Irene Vigevani*, Alessio Fini*, Marco Gibin, Denise Corsini Alice Pasquinelli, Paolo Viskanic, Francesco Ferrini - * DISAA, Università degli Studi ...
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LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
Irene Vigevani*, Alessio Fini*, Marco Gibin, Denise Corsini
Alice Pasquinelli, Paolo Viskanic, Francesco Ferrini
* DISAA, Università degli Studi di Milano, via Celoria 2, Milano
LE SFIDE AMBIENTALI DELLA CITTA’
Pollution
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
Climate change
Small pockets of green in a gray landscape
FORESTE URBANE (McPherson et al., 1997)
Quercus rubra, piazza XXIV Maggio, Milano Via Colombo, Milano Giardino di Boboli, Firenze, XVI - XIX sec.
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
Madrid Rio Park Keukenhof, Olanda ©Irene Vigevani Bosco Verticale, Milano
Servizi ecosistemici
CICES tema CICES classe TEEB categorie
• Nutrizione • Cibo, acqua
• Materiali • Materie prime, risorse
genetiche, medicinali,
APPROVVIGIONAMENTO ornamentali
• Energia
• Regolazione dei rifiuti • Purificazione dell’aria,
trattamento dei rifiuti
•
BENEFITS
Prevenzione dei disturbi,
regolazione dei flussi di
• Regolazione dei flussi acqua, prevenzione
from SUPPORTO E dell’erosione
• Regolazione climatica,
S REGOLAZIONE
• Regolazione dell’ambiente
fisico
mantenimento fertilità del
suolo
to • Protezione del pool genetico,
• mantenimento del ciclo
HUMANS
Regolazione dell’ambiente
biotico vitale, impollinazione,
controllo biologico
• Simbolici • Informazioni dello sviluppo
cognitivo
• Intellettuali ed
CULTURALE esperienziali • Estetici, ispirazione per la
cultura, arte e design,
esperienze spirituali,
ricreazione e turismo
Riadattato da Haines-Young and Potschin, 2011
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
REGOLAZIONE - riduzione CO2 atmosferica
Le piante legnose sono un
eccellente sink di
carbonio, in grado di
assimilare e stoccare la
CO2 atmosferica.
Quercus rubra, piazza XXIV Maggio, Milano
ASSIMILAZIONE: carbonio annualmente rimosso dall’atmosfera dalle piante,
convertito in zuccheri tramite la fotosintesi (kg/anno).
6CO2 + 6H2O + ENERGIA SOLARE → C6H12O6 + 6O2
STOCCAGGIO: carbonio che rimane permanentemente in forma organica, sotto
forma di biomassa legnosa (fusto, branche, radici principali), fino alla morte della
pianta (kg).
SEQUESTRO: incremento dello stoccaggio di carbonio nel tempo (kg).
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
REGOLAZIONE - miglioramento microclima
OMBREGGIAMENTO
Le piante riducono la quota di radiazione che raggiunge pavimentazioni ed
edifici.
La temperatura effettiva per le persone può essere ridotta di 7-15°C
all'ombra degli alberi (Matzarakis et al. 1999; Müller et al. 2014).
TRASPIRAZIONE
Tramite il processo traspirativo, le piante sottraggono calore all’aria.
La riduzione della temperatura dell'aria all'interno o al di sotto della chioma
degli alberi varia tra 1°C e 8°C (Georgi e Zafiriadis 2006; Rahman et al.
2017b).
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
REGOLAZIONE - miglioramento qualità dell’aria
ASSORBIMENTO
INQUINANTI GASSOSI
(NOX; SO2; O3; CO)
ADSORBIMENTO
INQUINANTI
PARTICELLARI
(PM10; PM2.5; PM0.1)
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
LIFE URBAN GREEN (2018-2021)
Una piattaforma tecnologica innovativa per migliorare la gestione delle aree
verdi e l’adattamento delle città ai cambiamenti climatici
QUANTIFICAZIONE SERVIZI ECOSISTEMICI
SMART IRRIGATION
RIDUZIONE DELL’IMPATTO DEGLI INTERVENTI DI
GESTIONE
MONITORAGGIO CON SENSORI, DATI SATELLITARI E
DATI METEO
MAGGIORE COINVOLGIMENTO DEI CITTADINI
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
Servizi Ecosistemici?
1- misurazione
di alcuni servizi
ecosistemici
2- valutazione
degli effetti della
gestione sui
servizi
ecosistemici
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)
Siti sperimentali
Il progetto si svolge in due città europee, scelte per la loro eterogeneità in termini di
condizioni climatiche e modelli di gestione del verde urbano:
Rimini (Italia), Cracovia (Polonia)
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Siti sperimentali– caratteristiche climatiche e ambientali
Parameter (30-y-average) Rimini Krakow
Climate zone (Koppen) Cfa Dfb
Tmin (°C) 8,6 3,8
Tmax (°C) 17,6 12,8
Rainfall (mm) 705 622
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Specie modello
Per ogni città sono state selezionate 10 specie modello, sulla base della: 1) rilevanza della
specie all’interno della città; 2) dimensione a maturità; 3) persistenza fogliare
Specie Habitus Specie Habitus
Quercus robur Large deciduous Quercus robur Large deciduous
Platanus x acerifolia Large deciduous Fraxinus excelsior Large deciduous
Populus nigra Large deciduous Populus nigra Large deciduous
Quercus ilex Large evergreen Ulmus laevis Large deciduous
Pinus pinea Large evergreen Pinus nigra Medium evergreen
Tilia x europaea Medium-large deciduous Tilia cordata Medium-large deciduous
Aesculus hippocastanum Medium-large deciduous Aesculus hippocastanum Medium-large deciduous
Acer negundo Medium deciduous Acer platanoides Medium-large deciduous
Ligustrum lucidum Small semi-deciduous Sorbus aucuparia Small deciduous
Prunus laurocerasus Evergreen shrub Cornus alba Deciduous shrub
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Aree sperimentali - stratificazione Le aree sperimentali sono state suddivise in diversi strata con caratteristiche simili: Aree pavimentate: alberature stradali, piante in prossimità di strade principali e parcheggi, in generale piante con buca d’impianto delimitata da pavimentazione o con conflitti visibili con il costruito Aree non pavimentate: piante in parco, dove il suolo è libero da pavimentazione e il conflitto tra albero e costruito è assente LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079)
Aree sperimentali - stratificazione
Rimini (IT) Cracovia (PL)
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Aree sperimentali – selezione alberi
Le piante delle specie selezionate sono state identificate, tracciate su gis e aggregate in 12
repliche (aree omogenee contenenti tutte le specie)
Rimini (IT) Cracovia (PL)
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Misurazione dei Servizi Ecosistemici Attraverso misurazioni in situ svolte nelle due città (Rimini , Cracovia) in diverse stagioni (primavera, estate, autunno), sono stati quantificati alcuni servizi ecosistemici di regolazione ambientale: • Assimilazione di CO2 (A) • Miglioramento del microclima per traspirazione (E) • Miglioramento della qualità dell’aria per adsorbimento di particolato atmosferico (PM) LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079)
Misurazioni biometriche L'età di ogni albero è stata ottenuta con l'assistenza di Anthea e ZZM (società municipali di gestione del Verde). Il diametro del fusto (DBH), l'altezza (H) e l'area di proiezione della chioma (DLA) sono stati misurati su circa 300 alberi per città. L'indice di area fogliare (LAI), la superficie di area fogliare per unità di superficie del suolo, è stato misurato al fine di ottenere la stima dell'area fogliare totale dell’albero (TLA): TLA=DLA*LAI LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079)
Misurazioni ecofisiologiche ASSIMILAZIONE (A) e TRASPIRAZIONE (E) sono state misurate su foglie poste in quattro diverse porzioni della chioma con un analizzatore di scambi gassosi a infrarossi (LI-6400XT). LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079)
Misurazioni ecofisiologiche
Andamento giornaliero della fotosintesi
Le misurazioni sono state effettuate
in diversi momenti della giornata
(mattina, pomeriggio, sera, notte),
al fine di ottenere, su base
giornaliera, l’effettiva quota di CO2
assimilata ed H2O traspirata.
ora del giorno
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Misurazioni ecofisiologiche
Accumulo di PM (μg cm-2)
Quantità di PM adsorbito per unità di area fogliare al momento del campionamento
PM10-100 (grande)
PM2.5-10 (grossolano)
PM0.2-2.5 (fine)
Raccolta campioni Analisi di laboratorio: tecniche gravimetriche
n. 2301, ad oggi Dzierzanowski et al. (2011) and Mori et al. (2018), modificato
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Misurazioni ecofisiologiche
Deposizione di PM (μg cm-2 giorno-1)
Accumulo quotidiano che si verifica su una foglia dopo il dilavamento da parte della pioggia
RAIN (mm/day) La deposizione di PM (μg cm-2 giorno-1), calcolata
25 in relazione alla pioggia caduta prima dei
campionamenti (Chen et al., 2016; Xu et al.,
20
2017), può essere integrata per ottenere la
quantità annua di PM rimossa.
15
10
5
PM10
0
PM2.5
30/04/2019
01/05/2019
02/05/2019
03/05/2019
04/05/2019
05/05/2019
06/05/2019
07/05/2019
08/05/2019
09/05/2019
10/05/2019
11/05/2019
12/05/2019
13/05/2019
14/05/2019
15/05/2019
16/05/2019
17/05/2019
18/05/2019
19/05/2019
20/05/2019
21/05/2019
22/05/2019
23/05/2019
LIFE URBANGREEN 24/05/2019
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Assimilazione – effetto della specie
Specie a comportamento anisoidrico mostrano valori maggiori di specie a comportamento isoidrico.
Cracovia Rimini
Assimilazione giornaliera (g CO2 m-2 giorno-1) Assimilazione giornaliera (g CO2 m-2 giorno-1)
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Traspirazione – effetto di specie e strata Primavera
Etot: specie x strata
6
a
Etot (dm3 m-2 day-1)
4 b
b
cd de cd de c c cd e
d e e de e d e
2
0
Acer Aesculus Cornus Fraxinus Populus Quercus Sorbus Tilia Ulmus
A Cracovia, il calo dei valori non-pavimentato pavimentato
di traspirazione nello strata Estate
pavimentato potrebbe Etot: specie x strata
essere dovuto a stress 4
a a
Etot (dm3 m-2 day-1)
3 b b
salino, causato dall’uso di 2 f de
c cd cd de f
f
g fg de f f fg
sali antighiaccio lungo le 1
0
strade. Acer Aesculus Cornus Fraxinus Populus Quercus Sorbus Tilia Ulmus
non-pavimentato pavimentato
Autunno
Etot: specie x strata
3
Etot (dm3 m-2 day-1)
a
2 b b b
de c c de ef cd c
1 fg g ef fg de fg de
0
Acer Aesculus Cornus Fraxinus Populus Quercus Sorbus Tilia Ulmus
non-pavimentato pavimentato
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Traspirazione – effetto della posizione
Foglie esterne (completamente esposte al sole) traspirano di più rispetto a foglie interne (ombreggiate).
Cracovia Rimini
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Accumulo PM – effetto della specie
Specie sempreverdi o con foglie tomentose risultano più efficaci.
La concentrazione di inquinanti nell’aria influenza le performance delle specie.
Rimini Cracovia
Primavera Primavera
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Accumulo e deposizione PM – effetto della stagione
Con l’avanzare della stagione vegetativa l’accumulo aumenta, tendendo a saturare le foglie.
In accordo, la deposizione diminuisce.
Rimini
Rimini
Tutte le stagioni - deposizione
Tutte le stagioni - accumulo
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Crescita
Il diametro del tronco (DBH) e l’area di proiezione della chioma (DLA) variano in funzione dell’età in modo
specie-specifico.
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Crescita
Anche l’area fogliare totale (TLA) variano in funzione dell’età
in modo specie-specifico.
Species Strata Age LAI Species Strata Age LAI
mature 5,127 mature 5,985
park park
young 3,390 young 3,990
Acer negundo Acer platanoides
mature 6,192 mature 4,574
street street
young 4,095 young 3,495
mature 5,749 mature 5,720
park park
young 5,087 young 4,317
Quercus robur Aesculus hippocastanum
mature 4,641 mature 5,213
street street
young 3,847 young 3,930
mature 7,499 mature 4,220
park park
young 6,360 young 4,510
Aesculus hippocastanum Cornus alba
mature 5,174 mature 8,140
street street
young 4,215 young 6,940
mature 11,200 mature 5,397
park park
young 8,736 young 2,560
Prunus laurocerasus Fraxinus excelsior
mature 9,345 mature 4,460
street street
young 7,290 young 4,050
mature 6,678 mature 3,815
park park
young 5,985 young 3,880
Quercus ilex Populus nigra
mature 5,866 mature 3,680
street street
young 5,232 young 3,745
mature 4,575 mature 5,433
park park
young 4,753 young 4,965
Ligustrum lucidum Quercus robur
mature 4,376 mature 4,850
street street
young 4,073 young 4,430
mature 5,377 mature 4,360
park park
young 4,682 young 2,095
Pinus pinea Sorbus aucuparia
mature 4,110 mature 3,860
street street
young 3,407 young 2,465
mature 5,016 mature 5,107
park park
young 4,463 young 6,305
Populus nigra Tilia cordata
mature 4,308 mature 4,697
street street
young 3,830 young 3,880
mature 6,390 mature 6,115
park park
young 4,770 young 4,670
Platanus x acerifolia Ulmus laevis
mature 5,125 mature 4,715
street street
young 3,370 young 3,600
mature 6,281 mature 3,948
park park
young 5,418 young 3,870
Tilia x europaea Pinus nigra
mature 5,617 mature 3,191
street street
young 5,102 young 5,100
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Crescita e servizi ecosistemici
Questi due alberi forniscono gli stessi benefici? …e questi due viali?
LIFE URBANGREEN
(LIFE17 CCA/ITA/000079)Quanti benefici offre un Platano di 80 anni? LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079)
LIFE URBANGREEN (LIFE17 CCA/ITA/000079)
Cenni bibliografici e sitografici
Common International Classification of Ecosystem Services (CICES) V5.1 (2018). https://cices.eu/resources/
Ferrini, F., & Fini, A. (2017). Amico albero. Edizioni ETS, Pisa.
Ferrini, F., Van den Bosch, C. C. K., & Fini, A. (Eds.). (2017). Routledge handbook of urban forestry. Taylor & Francis.
McPherson, E. G., Nowak, D., Heisler, G., Grimmond, S., Souch, C., Grant, R., & Rowntree, R. (1997). Quantifying urban forest
structure, function, and value: the Chicago Urban Forest Climate Project. Urban ecosystems, 1(1), 49-61.
Mori, J., Fini, A., Galimberti, M., Ginepro, M., Burchi, G., Massa, D., & Ferrini, F. (2018). Air pollution deposition on a roadside
vegetation barrier in a Mediterranean environment: Combined effect of evergreen shrub species and planting density. Science of the
total environment, 643, 725-737.
Rötzer, T., Moser-Reischl, A., Rahman, M. A., Grote, R., Pauleit, S., & Pretzsch, H. (2020). Modelling Urban Tree Growth and Ecosystem
Services: Review and Perspectives.
https://www.lifeurbangreen.eu/it/
https://www.youtube.com/watch?v=FBfEkk31RMI
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