La siccità da neve è un rischio crescente per l’agricoltura mondiale

Una ricerca del Politecnico di Hong Kong mostra come la carenza di neve colpisca quasi la metà dei terreni coltivati dell’emisfero nord, amplificando i rischi per la sicurezza alimentare mondiale

di Matteo Cavallito

Tra le conseguenze del cambiamento climatico non ci sono solo eventi estremi come ondate di calore, alluvioni o lunghi periodi di siccità ma anche fenomeni meno visibili e altrettanto insidiosi che possono incidere profondamente sulla produzione agricola e sulla sicurezza alimentare globale. Un esempio è la cosiddetta siccità da neve, in costante crescita nelle regioni dell’emisfero settentrionale dove le colture dipendono dalla copertura nevosa nelle stagioni più fredde. A causa di inverni sempre più miti e nevicate sempre più scarse, infatti, il grano invernale – una delle colture più importanti per l’alimentazione mondiale – diventa più vulnerabile al gelo e alla carenza d’acqua, con effetti potenzialmente rilevanti sui raccolti.

A lanciare l’allarme è una ricerca della Hong Kong Polytechnic University (PolyU), che ha utilizzato nuove tecniche di indagine per misurare l’impatto del fenomeno e fornire nuove prove scientifiche sulla necessità di sviluppare sistemi agricoli più resilienti al clima.

In crescita la siccità da neve

Nei mesi più freddi, come noto, il manto di neve svolge una funzione fondamentale per le coltivazioni stagionali, proteggendole dal gelo e garantendo una preziosa riserva d’acqua. Grazie all’elevata quantità d’aria contenuta nei fiocchi, infatti, questa copertura agisce come un isolante termico che trattiene il calore del suolo e impedisce il congelamento delle radici. La lenta fusione dello strato nevoso, infine, rilascia acqua gradualmente, favorendo lo sviluppo delle colture durante l’inverno.

Il problema, osserva però lo studio, è che negli ultimi sessant’anni la frequenza delle siccità da neve nelle aree coltivate a grano invernale dell’emisfero settentrionale è aumentata in modo significativo. La percentuale di terreni agricoli colpiti, nel dettaglio, è passata infatti dal 46–54% nel periodo 1960–1970 al 70–99% nel decennio 2010–2020. I numeri, insomma, indicano che questo fenomeno si è trasformato da rischio localizzato a fenomeno diffuso su vasta scala.

Un nuovo modello di indagine

“Global crop productivity heavily relies on snow availability, which has declined in many snow-dependent regions due to warmer winters and intensified snow droughts”, spiega lo studio. “However, our understanding of crop yield sensitivity to snow droughts remains limited”. →
“La produttività agricola globale dipende fortemente dalla disponibilità di neve, che è diminuita in molte regioni nevose a causa di inverni più caldi e dell’intensificarsi delle siccità da neve. Tuttavia, la nostra comprensione della sensibilità delle rese agricole alle siccità da neve resta limitata”.

Per colmare questa lacuna, i ricercatori hanno quindi sviluppato un nuovo modello di indagine ribattezzato XGB-SHAP. Il sistema combina un algoritmo di apprendimento automatico con la tecnica della cosiddetta intelligenza artificiale spiegabile, uno strumento capace di rendere comprensibile agli esseri umani e quindi supervisionabile il processo decisionale dell’AI stessa.

Questo approccio consente non solo di analizzare grandi quantità di dati climatici e agricoli, ma anche di comprendere il peso specifico di ciascun fattore sulle rese del grano.

Il metodo, in altri termini, ha consentito di isolare l’effetto diretto delle siccità da neve da quello di altre variabili come temperatura e precipitazioni. Esso, inoltre, ha permesso di analizzare in maniera sistematica le interazioni tra neve, colture e risorse idriche, offrendo una solida base empirica per la progettazione di sistemi agricoli più resilienti ai cambiamenti climatici.

Il fenomeno colpisce quasi 1 terreno su 2

In questo modo i ricercatori hanno scoperto che circa il 45% dei terreni agricoli dell’emisfero settentrionale ha subito effetti negativi significativi a causa delle siccità da neve, con Europa, Asia centrale e Stati Uniti tra le aree maggiormente colpite. Nell’Asia orientale, invece, i benefici sulle rese derivanti da stagioni di crescita più lunghe, dovute agli inverni più caldi, stanno progressivamente diminuendo e l’equilibrio tra disponibilità idrica e temperatura sta diventando sempre più instabile.

“Le coltivazioni di grano invernale hanno registrato un aumento della frequenza delle siccità da neve (5,3–6,7% di eventi in più per decennio) dal 1960 al 2020”, spiega lo studio.

I dati, in particolare, rivelano “un significativo aumento della sensibilità delle rese all’indice di equivalente in acqua della neve su oltre il 25% dei terreni coltivati a grano invernale dell’emisfero settentrionale”. Lo studio, inoltre, ha identificato i tre principali fattori che aumentano la sensibilità del grano invernale alle siccità da neve: “Elevati tassi di applicazione dei fertilizzanti, maggiore stress da gelo e una lieve diminuzione delle precipitazioni”. Quando si verifica una siccità da neve, insomma, questi fattori possono amplificare il rischio di perdite di produzione.

Rafforzare la resistenza dei sistemi agricoli

“Con il perdurare del riscaldamento globale, i rischi climatici non si limitano più a ‘fattori di stress acuti’ come le ondate di calore, ma includono anche ‘fattori di stress cronici’ gradualmente cumulativi e di ampia portata come le siccità da neve”, ha spiegato in una nota il professor Shuo Wang, docente della Hong Kong Polytechnic University e coautore dello studio. “Poiché il grano invernale è una delle principali materie prime nel commercio agricolo globale, la variabilità delle sue rese può propagarsi attraverso le reti commerciali internazionali, facendo aumentare i prezzi alimentari e potenzialmente causando crisi regionali di sicurezza alimentare”.

Secondo gli autori, la risposta a questo problema passa da un rafforzamento della resilienza climatica dei sistemi agricoli, reso possibile a sua volta da alcune strategie specifiche.

Tra queste, in particolare, si collocano lo sviluppo di varietà capaci di resistere sia al freddo sia alla siccità, l’adozione di pratiche agronomiche più efficienti e sostenibili e l’integrazione del monitoraggio della copertura nevosa nei sistemi di valutazione e allerta dei rischi agricoli. Individuare tempestivamente le aree esposte alla siccità da neve e intervenire prima che gli effetti si manifestino sui raccolti sarà fondamentale per garantire la stabilità della produzione alimentare. Tutelando così il settore agricolo e, con esso, la sicurezza economica di intere regioni del Pianeta.