La Carta dei Suoli in scala 1:250.000 del Veneto:
metodologia e applicazioni
 
Adriano Garlato, Paolo Giandon, Silvia Obber, Francesca Ragazzi, Ialina Vinci
ARPAV – Osservatorio Suoli e Rifiuti. Via Baciocchi, 9 31033 Castelfranco Veneto (TV) (sosr@arpa.veneto.it)
 
 

Introduzione

La carta dei suoli del Veneto in scala 1:250.000, la cui realizzazione è stata affidata all’Osservatorio Regionale Suolo dell’ARPAV con finanziamento del Progetto Interregionale “Agricoltura e Qualità”, è stata presentata lo scorso 22 Novembre a Treviso. Il lavoro, iniziato nel 2000, ultimato nel 2004, è stato raccolto in un cofanetto contenente tre volumi: le Note illustrative, il Catalogo dei suoli e la Legenda della carta. Punti di forza del progetto sono stati la gestione all’interno della struttura, formando i rilevatori con un corso di 300 ore, e l’approccio interdisciplinare, che ha visto il coinvolgimento di diverse professionalità, dal geomorfologo all’agronomo, al forestale, al vegetazionista.

La stesura della carta dei suoli del Veneto ha comportato un importante lavoro di ricerca metodologica che si è avvalso anche dell’esperienza di altre regioni già attive nel settore del rilevamento dei suoli (Emilia Romagna, Piemonte, Lombardia e Friuli Venezia Giulia), del contributo di esperti dell’Ufficio Europeo del Suolo e delle Università di Firenze, Padova e Venezia, coinvolti nell’ambito di un comitato tecnico-scientifico.

 

Metodologia: il processo ascendente-discendente

All’inizio del progetto, solo il 16% del territorio regionale (2.900 km2  su un totale di 18.000) risultava coperto da studi di semi-dettaglio (in scala 1:25.000-1:50.000), localizzato perlopiù in pianura; è stato perciò necessario adottare una combinazione tra processo “discendente e ascendente” (fig. 1), come suggerito anche nel Manuale delle Procedure del Database georeferenziato dei suoli europei, per ottenere un prodotto armonizzato su tutto il territorio.

 

Fig. 1: Schema del processo ascendente-discendente per la realizzazione della carta dei suoli in scala 1:250.000.


Con un processo “discendente” è stato possibile definire e delineare i pedopaesaggi, utilizzando un approccio gerarchico (soil region, subregion, sistemi e sottosistemi di suoli) per mezzo di strumenti quali foto aeree, immagini da satellite, DTM (modello digitale del terreno), carte geologiche, geomorfologiche e della vegetazione. Questa fase di studio preliminare si è svolta con tempi e modi diversi nelle due grandi aree, montagna e pianura, in cui per comodità è stata suddivisa la regione.

In pianura, caratterizzata da maggior disponibilità di informazioni e metodologie già collaudate, quindi con una buona conoscenza di modelli suolo-paesaggio, la carta geomorfologica della pianura padana ha rappresentato una prima cornice di riferimento per interpretare i processi di formazione dei suoli anche nelle aree prive di rilevamento, mentre ulteriori informazioni sono state acquisite tramite l’elaborazione e l’interpretazione di immagini da satellite. Nelle aree prive di evidenze, l’analisi del microrilievo (fig. 2) si è rivelata uno strumento particolarmente utile per la definizione delle unità di pedopaesaggio: per mezzo di curve di livello a un metro, si sono potuti delineare all’interno di una pianura apparentemente piatta, sistemi di dossi naturali, costituiti principalmente da sedimenti grossolani e depressioni a sedimenti fini. Il microrilievo, inizialmente disponibile per una porzione rilevante della pianura veneta centrale (circa 2.000 km2), è stato esteso a tutta la pianura alluvionale del Brenta, che presenta caratteristiche distributive simili, fino a coprire una superficie di circa 4.000 Km2. I principali criteri adottati per accorpare le unità delineate, fanno riferimento agli ambienti deposizionali della pianura (alluvioni del Po e dell’Adige, del Brenta, del Piave, del Tagliamento, dei fiumi prealpini calcarei e non calcarei), all’età delle superfici (superfici di deposizione tardo-olocenica, olocenica antica e pleistocenica) e alla morfologia (conoidi, dossi, depressioni, dune, aree lagunari bonificate, ecc.).

Fig. 2: Studio del microrilievo della pianura (curve di livello a 1m, in bianco, e a 5m, in nero) tra il fiume Brenta e il Piave; rappresentazione hill-shade della montagna veneta sullo sfondo.


Nell’area alpina e prealpina, che occupa circa un terzo del territorio regionale, erano poche le informazioni sui suoli disponibili all’inizio del progetto; è stato deciso quindi di procedere ad una prima fase di rilevamento in aree rappresentative dal punto di vista geologico e morfologico, per acquisire delle prime chiavi di interpretazioni sui fattori di pedogenesi rilevanti ai fini della delineazione dei pedopaesaggi. Quest’ultima è stata eseguita successivamente per mezzo di fotointerpretazione (Volo Italia 1994), con l’ausilio di altri strumenti quali carte geologiche a diverse scale (1:250.000, 1:100.000 e i pochi fogli disponibili in scala 1:50.000), alcune carte geomorfologiche di dettaglio, carta forestale informatizzata e modello digitale del terreno (DTM) a 30 m; l’elaborazione di quest’ultimo, a cura dell’Università di Firenze (Ciampalini e Carnicelli, 2003), con una tecnica di classificazione fuzzy non supervisionata (unsupervised fuzzy clustering), è risultata molto utile nella caratterizzazione delle differenti morfologie all’interno delle delineazioni.

Fig. 3a e 3b: Prima delimitazione delle unità di pedopaesaggio nella pianura alluvionale del Brenta (a sinistra, fig. a) e versione ultima delle unità cartografiche della carta dei suoli in scala 1:250.000 della stessa area (a destra, fig. b); il miglioramento del dettaglio cartografico nell’area in destra Brenta è stato reso possibile dall’approfondimento delle conoscenze, per mezzo dello studio del microrilievo e del rilevamento di campagna di un’area campione posta a cavallo tra i diversi ambienti presenti (clic per ingrandire).


Il rilevamento di campagna si è svolto in modo differenziato: in una prima fase sono state rilevate, ad una scala di semi-dettaglio (1:50.000), 13 aree campione, rappresentative di ambienti che non erano stati oggetto di rilevamento. Successivamente, sulla base delle conoscenze acquisite, è stata pianificata una seconda fase di rilevamento per raccogliere informazioni nelle situazioni carenti di informazioni o in cui il modello concettuale suolo-paesaggio non risultava sufficientemente chiarito. E’ stato giudicato più efficiente, in questa seconda fase, procedere con un rilevamento per singoli punti e transetti. Dalle fasi iniziali del progetto è stato utilizzato per la descrizione delle osservazioni il manuale elaborato a livello nazionale nell’ambito del progetto “Metodologie Pedologiche”, consentendo di arrivare, a conclusione del progetto, alla versione definitiva, dopo le opportune modifiche derivate dai suggerimenti dei rilevatori e dei gestori dei dati.

Per organizzare le informazioni raccolte, in particolar modo nelle aree montane, si sono organizzate delle tabelle a entrata multipla, dove le chiavi di entrata sono la litologia, le fasce fitoclimatiche, la morfologia e la vegetazione. Queste tabelle, che esplicitano in forma sintetica le conoscenze acquisite sui modelli suolo-paesaggio, sono state aggiornate in parallelo all’avanzamento dei lavori, in modo da evidenziare le lacune di informazioni e guidare così la seconda fase di rilevamento, atta a completare il quadro delle conoscenze.

Nell’ambito del progetto sono state descritte complessivamente 1.528 osservazioni, delle quali 490 profili. Sommando queste alle osservazioni già presenti nel database regionale, si raggiunge un totale di circa 23.500 osservazioni, delle quali circa 3.000 profili. I profili sono stati classificati con il World Reference Base e la Soil Taxonomy. Per le tipologie di suolo di montagna, caratterizzate da un’estrema variabilità (in termini di spessore degli orizzonti, profondità, granulometria, ecc.), molto utile è stata la classificazione “ecologica” di Duchaufour che, non avendo una gerarchia rigida, ha consentito un primo inquadramento dei tipi di suoli. Le analisi di laboratorio sono state eseguite nel laboratorio interno della struttura, accreditato SINAL.

Nella fase finale, le conoscenze sulla distribuzione dei suoli nel paesaggio sono state impiegate nella ridefinizione e descrizione, in termini di suoli, dei pedopaesaggi, che sono quindi diventati le unità cartografiche finali della carta (processo ascendente, fig. 3 a e b). Alle singole delineazioni, che inizialmente erano state descritte solo in termini di geologia, morfologia, morfometria, uso del suolo e vegetazione, sulla base delle conoscenze sui modelli suolo-paesaggio, sono state attribuite le unità tipologiche di suolo; le unità cartografiche sono quindi state concettualizzate, accorpando tra loro i contenuti informativi che risultavano più simili in termini di tipologie pedologiche, delle singole delineazioni. Complessivamente sono state individuate 236 unità tipologiche di suolo, distribuite in 214 unità cartografiche in numero di 2 o 3 in quelle di pianura, fino ad arrivare a 5 o 6 tipologie diverse nelle unità cartografiche di montagna. Le unità cartografiche in scala 1:250.000 sono state raggruppate in 56 sistemi di suoli, livello questo che costituisce la colorazione della carta e che, per come è stato concepito, non è rappresentabile a scale inferiori. I sistemi, a loro volta, sono stati raggruppati in 21 province di suoli, o soil subregions, rappresentabili a una scala 1:1.000.000, per arrivare infine a tre soil regions, in scala 1:5.000.000.

 

Applicazioni

La realizzazione della carta ha dato l’avvio ad una serie di applicazioni grazie ad un successivo finanziamento ottenuto dalla Regione, in ambiti significativi per le politiche regionali relativi alla gestione e salvaguardia del territorio.


CAPACITÀ PROTETTIVA DEI SUOLI NEI CONFRONTI DELLE ACQUE SOTTERRANEE

Come riconosciuto anche a livello normativo dal DLgs 152/99 sulla tutela delle acque, il suolo è in grado di funzionare da filtro naturale nei confronti dei nutrienti apportati con le concimazioni minerali ed organiche, riducendo le quantità potenzialmente immesse nelle acque. Questa capacità di attenuazione, definita anche “capacità protettiva” del suolo, dipende da caratteristiche del suolo, fattori ambientali (condizioni climatiche e idrologiche) e fattori antropici (ordinamento colturale e pratiche agronomiche).

Nell’ambito della Regione Veneto questa problematica è stata affrontata per la prima volta in occasione del progetto di valutazione dell’attitudine allo spargimento dei liquami zootecnici nel territorio del bacino scolante in laguna di Venezia. Nell’ambito di tale progetto sono state utilizzate delle metodologie sviluppate precedentemente in un progetto interregionale (progetto SINA “Carta pedologica in aree a rischio ambientale”) in cui sono stati scelti un modello per la simulazione del bilancio idrico del suolo (MACRO) e un modello per la simulazione del bilancio dell’azoto (SOIL-N) in grado di lavorare in collegamento con MACRO.

Nel territorio di pianura sono state scelte 27 unità tipologiche di suolo tra le più diffuse e rappresentative di diverse situazioni pedo-paesaggistiche e climatiche, e per ogni unità è stato descritto in campagna un profilo rappresentativo con particolare attenzione alle caratteristiche legate al comportamento fisico-idrologico. Sono stati raccolti campioni indisturbati per la misura della curva di ritenzione idrica (pF), della conducibilità idrica satura (Ksat) e della densità apparente, da utilizzare come dati di input del modello di bilancio idrico MACRO; le pratiche colturali sono state considerate standard su tutto il territorio ad eccezione dell’uso dell’irrigazione e i dati meteorologici sono stati derivati da una serie di stazioni, sparse sul territorio regionale.

Per la valutazione della capacità protettiva dei diversi suoli, sono stati utilizzati tra gli output del modello MACRO, i flussi d’acqua in uscita alla base del profilo, espressi come percentuale degli apporti di precipitazioni e irrigazione.

Sono state utilizzate come classi di capacità protettiva del suolo nei confronti delle acque profonde quelle definite nell’ambito del progetto SINA assumendo, sulla base di simulazioni con il modello SOIL-N, una relazione tra i flussi idrici e quantità di nitrati dilavati. La rispondenza di tali relazioni nei nostri ambienti è stata verificata attraverso l’applicazione del modello SOIL-N a 15 suoli della pianura veneta.

I suoli a minor capacità protettiva sono risultati quelli dell’alta pianura, a tessitura sia grossolana che fine, ma in entrambi i casi ricchi in scheletro e irrigati con elevati volumi d’acqua; per questi suoli si sono riscontrati flussi relativi intorno al 45%. Altamente protettivi (flussi <10%) si sono invece rivelati i suoli di bassa pianura con tessiture limose o argillose, che presentano però elevate perdite per scorrimento superficiale e quindi rischio di inquinamento delle acque superficiali. Valori intermedi sono stati stimati per i suoli di bassa pianura a granulometria grossolana che risultano però fortemente influenzati dagli input di precipitazione e irrigazione (fig. 4).

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 4: Valutazione della capacità protettiva dei suoli della pianura veneta.


EROSIONE

In Veneto, l’indagine del fenomeno dell’erosione superficiale è sempre stata frammentaria e incompleta, da cui risulta una grave carenza di dati. In tale contesto, l’obiettivo dell’Osservatorio Regionale Suolo dell’ARPAV è stata la realizzazione di una prima cartografia del rischio di erosione del territorio regionale, a partire dai dati contenuti nella carta dei suoli in scala 1:250.000, integrati con dati climatici, morfologici e di uso del suolo.

Data la mancanza di dati sperimentali con cui validare i risultati, si è ritenuto opportuno applicare un set di modelli scelti tra i più diffusi a livello europeo per poter confrontare i risultati delle simulazioni, ossia USLE, PESERA e CORINE erosion.

Osservando i risultati delle prime elaborazioni del modello USLE, sembra esserci una forte relazione tra topografia (pendenza) e rischio d’erosione (fig. 5). Questo comporta che le aree a bassa pendenza (pianura e zone di conoide) risultano prive di rischio d’erosione, aspetto talvolta in contrasto con la situazione reale che evidenzia frequenti fenomeni di trasporto solido anche nei corsi d’acqua di pianura, soprattutto in corrispondenza di significativi eventi piovosi.

Nei risultati del modello PESERA, invece, la correlazione tra rischio d’erosione e topografia (fattori L e S) diviene molto meno stretta e inoltre l’utilizzo, tra i dati di input, del bilancio idrico, della capacità di ritenzione idrica (AWC) e dell’indice di incrostamento, sposta il rischio anche ad aree di pianura o comunque a zone con pendenze non accentuate. Il peso dato alla copertura del suolo, infine, è tale da ottenere che la classe di rischio d’erosione “assente” sia attribuita alle aree boscate, corrispondenti spesso alle aree montane e quindi pendenti.

Il modello CORINE infine, è un modello parametrico qualitativo che richiede pochi dati di input, in particolare per i dati climatici, ma che può essere utile per evidenziare delle tendenze di massima e fornire risultati facilmente utilizzabili (indicatori ambientali, pianificazione territoriale). Utilizzando una banca dati ben strutturata, inoltre, l’incrocio tra i diversi strati informativi risulta agevole.

Fig. 5: Rischio dierosione potenziale in regione Veneto secondo il modello USLE (clic per ingrandire).

Dalla diversità degli approcci descritti e dei relativi risultati, appare evidente la necessità di approfondire le dinamiche del processo erosivo attraverso attività sperimentali. Maggior attenzione dovrà essere posta in futuro al controllo dei fenomeni erosivi sul territorio e alla quantità e qualità dei dati di input.


CONTENUTO DI CARBONIO ORGANICO NEI SUOLI

Il carbonio nel suolo, negli ecosistemi forestali, è stimato essere tre volte maggiore rispetto a quello immagazzinato nella biomassa del soprassuolo ed è evidente quindi quanto il suolo possa svolgere un importante ruolo nelle strategie di mitigazione delle emissioni di gas ad effetto serra, CO2 in particolare.

L’Osservatorio Regionale Suolo dell’ARPAV ha ricevuto l’incarico, dalla Direzione Foreste della Regione, di procedere a una quantificazione del contenuto di carbonio organico nei suoli, progetto che è ancora in corso e che si ultimerà nel corso del 2006. La stima dello stock di carbonio nei suoli presenta numerose difficoltà, in particolare per i suoli di montagna, a causa dell’elevata concentrazione presente e della notevole variabilità. Per questo motivo è stato dato molto peso alla raccolta di dati, descrittivi e analitici, sulla lettiera e sugli orizzonti organici di superficie (humus), sui contenuti in carbonio organico dei diversi orizzonti del suolo e sulla loro densità apparente, per consentire di formulare delle stime affidabili. Per arrivare alla quantificazione delle riserve di carbonio organico in chiave territoriale, risulta necessaria la messa a punto di criteri interpretativi delle diverse situazioni pedologiche, vegetazionali e climatiche, oltre alla conoscenza relativa ai modelli di distribuzione dei suoli nel paesaggio, nonché la verifica dei risultati conseguibili con l’applicazione di metodologie diverse.

La complessità del territorio regionale ha reso necessario il ricorso ad approcci differenziati nella distribuzione del campionamento per l’acquisizione dei dati di base e nelle successive fasi di elaborazione. Negli ambienti di pianura, la notevole disponibilità di dati e la maggior omogeneità dei pedo-paesaggi, ha permesso lo sviluppo di approcci diversi per la spazializzazione del dato (es. geostatistica). In montagna è stato necessario sviluppare una metodologia in grado di integrare le informazioni relative ai suoli, alla vegetazione e alla lettiera e una valutazione delle interazioni che intercorrono tra le varie componenti ambientali.

Dato che le unità tipologiche di suolo della carta a scala 1:250.000 sono spesso associate ad una notevole variabilità nell’uso del suolo o nella vegetazione naturale, il dato ottenuto dalla carta pedologica deve essere necessariamente corretto con le informazioni sulla copertura. A questo proposito è risultata strategica la collaborazione con il Dipartimento Territorio e Sistemi Agro Forestali (Te.S.A.F.) della facoltà di Agraria dell’Università di Padova che, sempre su incarico della Regione, sta sviluppando una metodologia per la stima del contenuto di carbonio della biomassa forestale della Regione. La stima finale del contenuto di carbonio organico nel suolo, quindi, risulterà dall’incrocio di questi due strati.


MONITORAGGIO DEI SUOLI

Se la cartografia dei suoli è lo strumento necessario alla conoscenza delle caratteristiche, proprietà e funzioni del suolo, il monitoraggio ha l’obiettivo di seguirne l’evoluzione, misurando i cambiamenti nel tempo in funzione dei rischi di degradazione.

Il monitoraggio del suolo in Italia è ancora piuttosto frammentario e riguarda soprattutto iniziative sporadiche legate a circoscritte esigenze di conoscenza locale.

Il Centro Tematico Nazionale Territorio e Suolo dell’APAT (CTN-TES) ha fornito delle indicazioni di base per la realizzazione di una rete di monitoraggio a livello nazionale che possa valutare i cambiamenti delle caratteristiche e proprietà del suolo come conseguenza della presenza di forme di degrado ed inquinamento.

I criteri per l’individuazione dei nodi della rete sono basati sui livelli di conoscenza del suolo e quindi si differenziano fra i siti a maglia fissa e siti rappresentativi o di riferimento. Nel primo caso la scelta è relativa al passo e posizionamento della maglia fissa, svincolata dalla tipologia di suolo presente, mentre nel secondo caso si richiede un esame preliminare di alcuni elementi distintivi del suolo che possono fornire indicazioni sulla rappresentatività dei siti prescelti.

Fig. 6: Posizionamento dei siti rappresentativi in funzione della tipologia di suolo e della minaccia da monitorare (clic per ingrandire).

In Veneto la realizzazione della carta dei suoli ha posto le basi per l’organizzazione di una rete di monitoraggio; in particolare è stato sviluppato un progetto di monitoraggio della contaminazione diffusa da metalli pesanti e sono stati individuati dei siti di riferimento per la realizzazione di una rete per lo studio delle relazioni pressione-impatto delle attività antropiche sui suoli.

Fig. 7: Localizzazione dei punti campionati per la determinazione del contenuto “usuale” e “naturale” di metalli pesanti.

Per la scelta dei siti di riferimento (fig. 6) mediante criteri di rappresentatività, sono state applicate le indicazioni fornite da APAT. Le diverse tipologie di suolo sono state individuate a partire dalla carta dei suoli del Veneto a scala 1:250.000, raggruppando i suoli prima a livello di sistemi e poi di province pedologiche, sulla base di aree omogenee dal punto di vista pedologico e pedo-climatico. L’uso del suolo è stato determinato utilizzando le classi del Corine Land Cover corrispondenti al terzo livello della legenda, raggruppate in 7 classi di uso del suolo semplificato, in riferimento alle colture prevalenti nel territorio a cui corrispondono particolari pressioni ambientali, potenziali cause di degrado.

Dalla combinazione delle principali tipologie di suolo con i sistemi colturali sono state individuate 18 diverse combinazioni suolo-uso suolo, corrispondenti ad altrettante aree, all’interno delle quali sono stati localizzati i siti di riferimento e quelli maggiormente rappresentativi (in totale 28 siti), per il monitoraggio delle minacce e dei fattori di pressione sui suoli. Nella scelta dei siti è stata posta particolare attenzione alla presenza, all’interno delle aree individuate, di aziende sperimentali gestite da enti pubblici che contribuirebbero a migliorare la qualità e l’affidabilità dei dati raccolti e la gestione della rete.

Dal 1998, inoltre, parallelamente alle realizzazione delle carte dei suoli a differente dettaglio cartografico, è in corso un’indagine sul contenuto di metalli pesanti. Per un certo numero di profili rappresentativi dei tipi di suolo più diffusi, sono stati analizzati i contenuti di metalli pesanti (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn) nell’orizzonte superficiale e in quello profondo, non interessato dalle pratiche agricole (fig. 7). L’elaborazione statistica e geostatistica dei dati, attualmente in corso, consentirà di determinare il contenuto, come definito dalla ISO/CD19258, di metalli pesanti “naturale” (dovuto alle caratteristiche geochimiche del substrato) e “usuale” (contenuto naturale più quello dovuto a fonti di inquinamento diffuso di origine antropica) permettendone il monitoraggio nel tempo.

 

 

 

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    n. 1-3 anno 2005