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Lo studio delle cenosi forestali attraverso l’Inventario Forestale Nazionale

Bosco - Protectaweb

Ilaria Tombolini, Luca Salvati • Le foreste, nell’ambito del ciclo del carbonio, scambiano grandi quantità di CO2 con l’atmosfera svolgendo un’azione mitigatrice nel bilancio globale delle emissioni di questo gas. L’Inventario consente di programmare la gestione delle risorse forestali, il loro potenziamento e la loro disponibilità nel tempo

 

 

•• L’imponente crescita della popolazione mondiale ed il conseguente sovrasfruttamento delle risorse e del territorio, oltre all’impiego massiccio di fonti di energia non rinnovabili come i combustibili fossili, che rilasciano grandi quantità di CO2 nell’atmosfera, sono responsabili di molti effetti negativi sullo stato di salute del nostro pianeta, tra cui l’effetto serra e i cambiamenti climatici. La conoscenza sull’entità e sullo stato attuale delle risorse disponibili, rinnovabili e non, è dunque di fondamentale importanza.

L’Organizzazione Meteorologica Mondiale indica che “dei cambiamenti climatici si sono già prodotti nel passato, ma erano dovuti a cause naturali. I cambiamenti climatici recenti, tali da determinare un aumento di 0,6°C della temperatura media superficiale terrestre rispetto all’inizio delle rilevazioni strumentali intorno al 1860, sono attribuibili in gran parte alle attività umane”, che hanno incrementato oltremodo il naturale e benefico «effetto serra» dell’atmosfera. Le foreste rappresentano in questo discorso un punto cardine in quanto, nell’ambito del ciclo del carbonio, scambiano grandi quantità di CO2 con l’atmosfera e svolgono un’azione mitigatrice nel bilancio globale delle emissioni di tale gas. La vegetazione assorbe il carbonio mediante la fotosintesi e lo immagazzina nei tessuti, per essere poi rilasciato nell’atmosfera con la decomposizione; inoltre, il carbonio può essere incorporato nel suolo come materia organica e, non da meno, se il materiale legnoso è utilizzato in oggetti di uso comune, la funzione fissativa si prolunga nel tempo.

Il protocollo siglato nel 1997 a Kyoto nell’ambito della Convenzione Internazionale sui Cambiamenti Climatici prevede che l’Italia, come gli altri Paesi sottoscrittori, riduca dell’8% le proprie emissioni di CO2 nel periodo 2008- 2012. Lo stesso Protocollo prevede che nel computo della riduzione delle emissioni vadano considerati gli assorbimenti o le emissioni determinati dalle variazioni della superficie forestale (afforestazione, riforestazione e deforestazione). Tale protocollo impegna, inoltre, i Paesi aderenti a realizzare un inventario dei flussi e degli stock di carbonio accumulati nelle foreste e nelle piantagioni forestali e di aggiornarlo periodicamente. Per l’attuazione di tali indicazioni l’Italia si è impegnata a monitorare lo stato delle foreste proprio attraverso la creazione di un Inventario Forestale Nazionale (IFN).

Gli inventari forestali sono indagini effettuate per conoscere la qualità e le dimensioni del patrimonio forestale in un determinato periodo ed hanno la funzione di monitorare le risorse forestali con analisi ripetute negli anni, così da verificarne le variazioni nel tempo. L’esecuzione dell’Inventario Forestale Nazionale ha costituito un fatto storico poiché era la prima volta, dopo 125 anni dalla costituzione dello Stato unitario, che il Paese censiva in maniera scientifica, sistematica e completa le proprie risorse forestali. I dati ISTAT, infatti, illustravano ed illustrano solo alcuni aspetti della realtà forestale italiana.

Negli inventari sono registrati dati che riguardano la superficie forestale, lo stato di salute dei boschi, la biomassa, la quantità di carbonio immagazzinato, la capacità di captazione del carbonio da parte degli ecosistemi forestali, i ritmi di crescita nonché la capacità produttiva del bosco. Tutti questi dati, organizzati in tabelle e diagrammi, costituiscono le statistiche inventariali. È possibile distinguere inventari più datati con un’impostazione di tipo mono-obiettivo, che mettono in luce le risorse della materia prima «legno», da quelli più recenti e più evoluti, che integrano le fonti informative disponibili (rilievi diretti al suolo, ortofoto, altre basi di dati) e forniscono un elevato numero di informazioni (inventari multirisorse). Gli ultimi danno anche risposte di respiro globale, relative a temi come la biodiversità gli stock di carbonio, la qualità del territorio forestale. La vastità del territorio analizzato necessita di metodologie di analisi che permettano di realizzare un censimento in tempi e costi contenuti; per questo motivo non si può analizzare l’intera superficie territoriale ma vanno fatte indagini a campione su aree correttamente selezionate, per poi elaborare statisticamente l’informazione sull’intera area di studio.

Gli inventari in Italia

L’Italia, come altri paesi Europei, ha provveduto a realizzare inventari forestali nazionali. Il primo Inventario Forestale Nazionale (IFNI85) è stato realizzato negli anni ’80, e la base giuridica e finanziaria per la sua attuazione è stata fornita dalla legge «Quadrifoglio» e dal relativo Piano Agricolo Nazionale. Si è trattato di un inventario di tipo mono-obiettivo incentrato sulla risorsa legno, a cui successivamente sono seguiti inventari parziali che hanno interessato il territorio di alcune regioni. Nel 2003 hanno avuto inizio i rilievi per il secondo inventario forestale nazionale, l’Inventario Nazionale delle Foreste e dei serbatoi forestali di Carbonio (INFC), che pone in primo piano la valutazione delle riserve di carbonio presenti nella vegetazione e nei suoli forestali.

 

box1 Definizione dell’oggetto inventariale

L’oggetto di indagine di questi inventari è il bosco ed è importante che una definizione inventariale univoca di «bosco», relativa ad un territorio regionale o nazionale, sia concorde con i livelli di classificazione di ordine superiore e, possibilmente, con gli standard internazionali, anche in relazione al Protocollo di Kyoto e ai successivi accordi di Bonn (2001) e Marrakesh (2002). Si adottano in tal senso criteri basati su valori soglia di tipo numerico, agevolmente misurabili, che rendono meno soggettive le operazioni di classificazione e che comprendono: la superficie minima (riferita all’area coperta da vegetazione forestale); la copertura minima (di alberi o arbusti); la larghezza minima dell’area boscata; l’altezza minima degli individui presenti (con riferimento alla maturità).

A tali criteri, che fanno riferimento al tipo di vegetazione (arborea o arbustiva), viene di solito associato anche l’elenco delle specie di alberi e quelle di arbusti. Esistono differenze tra le regioni intorno a queste definizioni, ad esempio sia per quanto riguarda la superficie minima di 5.000 m2 o 2.000 m2, sia per il grado di copertura delle chiome, con Inventari Forestali Regionali (IFR) che applicano valori di soglia minima del 10% e altri con il 20%, ed infine con l’altezza delle piante con tendenza alla soglia dei 5 m. Un punto in comune riguarda la larghezza minima (20 m) delle formazioni. Esiste infine un’ulteriore differenza, tra gli IFR, nella definizione delle «altre terre boscate», categoria che solitamente include altre aree di pertinenza forestale, come le formazioni arboree rade o quelle di tipo arbustivo. Questa definizione non è presente in tutte le Regioni e i parametri presi in considerazione sono spesso diversi.

Avvalendosi delle indicazioni di una apposita Commissione consultiva e del progetto operativo redatto dall’Istituto Sperimentale per l’Assestamento Forestale e per l’Alpicoltura di Trento (ISAFA), gli operatori del Corpo Forestale dello Stato hanno provveduto ad impostare l’operazione. La rilevazione dei dati nelle Regioni è stata effettuata dai forestali mentre l’elaborazione dei dati è stata effettuata dalla Società FIN-SIEL, in collaborazione con il predetto Istituto. I lavori hanno preso inizio nel 1983 per concludersi nel 1985. Il progetto è stato impostato sul criterio statistico del campionamento sistematico in unica fase che risulta attendibile ed economico (questo sistema si è rivelato affidabile anche in altri paesi come Austria, Finlandia, Svezia). I punti di campionamento sono stati fissati sovrapponendoli con cadenza trichilometrica ai punti nodali del reticolato (UTM) dell’Istituto Geografico Militare; ogni punto, quindi, rappresenta un’area di 900 ha. Questa serie di punti forma una rete ideale a maglia quadrata, con lato di 3 km sull’intero territorio nazionale.

Il criterio utilizzato per individuare le superfici rilevanti ai fini inventariali è stato il seguente: estensione minima dell’area boscata di 2.000 m2, larghezza più di 20 m ospitante un soprassuolo con copertura potenziale almeno pari al 20%. Solo i punti bosco, ammontanti a 9.639 a fronte dei 33.470 punti inventariali, sono stati descritti ai fini del loro inquadramento nelle diverse tipologie previste e solo per essi sono stati effettuati i necessari rilievi (si veda anche il Box 1 per ulteriori dettagli tecnici). L’Inventario ha consentito di programmare la gestione delle risorse forestali, il loro potenziamento e la loro disponibilità nel tempo. Molte regioni hanno realizzato un inventario forestale a scala territoriale, tra cui si segnalano Valle d’Aosta, Veneto, Friuli Venezia Giulia, Emilia Romagna, Liguria, Toscana, Marche, Umbria e Sardegna. Nel Lazio e in Lombardia sono stati realizzati inventari parziali. Per quanto riguarda i metodi applicati questi dipendono dalle risorse disponibili.

 

Le attività per la realizzazione del secondo inventario forestale nazionale hanno avuto inizio nel 2002 in seguito all’iniziativa della Direzione Generale delle Risorse Forestali, Montane e Idriche del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali (MiPAF), ora Ispettorato Generale del Corpo Forestale dello Stato. Il nuovo progetto è stato affidato nuovamente all’ISAFA di Trento con il compito di definire le linee progettuali per il nuovo inventario.

La realizzazione del secondo inventario forestale nazionale ha visto l’impegno del personale del Corpo Forestale dello Stato in tutte le fasi di raccolta dati, dalla foto-interpretazione ai rilievi al suolo. L’ISAFA è stato responsabile della progettazione e degli aspetti tecnico-scientifici mentre le attività collegate al progetto INFC sono state coordinate dal Comitato di Indirizzo e Coordinamento, costituitosi presso l’Ispettorato Generale del Corpo Forestale dello Stato; agli aspetti organizzativi e logistici ha provveduto l’Ufficio Sistemi Informativi Automatizzati dell’Ispettorato stesso. L’anno previsto per la conclusione e la presentazione dei risultati è stato il 2006.

L’INFC si pone i seguenti obiettivi:

  • fornire un quadro di conoscenze completo e aggiornato sul patrimonio forestale nazionale;
  • aggiornare e integrare le statistiche nazionali per utilizzarle ai fini della conservazione dell’ambiente, della biodiversità, lotta alla desertificazione e contenimento dei gas ad effetto serra;
  • fornire all’Amministrazione Statale e alle Regioni le informazioni necessarie per una politica di gestione sostenibile delle risorse forestali;
  • costituire una rete di monitoraggio che tenga conto non solamente degli alberi e del legname, ma degli ecosistemi forestali nel loro complesso;
  • utilizzare le più moderne tecnologie disponibili per l’acquisizione, l’archiviazione e l’elaborazione dei dati per formare una base di dati che possa confluire in un sistema informativo a valenza forestale.

In questo nuovo IFN l’oggetto dell’analisi inventariale è stato non solamente il bosco in senso stretto ma l’intero territorio occupato da vegetazione arborea o arbustiva indipendentemente dalla loro vocazione produttiva. Sono stati quindi oggetto di osservazione anche gli impianti di arboricoltura da legno in aree agricole, come pure i boschetti e le formazioni lineari estranee al contesto forestale. Il progetto per l’INFC prevede la realizzazione di un’indagine per campionamento più complessa ed elaborata rispetto al primo IFN ed è articolato in tre fasi successive:

 

Figura 1. Unità di campionamento1) una prima fase effettuata esclusivamente a video, dedicata alla classificazione per foto-interpretazione di ortofoto bianco e nero, voli 1999-2003 dati SIM, di un insieme di unità di campionamento, circa 300.000 (figura 1), una per ciascuna delle maglie quadrangolari di 1 km2 di estensione che compongono l’Italia; la classificazione consiste nell’attribuzione della classe di uso del suolo a ciascuno di questi punti scelti in maniera casuale all’interno della maglia (un punto per chilometro quadrato) secondo un sistema di classificazione delle coperture coerente con lo standard europeo CORINE Land Cover (primo livello diviso in 5 classi) e con le definizioni di bosco e altre terre boscate della FAO.

2) Una seconda fase, realizzata al suolo in maniera speditiva, finalizzata a perfezionare la classificazione delle formazioni forestali distinguendo le diverse categorie inventariali (boschi, arbusteti, impianti di arboricoltura da legno, etc.) e i diversi tipi di vegetazione secondo una tipologia omogenea per tutto il territorio nazionale che si basa sul criterio della specie prevalente; essa riguarda un sottocampione dei punti di prima fase appartenenti alle aree di interesse forestale, circa 30.000; oltre alla classificazione della vegetazione la seconda fase prevede la raccolta dei dati relativi a numerosi caratteri quali proprietà, gestione, viabilità, vincoli, caratteri stazionali, tipo colturale e stadio di sviluppo, patologie, fenomeni di dissesto.

3) Una terza fase, da realizzare anch’essa al suolo, riguardante un sottocampione dei punti di seconda fase, circa 10.000, per effettuare misure relative ai caratteri salienti delle formazioni forestali quali le dimensioni diametriche, le altezze, gli accrescimenti, l’entità del legno morto, etc.; in questa fase sono possibili approfondimenti relativi ai caratteri ecologici delle stazioni, al tipo di suolo e alla sua componente organica, allo stato di salute delle fitocenosi e alla diffusione delle principali patologie, alla stima della biomassa nelle formazioni di macchia e arbustive e altri ancora.

Ogni attività di raccolta dati prevede l’individuazione dell’unità di campionamento che è rappresentata dall’entità fisica del rilevamento. Negli inventari forestali alcuni caratteri vengono osservati in corrispondenza di un punto preciso, individuato su foto aerea o sul terreno in base alle sue coordinate, altri caratteri, invece, per essere definiti, necessitano dell’osservazione di un’area più o meno ampia. Vengono così individuate aree di alcune centinaia o migliaia di metri quadrati, di solito di forma circolare e centro nel punto di campionamento, a cui riferire l’osservazione. In altri casi il rilievo viene realizzato lungo linee o transetti, lungo i quali si procede al conteggio e/o misurazione degli elementi incontrati.

 

box2 Definizioni FAO di bosco e di altre terre boscate

Bosco: territorio con copertura arborea maggiore del 10% su un’estensione maggiore di 0,5 ha. Gli alberi devono poter raggiungere un’altezza minima di 5 m a maturità in situ. Può trattarsi di formazioni chiuse o aperte. Soprassuoli forestali giovani, anche se derivati da piantagione, o aree temporaneamente scoperte per cause naturali o per l’intervento dell’uomo, ma suscettibili di ricopertura a breve termine secondo i requisiti sopra indicati, sono inclusi nella definizione di bosco. Sono inoltre inclusi: vivai forestali e arborei da seme (che costituiscono parte integrante del bosco); strade forestali, fratte tagliate, fasce tagliafuoco e altre piccole aperture del bosco; boschi inclusi in parchi nazionali, riserve naturali e altre aree protette; barriere frangivento e fasce boscate di larghezza superiore a 20 m, purché maggiori di 0,5 ha. Sono incluse anche le piantagioni finalizzate a scopi forestali comprese quelle di alberi da gomma e le sugherete.

Altre terre boscate: territorio con copertura arborea del 5-10% di alberi in grado di raggiungere un’altezza minima di 5 m a maturità in situ, oppure territorio con una copertura maggiore del 10% costituita da alberi che non raggiungono un’altezza di 5 m a maturità in situ o da arbusti e cespugli.

La scelta della definizione di bosco per il nuovo inventario forestale nazionale è stata oggetto di una attenta analisi da parte delle Istituzioni e dei soggetti incaricati della progettazione. Si trattava, infatti, di decidere se mantenere la definizione adottata dal primo inventario forestale nazionale oppure di recepire la nuova definizione di bosco che, in quanto definita in sede FAO per il Forest Resources Assessment del 2000 (FRA2000), appariva, alla fine degli anni ’90, come il futuro standard di riferimento in sede internazionale. Il dibattito ha condotto alla decisione di adottare per l’INFC la definizione FAO basata su dei valori soglia per l’estensione e la larghezza delle unità boscate, la copertura del terreno da parte delle chiome ed infine l’altezza potenziale della vegetazione arborea (si veda il Box 2 per ulteriori dettagli tecnici). Tale definizione, che si discosta spesso dalle definizioni adottate dalle singole Regioni italiane, ha valore esclusivamente inventariale e nessuna implicazione di carattere giuridico. Le differenze rispetto al primo inventario nazionale riguardano la soglia di copertura minima, che passa dal 20% al 10%, e l’estensione minima, che passa da 2.000 m2 a 5.000 m2.

Le nuove tecnologie impiegate

Tutte le operazioni del Corpo Forestale sono state coadiuvate da un supporto tecnologico adeguato. Ne è un esempio INFOR2, un software applicativo concepito per guidare i rilevatori in tutte le fasi del rilievo in campo e di archiviazione e trasmissione dei dati. INFOR2 costituisce l’ambiente nel quale si è realizzata l’integrazione tra dati di navigazione e posizionamento GPS e i database contenenti i dati inventariali, sia quelli provenienti dalla prima fase (trasmessi dall’archivio centrale all’operatore) che quelli costruiti con i dati rilevati al suolo nelle fasi successive (inoltrati dall’operatore di campagna all’archivio centrale).

Figura 2. Utilizzo del GPS per memorizzare le coordinate e le informazioni stazionali dei punti di campionamentoPer attuare la «navigazione terrestre» che porta la squadra di rilevatori ad individuare sul terreno (con precisione di qualche metro) le coordinate di ciascun punto di campionamento predefinite dal progetto inventariale, ci si avvale della tecnologia Global Positioning System o GPS. Il GPS permette di determinare in modo automatico e con elevata precisione le coordinate geografiche di un qualsiasi punto sul terreno attraverso un ricevitore portatile che elabora dati sulla posizione spaziale di almeno quattro satelliti fra tutti quelli che costituiscono il cosiddetto segmento spaziale del sistema (metodi di triangolazione basati su misurazioni radiometriche di distanze tra ricevitore e satelliti). Specifiche esigenze di rilevamento, inoltre, richiedono la disponibilità di memoria informatica su cui registrare i file contenenti le posizioni (fino ad alcune migliaia) rilevate in ciascuna singola sessione di rilievo. La scelta è pertanto ricaduta su modelli di ricevitori GPS (figura 2) che sono integrati all’interno di veri e propri computer palmari.

 

Il Sistema Informativo della Montagna (SIM), realizzato dal Ministero delle Politiche Agricole e Forestali è apparso la struttura informativa e telematica più idonea per veicolare i flussi di dati dell’INFC. L’applicativo GISWEB (figura 3), è stato potenziato e adattato ad alcune esigenze dell’inventario. Sono state ad esempio realizzate delle funzionalità specifiche di interrogazione ed estrazione, nonché strumenti di misura di distanze e superfici e di visualizzazione, particolarmente utili nella fotointerpretazione. In questa prima fase del progetto, i servizi territoriali del SIM hanno consentito la fotointerpretazione di un campione di 300.000 punti di interesse forestale, base di partenza per le successive rilevazioni sul campo con livelli di approfondimento via via crescenti. La protezione e l’integrità dei dati è stata garantita all’interno del SIM da un sistema gerarchico di accessi. La delocalizzazione in tempo reale di parte del contenuto del database ha consentito di mettere a punto un efficace sistema di assistenza, controllo qualità e collaudo. Il centro di assistenza allestito presso l’ISAFA di Trento, tramite i suoi accessi a tutta la base dati nazionale, è stato costantemente in grado di fornire assistenza in tempo reale ai fotointerpreti (permettendo la visualizzazione delle stesse immagini), di eseguire controlli di qualità precoci, riducendo il rischio di errori sistematici di classificazione, e di operare il collaudo dei rilievi in tempi molto ristretti.

 

Figura 3. Esempio di ortofoto e carte tematiche

Conclusioni

La conoscenza puntuale e dettagliata degli ecosistemi forestali, che è possibile grazie agli inventari, assume un ruolo chiave a supporto dei meccanismi del protocollo di Kyoto (che impegna l’Italia a ridurre l’emissione dei gas serra responsabili del surriscaldamento del pianeta), consentendo di contabilizzare l’assorbimento di CO2 da parte dei boschi. Grazie al secondo inventario forestale nazionale, nei boschi italiani sono stati registrati circa 12 miliardi di alberi, corrispondenti a 1.364 alberi per ettaro. La superficie occupata dalle aree boscate è risultata in netta crescita, riflettendo i cambiamenti di uso del suolo a cui sta andando incontro il nostro territorio. In particolare, un interessante fenomeno che sta interessando i Paesi del nord del Mediterraneo riguarda la trasformazione dei terreni agricoli in superfici forestali: i boschi stanno lentamente riconquistando, in modo naturale, territori dismessi dall’agricoltura ed abbandonati dall’attività umana.

Secondo quanto previsto dal Decreto del 1 aprile 2008 del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare che istituisce il «Registro dei serbatoi artificiali di carbonio», per l’anno corrente (2013) è prevista una ripetizione dell’INFC. Saranno dunque prodotti e resi disponibili nuovi dati sull’andamento delle foreste italiane, al fine di migliorare la loro gestione verso un approccio orientato alla sostenibilità e alla difesa della biodiversità.

 

Ilaria Tombolini, Luca Salvati
Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura (CRA), Roma