Il panorama agronomico e idrogeologico dell’Europa è attualmente sottoposto a una pressione trasformativa senza precedenti, guidata dalla rapida evoluzione dei cambiamenti climatici e dall'intensificarsi strutturale dello stress idrico.
Per affrontare queste sfide urgenti e delineare un percorso di adattamento concreto, la rete europea per la politica agricola comune (Eu Cap Network), ha promosso la conferenza "Water resilience in agriculture: innovation in practice". Questo evento, tenutosi a Maggio ad Amburgo (Germania), ha visto la disseminazione di soluzioni pratiche destinate a rafforzare la resilienza idrica nei settori agricolo e forestale.
L'iniziativa ha aggregato oltre 250 partecipanti specializzati, tra cui agricoltori, gestori forestali, ricercatori, consulenti agronomici e professionisti dell'istruzione.
La conferenza si è posta l'obiettivo di condividere conoscenze pratiche affinate sul campo, promuovendo il networking tra gli innovatori per identificare con rigore scientifico le lacune conoscitive derivanti dalle esperienze operative.
Dimostrazioni in Germania
Il programma ha integrato visite sul campo destinate a far vedere da vicino soluzioni tecnologiche sviluppate nel territorio tedesco. Tra queste dimostrazioni hanno spiccato la semina aerea tramite droni, impiegata strategicamente per prevenire la compattazione del suolo causata dai macchinari pesanti e l'utilizzo di macchinari cingolati specializzati per l'agricoltura in ecosistemi di torbiere sommerse. Tali attività hanno evidenziato il ruolo insostituibile dei laboratori viventi (living labs) e delle aziende agricole dimostrative per la costruzione della fiducia e per l'accelerazione dei processi di apprendimento.
Hanno partecipato anche figure istituzionali di rilievo come Ana Ruiz (Circular Bio-based Europe Joint Undertaking), che ha esplorato il ruolo delle soluzioni circolari bio-based per il suolo, e Saskia Visser di (Climate-KIC) in rappresentanza del progetto europeo Soill. Anche progetti transnazionali come Smart Green Water hanno partecipato presentando strumenti digitali avanzati per ottimizzare l'uso dell'acqua nel vulnerabile contesto dell'Europa sud-occidentale.
Quanta acqua utlizza il settore
Il contesto scientifico che ha reso impellente questa mobilitazione è delineato con chiarezza dal rapporto istituzionale sullo stato dell’arte dell'acqua 2024 redatto dall'Agenzia Europea dell'Ambiente (Eea). I dati istituzionali illustrano un quadro di profonda vulnerabilità per il settore primario, indicando che nell'anno di riferimento (2022), l'agricoltura è risultata responsabile del 21% delle estrazioni idriche totali effettuate all'interno dell'Europa a 27 Stati Membri. Tuttavia, il parametro più indicativo del reale impatto agricolo risiede nel consumo idrico netto, per il quale il settore primario rappresenta un imponente 51% del consumo totale europeo di acqua. Questa marcata asimmetria tra volumi prelevati e volumi consumati è intrinsecamente legata alla biologia delle piante e all'evapotraspirazione, che trasferisce enormi volumi di vapore acqueo nell'atmosfera precludendo il rapido ritorno della risorsa liquida nei bacini di origine.
Oneri ambientali
Parallelamente alla sfida quantitativa, il rapporto identifica l'agricoltura come una delle fonti primarie di degrado qualitativo delle risorse idriche. L'inquinamento diffuso, derivante dal dilavamento di fertilizzanti chimici e dall'accumulo di prodotti fitosanitari, compromette irrimediabilmente lo stato di qualità ecologica e chimica del 29% delle acque superficiali europee e del 32% delle riserve di acque sotterranee.
A questo gravoso onere ambientale si somma un ulteriore 18% di inquinamento imputabile a fonti puntuali e un analogo 18% di pressione negativa derivante dalla sovra-estrazione volumetrica (eccessivo prelievo di risorse idriche sotterranee da falde acquifere). Le proiezioni macro-climatiche tendono ad aggravare ulteriormente questo scenario, considerando che l'Europa è classificata come il continente col più rapido tasso di riscaldamento globale. Attualmente, le condizioni di stress idrico endemico affliggono permanentemente il 20% dell'intero territorio europeo, impattando direttamente sulla vita di circa il 30% della popolazione continentale.
L'impatto economico diretto di questa instabilità sull'agricoltura europea è già quantificabile in proporzioni macroeconomiche allarmanti, con perdite finanziarie cumulative relative alle colture e al bestiame che hanno superato i 60 miliardi di euro negli anni estremi, consolidando una perdita media annuale strutturale al di sopra dei 28 miliardi di euro. Le proiezioni di rischio a lungo termine stimano che entro il 2050 le perdite finanziarie derivanti da eventi estremi subiranno un incremento del cinquanta percento, stabilizzando la perdita media annuale ben oltre la gravosa soglia dei quaranta miliardi di euro.
La strategia europea
Per fronteggiare queste criticità sistemiche, la Commissione Europea ha formulato una complessa architettura istituzionale culminata nella "Strategia Europea per la resilienza idrica", il cui obiettivo cardine è delineare la Visione 2050 basata sulla sicurezza idrica. Questo documento strategico si fonda su:
- ripristino ecologico del ciclo dell'acqua,
- edificazione di un'economia intelligente dal punto di vista idrico;
- garanzia di accesso ad acqua pulita per la popolazione.
L'agricoltura: da problema a soluzione per la risorsa idrica
Nel quadro di questa macro-strategia, il settore agricolo viene reinterpretato da causa primaria del problema a fulcro essenziale per l'implementazione della soluzione. Entrambe le dimensioni della risorsa idrica, quantitativa e qualitativa, vengono considerate precondizioni assolute per il mantenimento della sicurezza alimentare continentale.
Lo sviluppo di un'agricoltura sostenibile e l'adozione di una corretta gestione forestale sono riconosciute come i principali alleati per innalzare la resilienza idrica, mitigando sia i picchi di siccità che le ondate di piena. Gli strumenti di esecuzione primaria sono i Piani Strategici della Pac, a cui è demandato il ruolo di fornire supporto tecnico e finanziario per pratiche capaci di migliorare l'efficienza idrica, favorire la circolarità e incrementare la ritenzione idrica arginando l'inquinamento. Tra le azioni chiave incentivate figurano:
- il supporto all'agricoltura biologica e all'agroecologia,
- il finanziamento di infrastrutture per lo stoccaggio dei reflui zootecnici
- l'incoraggiamento all'estensivizzazione agricola.
Gli Stati Membri sono esortati a promuovere il precision farming, l'irrigazione a goccia, il riutilizzo delle acque depurate e l'adozione di colture più resistenti allo stress climatico.
Connubio tra irrigazione ancestrale e intelligenza artificiale
La vera sfida operativa nella transizione verso un modello agro-idrologico compiutamente resiliente esige il superamento delle storiche polarizzazioni tecnologiche in favore di un approccio ibrido, concettualizzato dal ricercatore Diego Intrigliolo come la necessaria convergenza di due “intelligenze”: l'irrigazione ancestrale fondata sui cicli naturali, e l'intelligenza artificiale basata sui dati.
L'irrigazione Ancestrale incarna un sofisticato corpus di conoscenze basato sulla gestione olistica delle acque superficiali, dei deflussi sotterranei, della struttura del suolo e della vegetazione, focalizzandosi sulla cattura e sull'immagazzinamento diffuso dell'acqua piovana tramite soluzioni basate sulla natura e pratiche di agroforestazione.
Di contro, l'intelligenza artificiale applicata all'irrigazione sfrutta intensivamente le moderne reti di sensori, il telerilevamento satellitare e gli algoritmi per modellare matematicamente l'interazione suolo-pianta-atmosfera e determinare con precisione i reali fabbisogni idrici delle colture. Il suo inestimabile contributo risiede nell'ottimizzazione dei flussi, nella previsione probabilistica e nel supporto decisionale istantaneo offerto agli operatori, permettendo di conseguire incrementi di efficienza senza innescare alcun aumento della domanda idrica assoluta.
Utilizzo nelle colture a ciclo annuale...
La mole di evidenze sperimentali presentata ad Amburgo dimostra in modo inequivocabile che entrambe queste forme di intelligenza sono funzionalmente necessarie e intrinsecamente complementari. Nelle colture a ciclo annuale, la risposta produttiva della pianta rispetto al tasso di evapotraspirazione assume una curva rigorosamente lineare, il che significa che qualsiasi restrizione idrica si traduce invariabilmente in una contrazione quantitativa delle rese finali.
...e nelle specie arboree
Diversamente, nelle specie legnose e arboree perenni l'uso dell'acqua può essere strategicamente ridotto attraverso la sapiente applicazione del deficit irriguo programmato senza compromettere in modo significativo la resa finale, sfruttando i meccanismi di tolleranza di queste specie.
Più che la perdita quantitativa conta quella qualitativa
A livello spaziale, l'ottimizzazione dell'efficienza d'uso dell'acqua a livello aziendale esige che la stragrande maggioranza dei volumi applicati artificialmente venga intercettata dalle radici ed evapotraspirata, minimizzando le perdite per scorrimento o infiltrazione profonda. Tuttavia, allargando lo sguardo all'intero bacino idrografico, le perdite idriche aziendali a monte spesso non costituiscono perdite assolute, in quanto l'acqua in eccesso percola e ricarica le falde venendo recuperata a valle.
Il vero costo di queste inefficienze a monte risiede nella spaventosa degradazione qualitativa subita dall'acqua, che comporta lisciviazione di nitrati, e nei pesanti oneri energetici di pompaggio per risollevarla. Pertanto, nelle aree altimetricamente più a monte si rende necessaria l'adozione di tecnologie ad altissima efficienza come l'irrigazione a goccia subsuperficiale, mentre procedendo verso le piane alluvionali a valle metodi ancestrali come l'irrigazione per scorrimento possono ancora rivestire un ruolo utile fungendo da aree di laminazione per ricaricare le falde freatiche a basso costo energetico.
Spagna e Italia guidano la classifica dei progetti
Per comprendere la magnitudo dello sforzo messo in campo dalle istituzioni per attuare questa transizione, il coordinamento europeo ha condotto uno screening che ha permesso di mappare ben 419 progetti dedicati esclusivamente al potenziamento della resilienza idrica.
La distribuzione geografica di questi progetti delinea le priorità agronomiche del continente, con Spagna e Italia che guidano nettamente le statistiche ospitando rispettivamente 83 e 82 grandi progetti, dimostrazione inoppugnabile della letale gravità dello stress idrico nel bacino del Mediterraneo. Seguono i Paesi Bassi con 61 progetti focalizzati primariamente sul controllo dei polder e sul contenimento dell'intrusione del cuneo salino negli acquiferi, e nazioni come Germania, Francia e Belgio.
Acque reflue e micro-invasi
L'aggregazione statistica dei cluster tematici offre una visione preziosa riguardo le traiettorie dell'innovazione, evidenziando un chiaro slittamento paradigmatico che non è più orientato verso l'arcaica ricerca di una maggiore fornitura d'acqua, bensì verso l'implementazione massiva di cicli idrici chiusi intelligenti attraverso il riutilizzo delle acque reflue, la creazione di micro-invasi e le soluzioni basate sulla natura. I sistemi colturali clima-resilienti e a basso fabbisogno idrico monopolizzano l'attenzione attraendo 105 progetti.
La mappatura ha tuttavia evidenziato l'esistenza di gap implementativi, in quanto l'adozione commerciale dei sensori e dei sistemi di supporto alle decisioni resta frenata dall'eccessiva complessità delle interfacce e da una drammatica carenza di infrastrutture di connettività nelle aree rurali, unitamente a un preoccupante scollamento concettuale che vede le iniziative focalizzate solo sulla gestione quantitativa tralasciando l'aspetto qualitativo legato alla lisciviazione di nutrienti e pesticidi.
Soluzioni dall'economia circolare
La conferenza di Amburgo ha offerto un palcoscenico in cui ricercatori e agricoltori hanno dissezionato pubblicamente ben 12 diverse e ambiziose iniziative pionieristiche. L'indissolubile legame tra la nutrizione umana e il titanico consumo idrico del continente europeo è stato sviscerato dal prof. Felix Arion attraverso i dati raccolti nel progetto Aquarec operante in Romania.
L'analisi ha dimostrato che fino al 90% dell'impronta idrica generata da ogni individuo risulta incorporata negli alimenti consumati, con il comparto zootecnico bovino che esige il consumo netto di 15.415 litri di acqua dolce per ogni chilogrammo di carne, a fronte degli 822 litri necessari per 1 kg di mele o i 322 litri medi per 1 kg di verdure fresche.
La soluzione promossa dall'AgroTransilvania Cluster abbraccia i principi dell'economia circolare, con l'ambizione di trasformare gli scarti agroalimentari come l'okara, la crusca e il siero di latte in preziose fonti di energia termica di fermentazione e in vitali risorse nutritive per i suoli agrari. Affrontando l'approvvigionamento dei volumi idrici, emerge che il riutilizzo a scopi agricoli delle acque reflue urbane depurate rappresenta una chiave di volta fondamentale.
Acque diverse per colture diverse
Per sbloccare l'impasse burocratica e i timori igienici ad esso collegati in Europa, il progetto di ricerca Smacc coordinato da Marianna Ferrigno all'interno del Crea ha sviluppato sofisticati schemi normativi e algoritmici per riclassificare ogni specie colturale sulla base del Regolamento UE 2020/741. Lo schema categorizza minuziosamente le produzioni agricole su tre macro livelli di rischio, imponendo per la Cat. 1 l'uso esclusivo di acque rientranti nella severissima Classe A per tutte le verdure consumate crude, e allentando progressivamente le maglie normative per le colture industriali o foraggere rientranti nella Cat. 3, le quali possono attingere ad acque meno raffinate.
Un progetto per le stalle
Per quanto concerne l'inquinamento da liquami, il progetto tedesco denominato C-resource esposto da Jörg zu Dohna ha introdotto la tecnologia brevettata Emission Avoidance Process. Operante ininterrottamente dall'anno 2023 nella fattoria bavarese Streicherhof, il macchinario agisce direttamente all'interno delle stalle abbattendo le emissioni climalteranti e l'ammoniaca alla fonte con tassi di riduzione dell' 85%, distillando in tempo reale l'80% dell'acqua grezza contenuta nei liquami per restituirla purificata alle operazioni di allevamento. La frazione solida e inodore viene convertita in C-Humus, un substrato pedologico che ha ottenuto la certificazione europea come prodotto fertilizzante ai sensi del Regolamento UE 2019/1009, azzerando la necessità dello spandimento agronomico di reflui liquidi e bloccando le lisciviazioni di nitrati tossici nelle acque potabili.
Digitalizzazione e gemelli digitali
Sul fronte della digitalizzazione delle reti, l'ecosistema francese Futurehydro-Openlab illustrato da Julien Lecollinet può trasformare immensi territori irrigui in laboratori idraulici a cielo aperto. Il progetto poggia sul gemello digitale termodinamico (digital twin) Osirem per simulazioni predittive, sull'infrastruttura sensoriale IoT Reimu dotata di migliaia di idranti intelligenti e sulla piattaforma spaziale di telerilevamento Iago, mirando a conseguire l'adattamento climatico pilotando l'irrigazione con precisione chirurgica e ottimizzando l'energia delle stazioni di pompaggio.
Pedologia e contesto
Nel campo della pedologia applicata, il Stefan Glaser ha spiegato tramite il sistema Akra come la porosità e la ritenzione idrica del suolo dipendano dai rapporti stechiometrici della sua sostanza organica, nello specifico i rapporti tra Carbonio, Azoto, Fosforo e Zolfo, la cui stabilizzazione tramite precise calcitazioni decuplica l'efficacia dell'infiltrazione delle piogge. Questi concetti sono stati tradotti in pratica dalla fattoria Cgfp in Polonia, come descritto da Wiesława Kasperska-Wołowicz. Immersa in un ambiente ostile caratterizzato da precipitazioni annue di soli 500 millimetri e un bilancio idrico negativo, l'azienda ha adottato una gigantesca strategia a tenaglia integrandovi l'applicazione dell'antico e prezioso sapropel, ovvero densi fanghi organici dragati dai fondali lacustri e dotati di un'eccezionale capacità di ritenzione idrica, affiancandoli a stazioni meteorologiche e sistemi avanzati per la semina di precisione a rateo variabile della colza.
Sul litorale del nord Europa, per combattere la crisi idrica contro la preoccupante subsidenza e la risalita del temibile cuneo salino nei Paesi Bassi, l'istituto Deltares guidato da Vince Kaandorp e la Vertify rappresentata da Pieter Vlaar hanno sviluppato e testato sistemi di drenaggio innovativo a controllo di livello. Questa infrastruttura è composta da due sistemi di tubazioni sovrapposte: un tubo superiore deputato a intercettare l'acqua dolce piovana per stoccarla in enormi bacini, e un tubo inferiore profondo deputato a evacuare in mare le letali acque di filtrazione saline.
L'acqua dolce accumulata in inverno viene poi sapientemente re-iniettata a pressione in estate per la subirrigazione mirata delle colture, facendo degli agricoltori del progetto Zoetwater Boeren dei fieri guardiani delle riserve d'acqua dolce olandesi.
A livello di macro-pianificazione spaziale, Sławomir Gromadzki ha presentato la “strategia locale di ritenzione idrica” concepita per le aree dei micro bacini e retta da sette pilastri di gestione integrata e cooperazione territoriale tra agricoltura, industria ed ecosistemi. Ancora più avveniristico risulta il progetto europeo Farmwise illustrato da Amir Naghibi (Università di Lund), il quale impiega il potente software Land Transformation Planner.
Testato sulla municipalità danese di Aalborg, lo strumento esegue simulazioni spaziali con una risoluzione di 10 x 10 metri quadrati, identificando algoritmicamente le specifiche parcelle agricole pubbliche o private esposte a un altissimo rischio di inquinamento da nitrati, proponendo alle autorità scenari legislativi mirati per forzare la conversione e trasformazione di questi terreni in ampie e salubri aree forestali o in vitali bacini acquatici di laminazione, abbattendo alla radice il carico inquinante sulle falde sottostanti.
Un progetto greco
Affrontando invece le aspre sfide insulari e mediterranee, il progetto europeo Nurish, operante sull'isola greca di Skiathos e presentato da Pinelopi Papadopoulou, mira a risolvere il collasso freatico indotto dal turismo stagionale. Avvalendosi di un partenariato di 27 enti, il progetto raccoglie i deflussi fognari e agricoli per purificarli tramite sterminate zone umide artificiali a flusso superficiale abbinate alla fitorimediazione. Questi bacini sono sovrastati da pannelli solari che rendono il depuratore ecologicamente indipendente e a zero emissioni, e l'acqua “depurata” che ne scaturisce viene utilizzata per irrigare corridoi forestali progettati unicamente per operare come barriere tagliafuoco contro gli incendi boschivi estivi.
Il contributo dell'Italia
Parallelamente, il ricercatore Carlo Russo ha presentato un modello teorico e algoritmico basato sull'Lca (life cycle assessment) per superare la drammatica frammentazione dei network di dati globali, incamerando telemetrie per alimentare un “Indice di Stress Idrico” dinamico capace di assistere i decisori politici e gli agricoltori nella pianificazione chirurgica spaziale delle semine, seguendo l'ottimizzazione dettata dallo smarter farming.
In nord Italia, Cecilia Squeri (Sata) ha invece documentato il successo in Piemonte del Gruppo Operativo Eip-Agri denominato Monitora, supportato dall'Università di Torino. Dedicato alle idrovore colture agroindustriali come pomodoro, patata e cipolla, il progetto ha disseminato sensori connessi tramite tecnologia radio a lungo raggio Lorawan.
Al termine di un triennio di sperimentazioni in campo, le decisioni governate dall'intelligenza del software hanno garantito all'agricoltura locale un risparmio netto fino a 510 metri cubi di acqua per ettaro, innalzando contestualmente la qualità organolettica del pomodoro, la cui dolcezza è aumentata in media di 1,2° Brix grazie a un deficit irriguo controllato, salvaguardando così la precaria redditività economica dei coltivatori.
Lo sviluppo e l'adozione di queste tecnologie avveniristiche nel bacino del Mediterraneo sono fortemente supportati dalla Fondazione Prima, appoggiata dai programmi Horizon dell'Unione Europea. Le strategie d'azione sono state delineate da Omar Amawi, evidenziando quattro Aree Tematiche profondamente connesse: Farming System, Water Management, Agrofood Value Chain e Wefe Nexus (Water-Energy-Food-Ecosystems).
Gli ostacoli da superare con soluzioni su misura e approccio umano
L'esame dell'intricato apparato normativo e tecnico europeo permette di trarre conclusioni ineludibili. L'interdipendenza tra la sicurezza alimentare e la sicurezza idrica è ormai considerata un dogma istituzionale, e decenni di ricerca hanno dimostrato le reali potenzialità di adattamento del settore primario. Tuttavia, la trasposizione teorica si scontra con la dura realtà dell'implementazione aziendale a causa della frammentazione, dell'assenza di infrastrutture telematiche e la difficile comunicazione tra i diversi attori.
La macro-raccomandazione prevalente impone il superamento delle soluzioni standardizzate, optando per soluzioni “su misura” basate sull'integrazione di genetica, sensori e agronomia. Ciononostante, il messaggio più potente emerso dalla conferenza riposiziona al centro dell'equazione ecologica il primato assoluto del fattore umano. Nessun gemello digitale (digital twin) e nessuna direttiva ministeriale da soli potranno mai sostituire l'essenziale costruzione della fiducia e le interazioni faccia a faccia all'interno dei distretti rurali (e idrici): elementi che si confermano come le vere e uniche forze motrici in grado di facilitare la diffusione e l'impiego massivo delle tecnologie per la resilienza idrica.
Mantenere le innovazioni tecnicamente semplici da usare/user friendly (senza lasciare mai da soli gli agricoltori) e sapere gestire il rischio del collasso idro-climatico in agricoltura, in modo pragmatico, diviene l'imperativo categorico finale che deve orientare irrevocabilmente le future politiche agricole, economiche e ambientali dell'intera Unione Europea.
