Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018
Le emissioni dal settore agricolo e zootecnico (quadro generale) e il contributo della zootecnia alla mitigazione dei cambiamenti climatici Giacomo Pirlo CREA Centro di ricerca zootecnia e acquacoltura www.crea.gov.it giacomo.pirlo@crea.gov.it
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018
Sistemi di stima - IPCC Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC). Report di ogni Paese aderente al Protocollo di Kyoto Sistema IPCC: attribuisce le emissioni ad ogni settore economico: 1. energia, 2. industria manifatturiera, 3. agricoltura, 4. uso del suolo e cambiamenti d’uso, 5. rifiuti 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 I gas considerati in agricoltura Anidride carbonica (CO2) 1 CO2eq Metano (CH4) 28 CO2eq Protossido d’azoto (N2O) 265 CO2eq
La CO2 da combustione di combustibili fossili per le trattrici, per produrre fertilizzanti, antiparassitari ecc. è nel settore INDUSTRIA
C assorbito con fotosintesi = C emesso con respirazione I GAS SERRA DELL'AGRICOLTURA ITALIANA (%CO 2eq) CH4
N2O
CO2
1% 37% 62%
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Emissioni gas serra in Italia (ISPRA, 2017) 600000 500000
Gg CO2eq
400000 300000 200000 100000 0 -100000
1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015
L’Italia: un Paese che consuma molta energia Economia basata sull’industria e sui servizi
Anno Enerfia
Industria
Agricoltura
LULUC
Rifiuti
ITALIA 2015
IRLANDA 2016 Energia
Industria
Agricoltura
Rifiuti
Energia
Industria
1%
7%
Agricoltura
Rifiuti
4%
7% 32%
58% 9%
82%
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 3A fermentazioni enteriche 3B Gestione deiezioni 3C Coltivazione del riso 3D Suoli agricoli Allevamento 3F Incenerimento 64.8% 3G-H Calce e urea
FONTI SETTORE AGRICOLO 3A
3B
3C
3D
1%
0%
3F
3G-H
30% 46%
6%
3AFermentazioni enteriche: CH4 dai processi digestivi
3B CH4 e N2O dalle deiezioni animali in stalla e durante la conservazione
17%
3D N2O da deiezioni e fertilizzanti deiezioni animali al pascolo, residui colturali
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Servizi dell’allevamento 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Trasforma alimenti non edibili per l’uomo in alimenti edibili Alimenti (latte, carne, uova) È in alcune aree difficili (zone aride, montagna) l’unica fonte alimentare Materiali da costruzione Abbigliamento (cuoio, lana) Combustibili Restituisce fertilità al suolo (S.O. stabile, humus) Contribuisce a ridurre l’erosione Regimentazione delle acque Biodiversità Turismo Lavoro
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 I ruminanti I microrganismi del rumine digeriscono la fibra delle piante, non digeribile dall’uomo, e la trasformano in zuccheri, proteine e grassi
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Nella savana
Nella steppa In montagna 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Ruolo nutrizionale della carne Le carni sono la fonte principale di 1. Fe facilmente assimilabile (heme-Fe) 2. Vitamina B12, quasi assente nei vegetali
Fe-Protoporfirina
Del latte e latticini Alto contenuto di calcio
Vita B12 Cobalamina 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018
Cambiamenti climatici Studio FAO 2006 Metodo LCA il contributo dell’allevamento alle emissioni di gas ad effetto serra è pari al 18%
Vediamo un po’ in dettaglio 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma , 21 marzo 2018
Sistemi di stima - CFP Carbon footprint (CFP) che considera tutte le emissioni di gas ad effetto serra dirette ed indirette di un processo o di un prodotto. Adotta la metodologia LCA (Life cycle assessment) NB: IPCC e CFP sono due sistemi con scopi e filosofie diversi. Non sono paragonabili, anche se il secondo si avvale in alcuni casi degli approcci metodologici del primo 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 10 %
Metano enterico
90%
CH4 enterico dalle categorie animali Conigli Altri suini Scrofe Muli e asini Equini Caprini Ovini Bufali Bovini da carne Bovimni da latte 0
50
100
150
200
250
300
Gg di CH4
C6H12O6+2H2O→2C2H4(acetato)+2CO2+8H C6H12O6+4H → 2C3H6O2(propionato)+2H2O C6H12O6 → C4H8O2(butirrato)+4H+2CO2
Il metano in eccesso viene utilizzato dai mocrorganismi metanogeni ed eruttato CO2+8H→CH4+2H2O 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Come si misura il CH4?
Camera respiratoria
Greenfeed
SF6
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018
Carbon footprint Ăˆ una LCA che considera solo i cambiamenti climatici Tratta le emissioni di gas serra lungo tutto il ciclo di vita del prodotto, dall’acquisizione delle materie prime attraverso la fabbricazione e l’utilizzo, fino al trattamento finale di fine vita from cradle to grave (nel caso di allevamenti: from cradle to farm gate)
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Coalazione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Foraggi acquistati
Flussi di materia Confini del sistema
Carburanti ElettricitĂ
Fertilizzanti, pesticidi ecc.
Mangimificio
Concentrati
CO2 N2O CH4
Azienda
Vitelli acquistati Coltivazioni Letame liquame
Allevamento
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CFP dei prodotti animali (Sandrucci et al., 2018)
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1977 21.4 kg CO2eq/kg LW 2007 17.9 kg CO2eq/kg LW (Capper et al., 2011) 485 d
90
Fabbisogno di energia (MJ/d)
80 70 60 50
C
609 d C
40 30 20
M M
10 0 1977
Anno
2007
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018
Capper et al., 2009
30 25 20.8
20 10.6
15
5 0
4.7 10.3
10.3
7
15
10.3 2
kg latte/d 30
4 3,5
25
3 20
2,5
15
2 1,5
10
1 5
kg CO2eq/kg latte
10
kg CO2/vacca
Fabbisogno di energia (Mcal/d)
35
0,5
0
0 CO2 COW
CO2 COW 1944
CO2 MILK
CO2 MILK
2007
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 CFP latte
GW (kgCO2eq/1 kg FPCM)
GW FPCM FPCM con 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 7000
y = -0,000x + 3,445 R² = 0,624 8000
9000
10000
11000
kg FPCM/vacca/anno
Pirlo e Lolli, 2018 Gerber et al., 2011) 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018
BIOLOGICO Risultati – Per unità di prodotto e di superficie (Pirlo e Lolli, 2018) Sistema Carattere
Unità
Convenzionale Media
CV
P
Biologico Media
CV
GW s.a.
kg CO2 eq/1 kg FPCM
1.24
0.20
1.37
0.22
NS
AC s.a.
kg SO2 eq/eq/1 kg FPCM
0.025
0.19
0.026
0.12
NS
EU s.a
kg PO43- eq/1 kg FPCM
0.011
0.18
0.013
0.20
NS
Latte
t /ha
20.0
0.35
8.7
0.43
<0.01
GW s.a.
t CO2 eq/1 ha
25.8
0.30
11.5
0.46
<0.001
AC s.a.
g SO2 eq/1 ha
507
0.42
225
0.42
<0.01
EU s.a
gPO43- eq/1 ha
210
0.26
117
0.64
<0.01
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Biologico 120000
Piemonte Lombardia 100000
Veneto Emilia Romagna
80000 t di NH3
• La conversione è ininfluente per il GW qualunque sia l’UF • La conversione presenta grandi benefici per categorie d’impatto di importanza regionale (NH3, PM10 e PM2,5) • Si stima una riduzione del 5,5% delle emissioni di NH3 per ogni 10% di allevatori che passano al bio
Emissioni di NH3 di bovini da latte i quattro regioni d'Italia in funzione della percnetuale di allevatori che passano al sistema biologico
60000
40000
20000
0 0
10
20
30
40
50
Allevatori biologici %
Pirlo e Lolli, 2018 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Costi marginali delle strategie di mitigazione
Impossibile v isualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riav v iare il computer e aprire di nuov o il file. Se v iene v isualizzata di nuov o la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuov o.
Pellerin et al., 2013
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 P1 età 1° parto P2 numero nati F1 +10% conc F2 +20% conc F3-F4 grassi ins F5 meno N dieta F6 -10% CFP alim pro F7 -10% CFP alim acq MM eff N organico CS1 minima lavorazione CS2 no tillage CS3 incenerimento CS4 cover crop E1 -30% energia E2 pannelli foto E3 biogas Coderoni et al., 2015
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LIFE BEEF CARBON objectives
4 countries, â&#x20AC;¦2 000 farmers, 57 partners Reducing the beef carbon footprint by 15%
25 30/03/2018
25
IRELAND Demonstrative farms
Innovative farms
100
20
FRANCE Demonstrative farms
Innovative farms
1680
125
SPAIN
AINTA Asesoria Integral Agroalimentaria SL
Demonstrative farms
Innovative farms
120
7
ITALY Demonstrative farms
Innovative farms
100
20
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26
26
Action C : Implementation actions Action C1 : Elaborating and sharing of a common LIFE BEEF CARBON framework Action C2 : Training technicians and farmers on the beef carbon plan
Action C3 : A LIFE BEEF CARBON demonstrative farm observatory
Action C4 : 172 Innovative farms with a low beef carbon footprint
1,680 demonstrative farms in France
125 innovative farms in France
100 demonstrative farms in Ireland
20 innovative farms in Ireland
100 demonstrative farms in Italy
20 innovative farms in Italy
120 demonstrative farms in Spain
7 demonstrative farms in Spain
Action C5 : EU beef carbon farmerâ&#x20AC;&#x2122;s network
First meeting Verona (IT) 1st Feb 2018 Action C6 : French, Irish, Italian and Spanish beef carbon action plans 30/03/2018
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Impossibile v isualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riav v iare il computer e aprire di nuov o il file. Se v iene v isualizzata di nuov o la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuov o.
Reference system : the results will be compared within the same system
Farm ID : technical indicators, production level, surfaces, forrage strategy, fertilizerâ&#x20AC;Ś
Live weight gain Focus on 3 positive contribution of the farm
5 environmental indicators : carbon footprint, energy consumption, air andd water quality per kg of meat produced and biodiversity per hectare.
Notes 30/03/2018
28 28
Impossibile v isualizzare l'immagine. La memoria del computer potrebbe essere insufficiente per aprire l'immagine oppure l'immagine potrebbe essere danneggiata. Riav v iare il computer e aprire di nuov o il file. Se v iene v isualizzata di nuov o la x rossa, potrebbe essere necessario eliminare l'immagine e inserirla di nuov o.
Carbon footprint neat
18,7
5,2
Focus on GHG emissions and carbon sequestration for each of the main sources : entheric methane, nitrous oxide, carbon dioxyde Comparison within the same system
Main sources of the other environmental impacts : - Energy consumption - Air quality - Water Eutrophication
Comments
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List fo mitigation strategies identified by Italian farmers Area Animal
Mitigation strategy To increase animal/herd productivity to reduce animal number and feed consumption by improving animal welfare and health (health programs, cleaniness, care etc.) To reduce fiber in the the diet, to increase concentrate to forage ratio; to
Enteric utilize lipids or additives reducing CH4 emissions (sodium Monensin, fermentation tannins, yests, etc.)
To improve forage digestibility, phases and precision feeding to match
Feeds and animal requirements, optimization of intensive grazing management
To reduce N in the diet and utilization of essential AA (lysine, methionine; to reduce length store; frequent removal of manure from the barn, tank Manure management covering, composting, sumstitution of deeper litter with slatted floor, anaerobic digestion BEEFCARBON-LIFE14-CCM_FR_001125
Not to exceed plant requirements, correct application time, immeadiate N fertilization burrial of manure precion farming, slow release fertilizers
Carbon sink
Reduction of crop operations (minimum tillage); crop rotazion and green manure, turfing, conversion from temporarary to permanet cultivations
Energy production and savingn
Renwable energy production (e.i. photovoltaic pannels) 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Conclusioni Il contributo dell’agricoltura italiana ai cambiamenti climatici è modesto se paragonato a quello di altri paesi sviluppati L’allevamento animale è il maggior contribuente di gas ad effetto serra nel settore agricolo IPCC e LCA (CFP) due sistemi di stima differenti e con scopi diversi L’aumento dell’efficienza nella trasformazione degli alimenti e della produttività è la principale strategia di mitigazione delle emissioni di gas ad effetto serra Altre strategie riguardano: assorbimento di carbonio, valorizzazione dei foraggi aziendali, razionale uso delle deiezioni, biogas ecc. Alcune sono economicamente convenienti Il sistema biologico è ininfluente per le emissioni di GHG mentre è una strategia efficace per acidificazione, eutrofizzazione, salute umana, biodiversità Gli allevatori hanno preso coscienza del problema ambientale stanno sviluppando programmi di mitigazione – vedi BEEF CARBON 30/03/2018
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018 Ma tutto è inutile se non si inverte questo trend Suolo agricolo in Italia 1982
1990
2000
2010
Aziende agricole (n x 000)
3933
2848
2396
1621
Superficie agricola utilizzata (ha x 000)
15.833
15.026
13.182
12.856
Superficie agricola totale (ha x 000)
22.397
21.628
18.767
17.081
Superficie media aziendale (ha)
5.1
5.3
5.5
7.9
-18,8%
- 23,7%
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Coalizione Clima, Roma, 21 marzo 2018
Grazie per lâ&#x20AC;&#x2122;attenzione e per saperne di piĂš: Capitolo 2
30/03/2018
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