PRIN PNRR – Un approccio di modellistica integrata per mitigare gli effetti del cambiamento climatico attraverso il weathering potenziato (enhanced weathering) nell’Italia meridionale
L’urgente necessità di agire per contrastare il cambiamento climatico ha portato allo sviluppo di diverse strategie, come alcune tecniche di rimozione dell’anidride carbonica (Carbon Dioxide Removal), dedicate soprattutto a sequestrare il carbonio atmosferico e a immagazzinarlo in forme più stabili all’interno di rocce esistenti, oceani, vegetazione o altri ambienti terrestri. L’Enhanced Weathering (EW) è considerato una delle
tecniche più promettenti, che consiste nell’ammendare i suoli con minerali silicatici (es. olivina) poiché altamente reattivi con la CO2 e ampiamente disponibili in tutto il mondo.
Un ruolo chiave nella dissoluzione di questi minerali, e quindi nel loro tasso di reazione con la CO2, è svolto dalle dinamiche del contenuto idrico del suolo, che, oltre che dalle precipitazioni, sono influenzate dai tipi di suolo e vegetazione. Le dinamiche dell’EW sono inoltre fortemente influenzate dalla composizione mineralogica del suolo, che ne determina i livelli di pH prima dell’ammendamento con olivina e, di conseguenza, il tasso di dissoluzione. La dissoluzione dell’olivina e le dinamiche di sequestro del carbonio sono fortemente controllate dalle dinamiche delle precipitazioni oltre che dai processi del suolo e dai cicli colturali. Partendo da queste considerazioni, il presente progetto mira a comprendere quali fattori di controllo siano maggiormente connessi ai cambiamenti nelle dinamiche temporali dell’EW, permettendo di definire le caratteristiche combinate più adatte di clima, suolo e vegetazione per ospitare un possibile intervento di EW nelle aree agricole dell’Italia meridionale, dove il settore agricolo è rilevante.
Inoltre, il progetto mira a valutare i cambiamenti futuri nelle dinamiche dell’EW dovuti a scenari climatici futuri, dato che questi potrebbero comportare regimi di precipitazione diversi. Gli scenari climatici futuri saranno definiti dall’unità di ricerca (RU) dell’Univ. della Calabria e fanno parte del Milestone 1 (MS1). La modellistica idrologica a grande scala, che include diversi modelli di evapotraspirazione per varie colture, sarà trattata dalla RU dell’Univ. di Napoli Federico II (Milestone 2 – MS2). Parte dei primi due milestone sarà usata come input per simulare i processi biogeochimici del suolo e le dinamiche di dissoluzione dell’olivina e sequestro del carbonio alla scala del territorio italiano, sotto una varietà di possibili condizioni climatiche future, dalla RU dell’Univ. di Palermo, raggiungendo il Milestone 3 (MS3). Queste riproduzioni possono essere utili anche per la quantificazione dell’incertezza delle stime di sequestro del carbonio. Infine, il Milestone 4 (MS4) consiste nell’ottimizzare le strategie colturali, considerando le differenze in termini di clima, suolo e tipi di coltura, nel contesto dell’EW e sarà svolto congiuntamente da tutte le RU. Lo stesso milestone comprenderà la valutazione del potenziale totale di sequestro del carbonio dell’Italia meridionale applicando l’EW a diverse frazioni delle aree agricole; verranno inoltre fornite indicazioni sulla migliore strategia di ammendamento con olivina in grado di far fronte agli effetti del cambiamento climatico.
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Prodotti
Woldegebrael, S. M. , N. Romano, D. Pumo, R. Deidda, M. Ippolito, M. Cannarozzo, A. Langousis, A. V. Serafeim, S. Manfreda, P. Nasta, (2025). Empirical approaches to estimate rainfall erosivity from coarse temporal resolution precipitation data in the Mediterranean region, Science of the Total Environment. [pdf]
Jahanshahi, F., Pacia, F. D., Perrini, P., Avino, A., Sarwar, A. N., Zhuang, R., Terracciano, U., Coccaro, P., Giuzio, L., & Manfreda, S. (2026). Hydrological Model Calibration in Data-Scarce Mediterranean Catchments: A Comparative Assessment of Three Strategies. Hydrology, 13, 66. [pdf]