La valutazione dell’impatto

ambientale della zootecnica:

l’impronta ecologica

Luca Battaglini Dipartimento Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari

Università degli Studi di Torino

Accademia di Agricoltura di Torino in collaborazione con Sezione Nord-Ovest dell’Accademia dei Georgofili

Torino, 26 febbraio 2013

• Alimenti di origine animale: domanda nel mondo

• Impatto degli allevamenti, impronta ecologica ed emissioni

• Strategie per la riduzione delle emissioni e per il miglioramento

dell’efficienza dei sistemi zootecnici

• Considerazioni conclusive

Indice

La richiesta di alimenti di origine animale è in continuo aumento, ma da più parti si sollevano delle perplessità per: - Salute dell’uomo - Sicurezza Alimentare - Benessere Animale - Ambiente

•Alimenti di origine animale: una domanda crescente

Ritmo di crescita della popolazione mondiale di 200.000 nati al giorno

Alimenti e popolazione mondiale

… ma circa un miliardo di persone è affamata

La FAO considera che l’aumento di fame e malnutrizione siano anche effetto del rallentamento economico

globale, di insufficienti investimenti in agricoltura e dell’aumento delle produzioni di biocarburanti (FAO,

2009).

Ironia della sorte: per effetto di sovvenzioni che guidano la produzione di biocarburanti e di ridotti investimenti in

agricoltura la spesa per il riscaldamento globale è aumentata.

http://www.nipccreport.org

Previsione dei consumi di carne e di latte per il 2050

Development of milk production (all animal species) between 2005 and 2010

World total: + 68 million tonnes

Europe + 1 Mt

Asia + 41 Mt

Africa + 8 Mt

C. America + 0,5 Mt

N. America + 7 Mt

S. America + 10 Mt

Oceania + 1 Mt

CNIEL / FAO Food Outlook

Mt: million tonnes

Dal 2005, 60% della crescita di produzione di latte è avvenuta in ASIA

Crescita della popolazione mondiale di animali da reddito

Utilizzo del suolo (% del totale) e richiesta di superficie agricola per soddisfare le domanda di

prodotti di origine animale

Necessario produrre di più contenendo l’uso del suolo e

l’impatto per l’ambiente, garantendo la salute umana

Desertificazione/erosione/inquinamento del suolo

Inquinamento e consumo delle acque

Emissioni in atmosfera

Perdita di biodiversità

• Impatto degli allevamenti, impronta ecologica ed emissioni, metodi di valutazione (LCA)

Si preferisce per ragioni pratiche indicare il contributo che l’unità di prodotto o il servizio apporta al consumo di risorse (es: energia) e all’inquinamento ambientale (es: CO2)

L’impronta ecologica è definibile come l’area di superficie biologicamente produttiva necessaria per produrre le risorse ed assimilare le scorie generate dall’impiego di una determinata tecnologia per l’ottenimento di un bene o di un servizio.

L’Ecological Footprint (Kitzes et al., 2008)

nell’ultimo secolo forte aumento concentrazione dei gas ad effetto serra, che

riflettono calore verso la terra temperature

aumento causato dall’uomo o da altro? (es. eventi astronomici)

Le «emissioni»

L’impatto in termini di GHG di un certo prodotto ne definisce

la Carbon footprint

Studi in corso della UE sulla Carbon Footprint:

l’indicazione in etichetta di quanto è costato un

prodotto in termini di emissioni di CO2 equivalente

politiche ambientali, in cui la filiera alimentare è attore principale

La Carbon footprint

Zootecnia: impatto su GHG

FAO (2006)

Contributo zootecnia alle emissioni totali di gas serra (in

CO2 equivalenti) = 18%

• CO2 = 9 %; CH4 = 37 %; N20 = 65 %

IPCC (2007)

Contributo agricoltura alle emissioni totali di gas serra (in

CO2 equivalenti) di origine antropica = 13.5%

FAO (2010)

Contributo filiera bovini da latte alle emissioni

antropogeniche totali (in CO2 equivalenti) = 2.7%

Polli 0.00%

Bovini da latte53.90%

Bovini da carne24.43%

Bufalini0.02%

Caprini0.61%

Equini0.01%

Ovini7.08% Suini

13.95%

Conigli 0.00%

Emissione totale di GHG del settore delle

produzioni animali in Italia

Atzori et al. 2010

Emissioni GHG agricoltura: 6.6% del totale, zootecnia 3%

Assorbimento di:

CO2 nelle colture (C biomassa vegetale = 40% SO)

C nei prodotti animali (latte, carne, animali vivi)

Emissioni dirette di:

CO2: respirazione animale, reflui

CH4: fermentazioni enteriche, fermentazione dei reflui

N2O: reflui, fertilizzazione delle colture

Emissioni indirette per:

Uso e cambiamento d’uso del suolo

Produzione, condizionamento,trasporto alimenti zootecnici

Uso energia

CO2 eq nelle aziende zootecniche

emissioni – assorbimento

Contributo potenziale dei diversi ambiti

al Global Warming (aziende da latte)

Guerci, 2013

74%

Per alcune emissioni sono in vigore normative o intese

internazionali con specifico interesse per le produzioni

animali

• Protocollo di Kyoto per la riduzione dei gas serra

• Protocollo di Goteborg per l’abbattimento dell’acidificazione,

l’eutrofizzazione e per il contrasto alla riduzione del livello di ozono

• NEC (National Emission Ceiling Directive, Direttiva 2001/81/EC)

per le emissioni di cui sopra

• IPPC (Integrated Pollution Prevention and Control, Direttiva

96/61/EC) per allevamenti intensivi di suini e avicoli

• Direttiva nitrati 91/676/CEE

• ….

La complessità del problema della sostenibilità

richiede un approccio “olistico”

La valutazione avviene adottando il

Life Cycle Assessment (LCA)

L’LCA si caratterizza per tre aspetti fondamentali rispetto ad altre metodologie di valutazione di impatto ambientale

• Considera l’intera catena di produzione di un bene, prodotto o servizio

• Prende in esame un insieme di categorie di impatto sull’ambiente

• Considera non solo gli effetti diretti sull’ambiente, ma anche quelli indiretti

Categorie d’impatto Indicatori ambientali

Consumo di risorse non

rinnovabili

Combustibili fossili

Fertilizzanti-NPK

Effetto serra CO2, CH4, N2O

Fertilità e funzione del

suolo

Accumulo metalli pesanti

NH3, NOx, SO2

Qualità dell’acqua

Ground water

Acque superficiali

Fertilizzanti-N, bilancio nutrienti,

lisciviazione nitrati

Fertilizzanti-P bilancio-P drenaggio

Tossicità umana ed

ambientale

Erbicidi e antibiotici, nitrati, NH3, PM10,

PM2,5

Biodiversità Numero di specie, varietà e razze

Paesaggio Attività pastorali, varietà ambienti

Benessere animale Strutture, riproduzione, sanità

Altre ancora (odori, rumori, strato di ozono, ecc.)

Pirlo, 2012

Life Cycle Assessment per la produzione di latte

Unità Funzionale 1 kg latte corretto

per grasso e proteine

INDICATORI LCA Utilizzo di suolo: m2

Utilizzo di energia fossile: MJ Riscaldamento globale: kg CO2 eq.

Acidificazione: kg SO2 eq. Eutrofizzazione: kg PO4 eq.

Produzione

alimenti

Produzione fertilizzanti e pesticidi

Trasporto alimenti

Produzione energia

e carburanti

off farm on farm

Tamburini et al. 2012

L’effetto serra è diverso per i diversi gas coinvolti

Gli effetti delle emissioni si uniformano con la “CO2 equivalente”

(IPCC 2007):

Anidride carbonica 1 kg di CO2= 1 kg di CO2 equivalente

Metano 1 kg di CH4= 25 kg di CO2 equivalente

Protossido di azoto 1 kg di N2O= 298 kg di CO2 equivalente

Carbon footprint (impronta del carbonio): quantità di gas serra

(come CO2 eq) per un certo prodotto od attività

Unità di misura in zootecnia:

kg di CO2 eq. per animale per giorno o anno

kg di CO2 eq./kg di latte o carne

kg di CO2 eq./kg di SS ingerita

• Strategie per la riduzione delle emissioni e per il miglioramento dell’efficienza dei sistemi zootecnici

Metano (CH4)

prodotto ed emesso quando le deiezioni sono conservate

in condizioni anaerobiche e in forma liquida o

semiliquida (stoccaggio di lungo periodo)

con deiezioni “ricche”

Allevamenti bovini con vasconi di lungo stoccaggio

Allevamenti senza terra (suinicoli, avicoli, cunicoli)

deiezioni secche o quelle liberate al pascolo non

portano alla produzione di quantità significative di metano

(condizioni aerobiche)

GHG da deiezioni e reflui zootecnici

GHG da deiezioni e reflui zootecnici

Protossido di N (N2O) 65% delle emissioni Emissioni dirette

processi aerobici di nitrificazione (NH4+

NO3-)

dell’ammoniaca contenuta nelle deiezioni seguiti da

processi anaerobici di denitrificazione (NO3- N2O N2)

da trattamento deiezioni solide

da animali che liberano le deiezioni nel suolo (feedlot o

animali al pascolo)

Emissioni indirette

processi di volatilizzazione di NH3 e NOx e percolamento

I trattamenti aerobici delle deiezioni (fra cui lo

spandimento) riducono le emissioni di metano ma

aumentano quelle di protossido di azoto (FAO, 2006)

Si riduce la produzione di metano nel rumine per

kg di alimento usato quando:

aumenta l’ingestione giornaliera

la % di fibra e foraggi nella razione, la % di

concentrati, di amido e zuccheri

si aumenta la degradabilità dell’amido

si migliora la qualità dei foraggi

si frantuma la fibra

si aggiungono grassi insaturi alla razione

si usano alcuni additivi (es. estratti vegetali)

Mitigazione attraverso l’alimentazione

Mitigazione GHG da deiezioni e reflui zootecnici

CH4

Produrre deiezioni “povere” di SO fermentescibile

Compostaggio aerobico, produzione anaerobica biogas

N20

Riduzione concentrazione e migliore sincronizzazione N delle razioni

riduzione N deiezioni

Riduzione concimazioni colture foraggere, impiego di pascoli

Additivi per ridurre processi di denitrificazione

Possibili riduzioni complessive di emissioni di N20 del 10-20%

(Mosier et al., 1998)

la produzione di GHG aumenta in termini assoluti col

crescere del livello produttivo per l’aumento dell’ingestione

Tuttavia:

per kg di prodotto (latte, carne), diminuisce al crescere del

livello produttivo

i gas prodotti per il mantenimento degli animali sono

diluiti in una maggiore quantità di prodotto

gli animali molto produttivi usano razioni con meno

foraggi e fibra

GHG e livello produttivo

Principali effetti tecniche di allevamento

GHG e livello

produttivo

(Kirchgessner et al., 1991)

g d

i m

eta

no

per

kg

la

tte

Produzione di latte (kg/d)

CO2 eq/kg di latte: da

1.3 (USA, Europa) a 7.5

(Africa, Asia)

(Judith et al., 2010 FAO)

L’aumento della produttività non sempre si accompagna a diminuzioni

nette di GHG, perché:

minori produzioni di CH4 enterico ma maggiori emissioni dalle

deiezioni per calo digeribilità (Johnson et al., 2000)

con più latte per capo si ha una riduzione del numero di animali che è

necessario allevare per fare latte ma:

− forte riduzione della carne prodotta da animali da latte

− è necessario allevare più animali da carne per mantenere

costante la produzione complessiva di carne

− emissioni complessive (latte + carne) variano poco

(Zehetmeier et al., 2012)

maggiore uso di alimenti extra-aziendali ( GHG)

tuttavia ...

Riduzione della C footprint:

sino a -25% di metano migliorando l’efficienza riproduttiva degli

allevamenti (Garnsworthy, 2004)

ridurre età al primo parto (ma anche aumentare la longevità)

-8% metano in vacche da latte con un serio piano di controllo delle

mastiti (Stott et al., 2010)

riduzione patologie

In generale, migliorare la carriera produttiva utile e l’efficienza

produttiva, ridurre le categorie improduttive

GHG, tecniche di allevamento,

riproduzione, sanità

I sistemi zootecnici montani e la C Footprint

• prelievo diretto del foraggio, restituzione

diretta delle deiezioni, limitato intervento

umano e bassi capitali tecnologici, ridotte

dispersioni

• a basso impatto anche in termini di

emissioni di CO2 equivalente (catturano il

C riducendo la produzione di GHG)

• interessante modello di integrazione

sostenibile tra gestione delle superfici e

processi produttivi

Perché a basso impatto?

- prevalente impiego di foraggi locali (erba da pascolo e

fieni da prati e prati-pascoli permanenti )

Garnett, 2010

specie e razze idonee (possibilmente autoctone)

caratterizzate da capacità di adattamento a condizioni

climatiche difficili e in grado di utilizzare convenientemente

foraggi spontanei

riduzione di impiego:

- di N da fertilizzanti di sintesi

- di energia fossile

- di alimenti concentrati provenienti da ambienti distanti dalle

aree montane sostanziale riduzione delle emissioni per unità di

superficie e per unità animale allevata

evitare

- lavorazioni profonde dei suoli

- conversioni di pascoli in arativi

- gestioni pastorali scorrette

Per un efficace controllo delle emissioni: quali scelte?

Necessità di un approccio olistico per la conservazione dei

sistemi

Visione integrata allevamento-ecosistemi

Carichi animali calibrati sulle capacità

di ricezione organica dei terreni

Genotipi animali idonei alla valorizzazione degli

agroecosistemi permanenti

Le produzioni dirette di GHG responsabili dell’aumento

dell’impronta ecologica dipendono da numerose variabili, fra loro

intercorrelate

Possibili diverse tecniche di riduzione

Le strategie di mitigazione devono tener conto:

di tutto il processo produttivo: interazione fra emissioni dirette

ed indirette (LCA)

delle specie animali e delle attitudini produttive considerate

delle condizioni ambientali “locali”

• CONCLUSIONI

Parametri legati all’ottenimento di sistemi zootecnici sostenibili attraverso un’utilizzazione anche “etica” delle risorse

Caratteristiche nutraceutiche

Risparmio risorse idriche, energia…

Specificità delle produzioni

Nitrati, emissioni…

Biodiversità

ecc… Difesa idrogeologica

Paesaggio

La Commissione ASPA

- Definire un approccio LCA del EFP, comprensivo degli aspetti che vanno

dall’animale al prodotto, attraverso la gestione delle risorse animali e alimentari,

delle deiezioni, della terra e il recupero delle biomasse

- Raccogliere le pubblicazioni scientifiche sull’argomento e fornire un quadro

aggiornato sull’aspetto EFP, specialmente in relazione alla situazione Italiana

- Fornire nuovi dati, derivati dalle ricerche in svolgimento nelle Università e Centri di

Ricerca (proposta PRIN 2013: Scenari di sostenibilità ambientale ed economica

della filiera latte bovino – Università di Milano, Torino, Padova e Udine)

- Costruire per ASPA una rete di rapporti con Ministero, Regioni ed Enti locali per

identificare le piattaforme di ricerca e tecnologiche da finanziare sugli aspetti

dell’ECF: accreditamento ASPA come riferimento per il settore zootecnico e

scienze animali

-Alta formazione e formazione superiore, divulgazione e reperimento di risorse

finanziarie, da associazioni di categoria e di produttori, per la predisposizione di

una comunicazione efficace

grazie!