ROMA 23 GIUGNO 2016 COMPORTAMENTI INDIVIDUALI Effetti dei

ROMA 23 GIUGNO 2016 COMPORTAMENTI INDIVIDUALI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie E RELAZIONI SOCIALI IN TRASFORMAZIONE UNA SFIDA PER LA STATISTICA UFFICIALE AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI 23 GIUGNO 2016 11. 15 | 12. 45 Cambiamenti climatici ed eventi estremi: una sfida per la statistica ufficiale Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie R. Gismondi, L. De Gaetano, F. Truglia, D. Vignani | ISTAT S. Auci | Università di Palermo

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Sommario - Connessioni tra clima e agricoltura (2) Dati statistici (3) Caso studio 1: umidità e cereali (7) Caso studio 2: fattori climatici e produzione agricola (5) Prospettive (1) 2

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Effetti dei cambiamenti climatici in agricoltura ü Modifica delle pratiche agricole come risposta al generale avanzamento fenologico ü Scelta di varietà e colture diverse ü Diminuzione della produttività agricola ü In particolare, riduzione delle «rese» (produzioni per ettaro) ü Sfruttamento di nuove aree agricole ü Ottimizzazione dell’uso dell’acqua – deficit idrico q Maggiore variabilità nei raccolti q Meno aree disponibili per le coltivazioni tradizionali ü Crescita dei costi di produzione ü Abbandono progressivo delle aree svantaggiate 3

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie L’impatto dell’agricoltura sul cambiamento climatico ü Emissioni di anidride carbonica e ossido di diazoto ü La riduzione di tali emissioni dipende da: q Sostituzione dei combustibili fossili con biocarburante q Miglior controllo della dieta e delle deiezioni animali q Irrigazione controllata e migliore gestione dei nutrienti q Uso generalizzato della rotazione colturale e della policoltura q Riduzione e razionalizzazione nell’uso dei fertilizzanti minerali (azoto, …) q Recupero dei suoli torbosi e di aree degradate q Uso di macchinari più efficienti q Semina senza aratura o con aratura minima 4

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie La statistica ufficiale – Agricoltura e clima ü Sostanziale ritardo rispetto alle necessità informative ü Scarsa integrazione tra regolamentazioni relative ai singoli contesti tematici dell’ambiente e delle statistiche agricole ü Tuttavia, le ultime indagini strutturali in agricoltura (SPA 2013; SPA 2016) rilevano: q Produzione di energia da fonti rinnovabili q Irrigazione per tipo di coltivazione e sistema di irrigazione q Fonti di approvigionamento dell’acqua q Uso di prodotti energetici per la produzione corrente q Tecniche di applicazione degli affluenti zootecnici q Agricoltura biologica q Uso di fitosanitari per tipo di coltivazione ed intensità (2016) 5

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie La statistica ufficiale e non – Agricoltura e irrigazione Istat, Stima delle superfici e produzioni delle coltivazioni agrarie, floricole e piante intere da vaso superfici coltivate, produzione raccolta, rese Istat, Indagine sulla struttura e produzione delle aziende agricole (SPA) aree irrigate, numero di giornate di lavoro in azienda Istat VI° Censimento dell’Agricoltura 2010 aree irrigate, numero di giorni di lavoro in azienda, Volumi di acqua per usi irrigui (per il solo anno 2000) Istat, Rilevazione sulla distribuzione per uso agricolo dei fertilizzanti quantità di fertilizzanti utilizzati Istat, Rilevazione sulla distribuzione per uso agricolo delle sementi quantità di sementi utilizzate CREA: SIGRIA Sistema Informativo Gestione Risorse Idriche in Agricoltura Regioni: concessioni ai prelievi di acqua dai corpi idrici in termini di volumi autorizzati e punti di prelievo Consorzi di bonifica e di irrigazione: dati e informazioni legate alla distribuzione per usi irrigui ARPA: agenzie Regionali per la protezione dell’ambiente 6

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie La statistica ufficiale e non – Dati meteo-climatici e idrologici Istat, Rilevazione dei dati meteo-climatici ed idrologici (include dati CREA) precipitazione totale media annua temperatura minima media annua ISPRA: banca dati meteoclimatici CREA: banca dati di agro-metereologia ARPA: agenzie Regionali per la protezione dell’ambiente 7

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Caso studio 1: umidità e cereali ü Il Regolamento CE 543/2009 governa la produzione di dati statistici su superficie, produzioni agricole e rese per circa 240 tipologie di colture, al fine di raccogliere dati armonizzati e confrontabili per tutti gli Stati UE ü Vengono inoltre richiesti dati sul grado di umidità per alcune tipologie di cereali (cereali escluso il riso, legumi secchi e colture proteiche, colza, girasole, soia, semi di lino, semi di cotone, cereali raccolti allo stato verde) ü Gli Stati membri possono inviare a Eurostat sia i dati sul contenuto di umidità nazionale, sia i dati di produzione corretti per tenere conto dell’effetto dell’umidità sul peso effettivo delle produzioni agricole immesse sul mercato 8

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Caso studio 1: umidità e cereali ü Non esiste una metodologia di stima del grado di umidità condivisa a livello UE ü I singoli stati adottano tecniche diverse in funzione della disponibilità di risorse e di basi informative ü La misurazione del grado di umidità può essere effettuata tramite specifici apparecchi usati di norma dai principali produttori di cereali ü Finora l’Italia non ha potuto fornire i dati sull’umidità (gli esperti delle Regioni non riescono a fornire tali stime) ü E’ però possibile applicare specifici modelli di stima 9

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Esempio: il modello francese (ISOP) ü INRA (Istituto nazionale per la ricerca in agricoltura), Meteo France e Ministero Agricoltura francese ü Stime giornaliere della produzione al netto del grado di umidità per le principali coltivazioni e regioni nazionali ü Variabili di input: § Condizioni meteo (radiazione globale, temperature max-min, precipitazioni, vento, umidità, evapotraspirazione potenziale) § Tipologia di terreno (profondità del suolo, riserva di acqua, densità apparente, contenuto di argilla, albedo, carbonato di calcio, contenuto di azoto organico) § Sistema produttivo agricolo (caratteristiche dell’azienda, modalità di raccolta, frequenza di raccolta, senescenza della copertura vegetale) 10

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie La formula da applicare (1) ü La produzione riferita all’umidità standard è più elevata (bassa) delle produzione se l’umidità rilevata al raccolto è più bassa (elevata) rispetto all’umidità standard ü Un esempio comparativo: Stato Harvested production Standard HU Harvested HU Net production A 10. 000 65% 0% 10. 000 x 100/35 = 28. 571 B 20. 000 65% 15% 20. 000 x 85/35 = 48. 571 C 20. 000 65% 80% 20. 000 x 20/35 = 30. 000 D 30. 000 65% 30. 000 x 35/35 = 30. 000 11

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Il contesto operativo Coltivazioni Contenuto di umidità standard secondo Eurostat (Standard. HU) Cereali (escluso il riso), legumi secchi e colture proteiche, soia 14% Riso 13% Colza, girasole, semi di lino, semi di cotone 9% ü Occorre stimare Harvested. HU per le principali tipologie di cereali, almeno a livello di Regione ü Nel breve-medio periodo non è possibile inserire domande specifiche in indagini su aziende agricole/imprese nè applicare modelli sofisticati del tipo francese ü E’ però possibile sviluppare un modello semplificato basato su dati già disponibili e sull’ipotesi di applicare il grado di umidità locale a quello specifico che caratterizza i singoli raccolti 12

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Kriging üMetodo di interpolazione che consente di stimare la variabilità spaziale di fenomeni a partire dai dati rilevati in specifici luoghi. üIl processo di interpolazione kriging si articola in tre fasi: 1) esplorazione dei dati e verifica assunti di base (normalità della distribuzione, stazionarietà) 2) analisi della variabilità e della dipendenza spaziale, con particolare riferimento alla presenza/assenza di trend, stazionarieta e isotropia (variogramma) 3) identificazione del modello di interpolazione. Si tratta di adottare un variogramma “teorico” ai dati. In tal modo è possibile fare delle stime per tutta la superficie oggetto di studio. Verifica della bontà di adattamento üDiversi interpolatori kriging (la scelta dipende dal tipo di dati, dalla verifica degli assunti di base e dalla presenza di particolari caratteristiche distributive) üApplicazione a dati comunali ENEA 2010 üSulla base dell’umidità media disponibile solo per alcuni comuni, si stima l’umidità dei comuni non rilevati sulla base dell’umidità dei comuni limitrofi (il «vicinato» è identificato dal variogramma) 13

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Risultati üIl modello stima la scostamento tra umidità locale e umidità media nazionale sotto forma di numero indice calcolato per comune üGli indici comunali sono sintetizzati in un indice provinciale per media aritmetica semplice (non si dispone di pesi comunali) üGli indici provinciali sono sintetizzati in un indice regionale (IHU) per media aritmetica ponderata, con pesi proporzionali alla produzione agricola provinciale della particolare coltivazione considerata üA livello regionale si procede al calcolo della stima: üInfine, si applica la formula (1) üAd esempio, per la produzione di frumento duro del 2014 si ottiene: 14

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Caso studio 2: fattori climatici e produzione agricola • Quali sono gli effetti dei cambiamenti climatici (CC) sulle coltivazioni italiane a livello regionale? • Statistiche ufficiali su agricoltura e meteo-clima • Analisi degli effetti di breve termine dei CC a livello regionale • Stochastic Frontier Approach (SFA) Nel modello: ü La produzione agricola è posta pari alla somma di tutte le produzioni raccolte ü I fattori di inefficienza sono posti uguali alla deviazione della quantità di pioggia e della temperatura minima rispetto alla media 1971 -2000 üIpotesi: i prodotti agricoli necessitano di condizioni meteo-climatiche ideali 15

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Panel § 20 Regioni italiane § Periodo di riferimento 2000 -2010 § Alcuni dati stimati sulla base dei dati raccolti nelle indagini ISTAT pluriennali Fonti statistiche nel settore agricolo § § Indagine Istat su coltivazioni, fiori e piante da vaso (superfici e produzioni) Indagine Istat su struttura e produzione delle aziende agricole (FSS-SPA) V° e VI° censimento dell’agricoltura Istat Indagini Istat sulle sementi e sull’uso di fertilizzanti Fonti statistiche sul clima § Indagini Istat su Meteo-Clima e sulle acque 16

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie VARIABILE Y Kirrig_area DEFINIZIONE Yields = (produzione raccolta)/(superficie coltivata) (100 kg/ha) Irrigated areas (ha) Kfert Fertilizers used (100 kg) Kseed Seeds used (100 kg) L Days of work nelle aziende agricole Citrus_area Citrus plant cultivated areas (ettari) Fruit_area Fresh fruit cultivated areas (ettari) Vegetable_area Vegetable cultivated areas (ettari) Rainfall Temp_min Dummy FONTE Indagine Istat su coltivazioni, fiori e piante da vaso V° e VI° censimento dell’agricoltura Istat, indagine SPA Indagine annuale ISTAT sull’uso dei fertilizzanti Indagine annuale ISTAT sulle sementi V° e VI° censimento dell’agricoltura Istat, indagine SPA Indagine Istat su coltivazioni, fiori e piante da vaso Deviazione della quantità di pioggia annuale rispetto alla media Indagini Istat su Meteo-Clima e sulle acque del periodo 1971 -2000 (mm) Deviazione della temperatura minima media annuale rispetto alla Indagini Istat su Meteo-Clima e sulle acque media del periodo 1971 -2000 (gradi Celsius) Ripartizioni geografiche italiane: Nord-ovest, Nord-est, Centro, Sud (le Isole sono omesse per la collinearità) 17

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Caso studio 2: modelli Se si suppone che la production function assuma la forma log-lineare Cobb-Douglas, il seguente modello di produzione può essere stimato per la produzione agricola italiana: Così come la seguente inefficiency function: 18

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Production function Fertilizer, Seeds, Citrusarea, Fruitarea hanno segno positivo e coefficienti significativi. Questi fattori accrescono la produzione annuale Irrigated areas e Vegetable areas mostrano segni negativi e coefficienti significativi. La produzione non può crescere con la crescita di tali input Labour Force ha un segno positivo ma non è una variabile significativa Inefficiency function Rainfall mostra segno negativo ed è significativa. Al crescere della variabilità delle precipitazioni cresce l’efficienza produttiva delle superfici coltivate Minimum Temperature ha segno positivo. Al crescere della variabilità della temperatura annuale minima decresce l’efficienza produttiva Geographical location delle regioni ha segno positivo, nel senso che vivere in una regione diversa dalle isole ha effetti positivi sull’efficienza 19

ROMA 23 GIUGNO 2016 AREA TEMATICA 2. TEMI EMERGENTI Effetti dei fattori climatici sulle coltivazioni agrarie Conclusioni § Le statistiche ufficiali consentono, ma con margini di miglioramento, di ridurre i gap informativi di base (umidità) e di approfondire lo studio delle relazioni tra indicatori § Sussistono, tuttavia, alcuni limiti. Riguardo alle statistiche agricole: Ø maggiore disponibilità di stime dettagliate a livello territoriale; Ø devono essere accresciute le informazioni circa i diversi metodi di produzione agricola praticati e la relazione tra piani colturali annuali e dinamiche dei fattori legati al meteo-clima § Le statistiche ufficiali sull’irrigazione possono essere migliorate. I dati più recenti e completi sulle superfici agricole irrigate sono stati prodotti dal censimento dell’agricoltura 2010 e dall’indagine SPA 2013 § Le variabili meteo climatiche disponibili sono poche e normalmente non sono immediatamente disponibili serie storiche lunghe e dettagliate in chiave territoriale 20