea, l’elevata risoluzione spaziale, gli aggiornamenti annuali e una serie temporale che risale al 2017, le possibilità sono limitate principalmente dalla creatività dei ricercatori stessi.

Il monitoraggio della copertura del suolo è una delle applicazioni più evidenti di questi nuovi set di dati. I ricercatori interessati ad analizzare l’evoluzione delle aree agricole nel tempo, sia a livello nazionale che internazionale, dispongono ora di una serie di prodotti affidabili e accessibili al pubblico con cui farlo. Ciò può consentire l’identificazione e il monitoraggio di tendenze regionali, come l’espansione di specifiche colture o variazioni nell’intensità agricola. 

Un’altra importante applicazione scientifica riguarda il monitoraggio della biomassa, dove i prodotti HRL Croplands possono supportare stime più accurate della respirazione autotrofica, ovvero la porzione di carbonio precedentemente assorbita attraverso la fotosintesi che viene rilasciata nell’atmosfera come parte del processo metabolico attraverso il quale le piante generano l’energia necessaria per alimentare la loro crescita e le loro funzioni biologiche.

Queste informazioni sono importanti perché, senza tenere conto della respirazione autotrofica, rischiamo di sovrastimare l’efficacia delle colture e di altri tipi di vegetazione nel rimuovere l’anidride carbonica dall’atmosfera, un fattore chiave nella modellizzazione climatica, nel bilancio del carbonio e nella pianificazione della sostenibilità. Poiché layer come “Tipi di Coltura” sono progettati per identificare direttamente colture specifiche, sono indirettamente in grado di fornire stime affidabili della biomassa delle colture “C3” rispetto a quelle “C4”, classificazioni che si riferiscono agli specifici meccanismi fotosintetici utilizzati da diversi gruppi di piante, che a loro volta influenzano la loro efficienza nell’uso dell’acqua, l’assorbimento di carbonio e i tassi di respirazione autotrofica.

Anche gli ecologi possono trarre vantaggio dai dataset di Croplands. Informazioni dettagliate sui confini dei campi possono supportare gli studi sulla frammentazione degli habitat, uno dei principali fattori di declino delle popolazioni di molte specie. Se combinate con altri dataset CLMS come Small Woody Features, specificamente progettato per mappare siepi strette, filari di alberi e piccole aree boschive tra 200 e 5.000 metri quadrati, queste informazioni sugli habitat agricoli semi-naturali possono aiutare i ricercatori ad analizzare la connettività del paesaggio nelle aree agricole di tutta Europa. 

I prodotti provenienti dai terreni coltivati ​​possono anche supportare la ricerca sull’ecologia degli uccelli che vivono in terreni agricoli, molti dei quali hanno subito un declino a lungo termine a causa dei cambiamenti nei modelli di coltivazione e dell’intensificazione delle pratiche agricole. L’accesso a dati spazialmente dettagliati sulle tipologie di colture, sull’estensione dei terreni a riposo e sui tempi di utilizzo dei campi consente ai ricercatori di esaminare come diverse strategie di gestione influenzino i parametri chiave associati al successo degli uccelli che vivono in terreni agricoli.

Nel loro insieme, i prodotti HRL Croplands rappresentano un importante passo avanti per il monitoraggio agricolo europeo basato sull’Osservazione della Terra e finanziato con fondi pubblici. Fornendo dati ad alta risoluzione temporale con cicli di aggiornamento annuali, la suite fornisce a un’ampia base di utenti gli strumenti necessari per prendere decisioni tempestive basate sui dati. La suite HRL Croplands è pronta a supportare responsabili politici, gestori del territorio e ricercatori fornendo le informazioni necessarie per contribuire a costruire un futuro agricolo più sostenibile per l’Europa. 

Fonte: Copernicus