Introduzione

L'erosione del suolo e il rischio idrogeologico rappresentano fenomeni critici che stanno attirando sempre più attenzione da parte della comunità scientifica (Yang et al., 2003; Kumar et al., 2022) e degli enti normativi nazionali e internazionali (FAO, 2019; Panagos et al., 2021), a causa delle loro profonde ramificazioni sui mezzi di sussistenza umani, sull'integrità delle infrastrutture e sull'equilibrio ecologico (FAO & ITPS, 2015; FAO, 2019; Wuepper et al., 2020; Li et al., 2023). Mentre entrambi i fenomeni sono intrinsecamente naturali, le attività antropiche spesso ne esacerbano la gravità (Borrelli et al., 2021). Ad esempio, la deforestazione innesca invariabilmente l'erosione del suolo e, a seconda delle caratteristiche geomorfologiche dell'area interessata, può precipitare l'instabilità idrogeologica (Borrelli et al., 2017). Nel corso degli anni, sono state intraprese numerose indagini empiriche per comprendere le dinamiche dell'erosione del suolo (Apollonio et al., 2021). Un lavoro pionieristico in questo ambito è stato condotto da Wischmeier & Smith (1965, 1978), che, dopo anni di ricerca sperimentale, hanno formulato l'equazione universale dell'erosione del suolo (USLE). Questa equazione rimane una pietra miliare nella modellazione dell'erosione del suolo, in particolare nella sua forma rivisitata (RUSLE) (Renard, 1997). La genesi di questa formula è derivata da ampi sforzi sperimentali prevalentemente in contesti agricoli (Laflen & Flanagan, 2013). L'adozione diffusa del framework USLE (o RUSLE) per applicazioni regionali sottolinea la sua utilità duratura (Petroselli et al., 2021). Tuttavia, le indagini sulla stima dell'erosione del suolo all'interno di aree boschive che utilizzano appezzamenti sperimentali rimangono relativamente scarse, con solo un numero limitato di studi che esaminano gli effetti del disboscamento sulla dinamica del suolo (Stott et al., 2001; An et al., 2008; Borrelli et al., 2017). Negli ultimi anni, l'approccio predominante nella ricerca sull'ambiente naturale relativa all'erosione del suolo si è spostato verso la modellazione digitale attraverso l’uso di sistemi informativi geografici (GIS) (Fernandez et al., 2003; Weslati & Serbaji, 2023).Tuttavia, una sfida significativa in tale approccio di modellazione risiede nella scarsità di dati dettagliati da inserire nei modelli, il che potrebbe portare a una caratterizzazione del terreno eccessivamente semplificata e a stime errate dell'erosione. La scarsità di studi sperimentali sull'erosione del suolo forestale deriva principalmente dalle sfide logistiche associate alla costruzione di appezzamenti sperimentali utili alla misurazione. In particolare, le tecniche convenzionali (Wischmeier & Smith, 1965, 1978) sono associate a notevoli impatti ambientali, tra cui sostanziali disturbi del suolo, introduzione di elementi artificiali incongruenti con gli ambienti naturali e significativi esborsi finanziari. L’Italia si distingue come una delle nazioni più vulnerabili dal punto di vista idrologico in Europa, con il 94% delle sue regioni amministrative alle prese con varie forme di instabilità idrologica secondo il Rapporto ISPRA sull’instabilità idrogeologica (Trigila et al., 2021). Questa situazione è destinata ad aggravarsi nei prossimi anni, in particolare sotto lo spettro del cambiamento climatico, che prevede una marcata riduzione delle precipitazioni medie insieme a un aumento degli eventi meteorologici estremi, aumentando potenzialmente la frequenza e la gravità delle perturbazioni idrologiche come le inondazioni (EEA, 2017; Panagos et al., 2021).

Il paesaggio geografico dell'Italia è caratterizzato dal 41,6% di terreno collinare, dal 35,2% di regioni montuose e dal 23,2% di terreno pianeggiante, prevalentemente occupato da insediamenti urbani. Gli ecosistemi naturali, comprese le foreste, sono prevalentemente situati in terreni collinari e montuosi. Di conseguenza, a causa dei modelli di precipitazione mediterranei prevalenti nel paese, l'Italia registra un tasso medio annuo di erosione del suolo notevolmente più elevato all'interno delle aree boschive rispetto ad altre regioni europee, come chiarito da Borrelli et al. (2017).

In particolare, gli ecosistemi forestali italiani presentano un tasso medio annuo di erosione del suolo di 0,33 t/ha/anno, superando i tassi osservati nelle foreste mediterranee (0,18 t/ha/anno) e in altre controparti europee (0,003 t/ha/anno). Data la sostanziale proporzione (42,3%) della copertura forestale italiana costituita da boschi cedui, che intrinsecamente generano una maggiore erosione del suolo rispetto alle foreste ad alto fusto, diventa imperativo ideare strategie selvicolturali volte a mitigare l'erosione del suolo post-raccolta e la successiva instabilità idrologica. Per perseguire questo obiettivo, si esamina qui l'efficacia della matricinatura a bande (in inglese Banded Standards Method o più brevemente BSM), un metodo selvicolturale del ceduo ipotizzato da Del Favero (2001) e concettualmente esaminato dal nostro team di ricerca (Schirone et al., 2021). La distinzione principale tra le due tecniche di gestione dei boschi cedui risiede nella disposizione degli alberi che rimangono nella foresta dopo l'abbattimento, noti come matricine. Nella matricinatura più comune (in inglese Scattered Standards Method o più brevemente SSM), essi sono dispersi diffusamente in tutta l'area tagliata, fornendo una struttura più uniforme al bosco dopo le operazioni di abbattimento. Al contrario, il BSM dispone le matricine in una fascia o striscia che corre parallelamente alle curve di livello del terreno. Questa tecnica crea una disposizione più organizzata e sistematica, concentrando gli alberi rimanenti in aree specifiche e seguendo la topografia naturale del terreno. Il BSM può rendere le pratiche di gestione forestale, come la ripiantumazione e la manutenzione, più efficienti grazie al layout organizzato delle matricine. Inoltre, può anche aiutare a ridurre l'erosione del suolo e a gestire il flusso dell'acqua in modo più efficace, poiché gli alberi agiscono come barriere per rallentare il deflusso. Questo approccio può essere particolarmente vantaggioso nelle aree soggette a erosione o con terreno irregolare. Grazie alla fascia di matricine che agisce come corridoio ecologico, questo metodo può anche portare a una riduzione della perdita di biodiversità animale e vegetale e può garantire la conservazione dei flussi genici. Tali bande possono agire anche come barriere antivento, riducendone l'effetto a seguito del taglio e, infine, nascondono meglio la vista delle aree spoglie, simulando una copertura senza soluzione di continuità dei pendii con un reale miglioramento a livello paesaggistico.

Per valutare l’efficacia in termini quantitativi della matricinatura a bande, è stato condotto un esperimento sul campo in cui sono state create due aree sperimentali (plots) affiancate: una impiegando la matricinatura convenzionale, tipico della gestione dei boschi cedui italiani, e l'altra implementando la matricinatura a bande. L'esperimento è stato condotto all'interno di un bosco misto con forma di governo a ceduo nel Parco Nazionale della Maiella. Al taglio, è seguita l’installazione di un prototipo innovativo di apparato di monitoraggio dell'erosione denominato Diabrosimetro o nella forma anglofona Natural Erosion Trap (NET), specificamente progettato per gli ambienti forestali. A intervalli regolari, e in particolare dopo eventi di tempesta significativi, i sedimenti e la lettiera di foglie accumulati all'interno delle aree di erosione sono stati raccolti, essiccati e pesati per quantificare i tassi di erosione e valutare l'efficacia dei metodi selvicolturali in esame.

Materiali e metodi

Area di studio

L'area di studio (Fig. 1) è situata all'interno delle “Gole di Popoli” nel Comune di Popoli, Regione Abruzzo. Il sito fa parte del Parco Nazionale della Maiella e della Riserva Naturale Statale “Monte Rotondo”. L'intervallo altitudinale dell'area si estende da 308 m a 332 m sul livello del mare, caratterizzato da una pendenza media del 48,5%, moderata asperità ed esposizione prevalentemente a nord-est. I dati geofisici ottenuti dal Geoportale Abruzzo (2023) indicano che l'area di studio presenta caratteristiche fisiografiche tipiche e una composizione litologica coerente con un terreno in pendenza contenente valli e substrati calcarei. In particolare, l'area è caratterizzata da calcari e calcareniti del Giurassico medio-superiore, con resti radiolari e filamenti (ISPRA, 2005).

 

Fig. 1: La figura mostra la posizione dell'area di studio. A sinistra è riportata la sua localizzazione su scala nazionale, mentre a destra quella su scala regionale.

Per quanto riguarda gli aspetti climatici, l'area può essere classificata nel macroclima temperato, nel bioclima submediterraneo oceanico temperato con ombrotipo subumido superiore e nel termotipo mesotemperato superiore (Pesaresi et al., 2014). La piovosità media annua è di 719,6 mm, con una media di 86 giorni di pioggia in un anno (Giuliani & Antenucci, 2017). Le precipitazioni massime raccolte sono 36,4 mm (1 h) e 177,4 mm (24 h). Le stagioni più piovose sono la primavera (aprile) e l'autunno (ottobre, novembre e dicembre). La piovosità minima è a luglio (25,8 mm). La temperatura media giornaliera è di 13,5°C, con temperature massime medie superiori a 30,0°C nei mesi estivi (massima assoluta 45,0°C) e temperature minime medie comprese tra 0,1°C e 0,8°C nei mesi più freddi (minima assoluta −17,0°C). Tutti i dati climatici si riferiscono alla stazione termopluviometrica di Popoli per il periodo 1951-2000 (Giuliani & Antenucci, 2017).

Secondo la classificazione fitosociologica, l'area di studio è ricoperta da una foresta mista di latifoglie decidue dominata da Quercus pubescens Willd. appartenente all'associazione vegetale Roso sempervirentis–Quercetum virgilianae con elementi di vegetazione sclerofilla mediterranea (Quercus ilex L., Viburnum tinus L., Ruscus aculeatus L., Smilax aspera L., ecc.) della classe Quercetea ilicis (Pirone et al., 2009; Pirone, 2014).

Trattamento selvicolturale

Il bosco è stato sottoposto a ceduazione con rilascio di matricine. In un plot, le matricine sono state rilasciate sul terreno in maniera diffusa. Al contrario, nell’altro plot, è stato utilizzato il metodo della matricinatura a bande, proposto da Schirone et al. (2021). Questo metodo prevede il rilascio di matricine in strisce (o bande) perpendicolari alla linea di massima pendenza del versante, alterando così la geometria convenzionale della ceduazione. Questa metodologia è stata specificamente progettata per gestire cedui su versanti particolarmente ripidi con lo scopo di mitigare l'erosione del suolo a seguito di attività di taglio. All’interno dell’area di studio, sono stati raccolti dati sul numero di piante suddivise in matricine e ceppaie, sul numero di polloni e sui rispettivi diametri (DBH1,30) (Fig. 2). L'altezza media degli alberi, determinata tramite misurazione diretta di alberi selezionati una volta che questi sono stati tagliati, è di 14 m. Il plot 1 (P1) corrisponde all'area in cui è stato implementato il ceduo taglio ceduo con matricinatura diffusa (SSM), mentre il plot 2 (P2) rappresenta l’area in cui è stato adottato il taglio ceduo con matricinatura a bande (BSM). Nella Fig. 2, in alto, sono riportati i dati di sintesi prima del taglio. Il taglio ha previsto il rilascio di 140 matricine ad ettaro; negli appezzamenti in esame, quindi, sono state rilasciate 7 matricine cadauno (Fig. 2, in basso).

Fig. 2: In alto, sintesi delle principali caratteristiche dei due plots prima del taglio. Le prime due righe mostrano il diametro medio (DBH) e l'altezza degli alberi in piedi, mentre le altre rappresentano i dati sul numero di piante, nelle rispettive categorie. In basso, viste dei trattamenti selvicolturali applicati nell'area di studio: (a) appezzamento P1 a sinistra, che impiega la ceduazione con matricinatura convenzionale (SSM), mentre l'appezzamento P2 a destra utilizza il metodo della matricinatura  a bande (BSM); (b) la parte superiore mostra il plot P2 (BSM) a sinistra e il plot P1 (SSM) a destra. Nel plot P1 è visibile la tipica disposizione delle matricine, mentre in P2 è visibile la fascia di matricine con la fascina posizionata alla base; (c) una vista dettagliata dall'alto del collettore in PVC installato alla base dell'area di taglio. In rosso, alcuni dettagli comparati tra le due metodologie.

Nel plot P1 (SSM), le matricine sono state rilasciate in maniera diffusa su tutta l'area di studio, assicurando la presenza di ciascuna specie all'interno dell’area. Nel plot P2 (BSM), le matricine sono state rilasciate strategicamente a formare una singola banda al centro dell'area, parallela al lato più corto del plot e a circa 25 m sia dalla base che dalla parte superiore dell’appezzamento. La differenziazione delle specie non è stata presa in questo caso in considerazione; le matricine sono state rilasciate invece, esclusivamente per essere incluse nella banda designata. Per questo motivo, nel plot P2, sono rimaste solo due specie (Quercus pubescens Wild. e Fraxinus ornus L.), mentre nel plot P1, sono rimaste quattro specie (Quercus pubescens Wild., Quercus ilex L., Ostrya carpinifolia Scop. e Acer monspessulanum L.). La fascina derivante dalle attività di taglio e sramatura è stata ammucchiata sul lato superiore della fascia di matricine con lo scopo di mitigare ulteriormente il deflusso dell'acqua e fungere da barriera contro rocce di varie dimensioni, riducendo il rischio per persone e/o cose.

Dati idrologici e geologici

Riconoscendo che l'erosione del suolo in un'area specifica è influenzata in modo significativo sia dal regime delle precipitazioni che dalle proprietà del suolo (Wischmeier & Smith, 1978), sono state condotte analisi approfondite su questi fattori. Per la valutazione del regime delle precipitazioni, sono stati utilizzati i dati ottenuti da una stazione pluviometrica del Centro Funzionale e Ufficio Idrologia, Idrografico, Mareografico–Agenzia di Protezione Civile della Regione Abruzzo situata nei pressi dell'area di studio. Sono state analizzate ed elaborate le letture giornaliere delle precipitazioni e delle temperature registrate presso la stazione (novembre 2022-dicembre 2023). Le analisi del suolo sono state effettuate sui campioni prelevati da ogni appezzamento.

Apparato sperimentale

Dopo le attività di taglio, è stato introdotto un innovativo apparato di misurazione e controllo dell'erosione denominato Diabrosimetro campale o nella sua versione anglofona Natural Erosion Trap (NET). Questa scelta è nata dalla necessità di un appezzamento più grande rispetto ai tradizionali appezzamenti di erosione del suolo (Carollo et al., 2024). Le aree forestali, infatti, molto più complesse rispetto agli ambienti agricoli a causa dell'elevata biodiversità generale e della presenza di alberi e delle loro ampie chiome, che influenzano significativamente le dinamiche dell'erosione, richiedono strutture idonee. Pertanto, c'era una chiara necessità di una soluzione che potesse essere facilmente installata e rimossa, avesse un impatto ambientale minimo, potesse adattarsi a vari terreni, comprese le aree protette, e mitigare efficacemente i rischi associati alla caduta di massi all'interno del sito di studio. Queste necessità hanno portato alla meticolosa progettazione del prototipo del NET, in grado di intercettare il deflusso idrico, i sedimenti, le rocce e i detriti organici. Il suo design adattabile facilita l'implementazione in diverse condizioni ambientali, adattandosi a pendenze variabili e consentendo la personalizzazione in termini di forma e dimensioni per soddisfare obiettivi di ricerca specifici (Fig. 3).

Fig. 3: a sinistra, caratteristiche e funzionamento del prototipo NET: (a) la lunghezza del plot può essere modulata; (b) il perimetro del plot può essere facilmente regolato per adattarsi a diverse condizioni ambientali; (c) il sistema funziona incanalando il deflusso superficiale verso la base del plot in seguito agli eventi piovosi; (d) il collettore riceve acqua e terreno eroso, con il sedimento che si deposita sul fondo mentre l'acqua defluisce attraverso gli ugelli. A sinistra, panoramica degli elementi impiegati per la realizzazione del NET.

Il prototipo di partenza che è stato realizzato presenta una configurazione rettangolare; è diviso in due sezioni principali, la prima funge da barriera protettiva, isolando efficacemente il plot rispetto all’esterno, mentre la seconda funge da unità di raccolta primaria. La barriera protettiva comprende una robusta rete metallica per proteggere il plot da cadute di massi ed altri detriti, ed è corredata da una pellicola pacciamante che serve a impedire l'ingresso di acqua e sedimenti. Questo componente di recinzione si estende su tre lati del plot (i due lunghi e il lato corto superiore). Il lato corto inferiore ospita il cuore del collettore di sedimento, ovvero una struttura di rete di rinforzo insieme a un telone impermeabile in PVC da 900 g/m2, che funge da apparato di raccolta del detrito. Entrambe le componenti sono fissate a pali di legno posizionati lungo il perimetro a intervalli regolari, a circa due metri di distanza. Il telone in PVC è parzialmente interrato nel terreno (circa 10 cm di profondità) e la restante parte è fissata insieme alla rete. Inoltre, il lato verticale del collettore può ospitare ugelli, facilitando la raccolta dell'acqua di deflusso o funzionando come valvola di sicurezza (Fig. 3).

La sezione verticale del collettore intercetta efficacemente acqua e sedimenti assortiti, mentre la componente orizzontale indirizza il flusso di acqua e sedimenti verso la porzione verticale. La robusta recinzione e il telone in PVC assicurano che anche frammenti di roccia di grandi dimensioni siano bloccati, salvaguardando il sistema da danni. Esistono vari metodi per il recupero dei sedimenti, a seconda del tipo di foresta e della topografia. Le opzioni includono l'impiego di ugelli collegati a tubi e serbatoi per la raccolta di sedimenti e acqua o, in alternativa, il blocco degli ugelli e l'utilizzo di una pompa per estrarre acqua e sedimenti nei serbatoi. In assenza di acqua, i sedimenti possono essere recuperati direttamente dal collettore. Inoltre, a seconda degli obiettivi della ricerca, è possibile installare aste centimetrate per stimare l'erosione del suolo come illustrato nella Fig. 3 (Smith & Dragovich, 2008).

Risultati e discussioni

La raccolta ha riguardato un periodo di attività dei plots NET di 13 mesi. Per garantire un confronto significativo tra i due appezzamenti e convertire accuratamente i risultati dell'erosione in metri quadrati ed ettari, sono state inizialmente determinate le rispettive aree e pendenze. Il plot P1 (SSM) presentava una pendenza media del 47,1% e copriva un'area di 373 m2, mentre il lotto P2 (BSM) presentava una pendenza media del 49,03% e occupava un'area di 435 m2. La pendenza media combinata per entrambi i lotti è stata calcolata al 48,17%. Dopo la raccolta iniziale delle foglie, è emersa una notevole disparità tra i due appezzamenti. Le aree hanno rivelato tassi di perdita di suolo pari a 0,018 kg/m2 per il plot P1 (SSM) e 0,008 kg/m2 per il plot P2 (BSM). In particolare, il BSM ha mostrato una riduzione del 55,5% della perdita di foglie rispetto al SSM.

La perdita di foglie è stata indagata osservando la pioggia che ha generato il processo di perdita attraverso i dati forniti dal pluviometro del Centro Funzionale e Ufficio Idrologia, Idrografico, Mareografico–Agenzia di Protezione Civile della Regione Abruzzo. In questo modo è stato possibile correlare la perdita di foglie all'interno dei due appezzamenti con la pioggia che ha generato tale perdita. Come evidente, esiste una correlazione sostanziale tra pioggia, variazioni stagionali e perdita di foglie. In particolare, durante novembre e dicembre, si osserva un'importante perdita di foglie, strettamente associata sia alla pioggia che alla caduta stagionale tipica delle foreste di latifoglie. Nonostante livelli di pioggia potenzialmente inferiori durante questo periodo rispetto ad altri, si verifica la maggior parte della caduta di foglie, come esemplificato dalla raccolta di gennaio, che ha prodotto più foglie di quella del 16 febbraio. Questa tendenza persiste durante tutto l'anno, con una perdita di foglie costante che si verifica anche durante periodi di pioggia totale relativamente inferiore. Di conseguenza, si verifica una perdita continua di sostanza organica durante tutto l'anno, sottolineando l'impatto continuo della caduta di foglie sugli ecosistemi forestali (Fig.4).

 

Fig. 4: Relazione tra precipitazioni e perdita di foglie e differenza nella perdita di foglie tra i due plot con trattamenti diversi. Il plot P1 in cui è stata applicata la matricinatura convenzionale è rappresentato dalla colonna grigio scuro, mentre il plot P2 in cui è stata applicata la matricinatura a bande è rappresentato dalla colonna grigio chiaro.

La Fig. 4 mostra chiaramente che il plot P2 ha registrato una diminuzione della perdita di foglie, il che suggerisce che questo plot ha un effetto di blocco sulle foglie, quindi potrebbe ridurre la perdita di materia organica.

Per quanto riguarda i sedimenti raccolti dai due plots per l’erosione, sono state effettuate tre misurazioni durante l'anno, il che ci ha consentito di stabilire correlazioni con le precipitazioni e le variazioni stagionali. Riconoscendo l'importanza di differenziare i tipi di sedimenti (frammenti di roccia, che, a seconda delle loro dimensioni, possono rappresentare un rischio per la salute umana, e sedimenti fini, che influiscono solo sulla fertilità del suolo), inizialmente abbiamo categorizzato i sedimenti raccolti in ghiaia (con un diametro maggiore di 2 mm) e sedimenti fini (sabbia, limo e argilla). I risultati di questa differenziazione sono riportati nella Tab. 1. Per il plot P1 (SSM), i tassi di erosione sono stati calcolati a 123,5 kg/ha per la ghiaia e 101,3 kg/ha per il sedimento fine, per un totale di 224,8 kg/ha. Nel plot P2 (BSM), i tassi di erosione risultano 78,8 kg/ha per la ghiaia e 113,9 kg/ha per il sedimento fine, con un'erosione totale di 192,6 kg/ha. In particolare, il plot con matricinatura a bande ha mostrato tassi di erosione complessivamente inferiori, con una diminuzione del 19% nell'erosione totale del suolo. La diminuzione del tasso di erosione in P2 può essere attribuita alla sua maggiore capacità antierosiva un anno dopo il disboscamento, suggerendo un migliore recupero della foresta e una successiva mitigazione dell'erosione. I risultati mostrano differenze promettenti.

Tab. 1: Peso del sedimento dal plot P1 (SSM) e dal plot P2 (BSM).

Oltre a mitigare le perdite di foglie e di suolo, il trattamento BSM del plot P2 ha dimostrato efficacia nell'evitare la caduta di grandi rocce, ostruendone il rotolamento verso la base. L’integrazione della fascia di matricine con la fascina risultante dal taglio ha fermato il rotolamento di sei rocce, per un peso complessivo di 90,35 kg, sottolineando il ruolo fondamentale del metodo nel garantire la sicurezza umana. I risultati sottolineano la capacità del metodo di affrontare preoccupazioni più ampie che vanno oltre l'erosione del suolo. Ostruendo le rocce, il BSM mitiga i potenziali pericoli e preserva l'integrità ambientale, dimostrando la sua versatilità su terreni diversi. La sua applicazione di successo nel plot P2 evidenzia la sua adattabilità a condizioni difficili, convalidandone l'efficacia nella gestione sostenibile del territorio.

In termini di tonnellate per ettaro (Fig. 5), il sedimento accumulato in P1 ammontava a 0,40 t/ha, mentre P2 ne ha accumulate 0,28. Questo calcolo ha rivelato una notevole riduzione (31%) dell'erosione del plot P2 rispetto a P1, indicando una strategia di controllo dell'erosione potenzialmente più efficace. Il peso delle rocce ostruite dalla banda di matricine è stato quantificato in 2,07 t/ha. Se le barriere non fossero state in atto, il tasso di erosione in P2 sarebbe salito a 2,35 t/ha, con un netto aumento. La capacità del BSM di bloccare efficacemente le rocce integra i suoi altri vantaggi, rendendolo una soluzione completa per mitigare varie forme di degrado del territorio, aumentare la sicurezza dei versanti e promuovere la salute dell'ecosistema.

 

Fig. 5: Il grafico mostra le differenze in termini percentuali della quantità di sedimento raccolta nei due plot trattati a ceduo con applicata matricinatura convenzionale (diffusa) e a bande.

Il NET (Natural Erosion Plot), sebbene sia ancora un prototipo, dimostra utilità ed efficacia. Esso cattura efficacemente sedimenti di tutti i tipi, anche nel difficile contesto di una foresta di ceduo con una pendenza media del 48%. La sua applicabilità si estende a vari ambienti e, con modifiche, potrebbe potenzialmente fornire dati sul deflusso oltre alle sue capacità esistenti.

Il confronto tra P1 e P2 evidenzia l'efficacia dei trattamenti in esame, sottolineando l'importanza di implementare pratiche di gestione sostenibile del territorio per combattere efficacemente l'erosione. Questo studio non solo fornisce preziose informazioni sulle dinamiche dell'erosione, ma sottolinea anche la necessità di misure proattive per affrontare l'erosione del suolo. Per quanto riguarda gli aspetti selvicolturali considerati, i risultati preliminari confermano l'efficacia della matricinatura a bande come trattamento per mitigare il rischio di erosione del suolo superficiale. Il nostro modello riduce con successo l'erosione, in particolare per quanto riguarda i grandi sedimenti, e previene la perdita di foglie e materia organica. Questi risultati positivi sono attribuiti all'azione delle fasce di matricine e della fascina, che agiscono come barriere efficaci. Inoltre, questo metodo non compromette la produzione di legname o i profitti dei proprietari forestali, migliorando al contempo l'efficienza ecologica. In particolare, non sono stati segnalati inconvenienti tecnici per gli utenti forestali e i metodi di accesso e le procedure di estrazione rimangono semplici. Per quanto riguarda la perdita di foglie, la matricinatura a bande mostra una grande riduzione (55%) nella rimozione della lettiera. Questa scoperta sottolinea l'influenza della gestione del ceduo sul graduale declino della fertilità del suolo. A causa delle frequenti rotazioni rispetto all'elevata gestione forestale, il sistema non ha tempo sufficiente per la mineralizzazione della materia organica. Inoltre, su terreni in pendenza, una parte sostanziale della lettiera viene persa a causa dell'erosione idrica. L'analisi dei materiali catturati nei plots ha anche rivelato una notevole presenza di microfauna, evidenziando il verificarsi di erosione biologica, un fenomeno spesso trascurato negli studi agricoli incentrati su terreni privi di componenti biologici naturali.

Dalla nostra esperienza, si può dedurre che all'interno di boschi cedui in aree in pendenza, specialmente dove c'è un rischio significativo per la salute umana (come la presenza di grandi massi), potrebbe essere prudente impiegare la matricinatura a bande come modello selvicolturale. I dati raccolti durante l'anno iniziale di sperimentazione sono preliminari e richiedono ulteriori verifiche nelle stagioni successive, poiché non ci sono dati sperimentali esistenti nella letteratura per il confronto.

Conclusioni

Questo studio esamina due strategie di gestione forestale per mitigare l'erosione del suolo. Le osservazioni preliminari mostrano una riduzione promettente dell'erosione, con differenze ragguardevoli tra i plots sperimentali. Nella ceduazione, la matricinatura a bande si dimostra efficace nel mitigare l'erosione del suolo. I risultati indicano una riduzione del 31% del materiale eroso con la matricinatura a bande (BSM) rispetto a quella diffusa (SSM). L’innovativo apparato di monitoraggio Natural Erosion Trap (NET) si è dimostrato efficiente nella captazione e ottimale nell’essere applicato come strumento di misurazione. Ulteriori esperimenti sono necessari per una valutazione completa, considerando vari tipi di terreno ed ecosistemi.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare il Parco Nazionale della Maiella per l'autorizzazione; la Regione Abruzzo, proprietaria del bosco, che ha concesso l'area per questo studio e ha autorizzato il taglio; il Reparto Carabinieri Biodiversità di Pescara, il V. Brig. Giuseppe di Sante per l’organizzazione logistica ed il capo operaio Pietro di Persio e le squadre di operai forestali che hanno effettuato il taglio delle parcelle e per il supporto durante le prove eseguite.

______________________________________________________________________

Bibliografia

-An, S., Zheng, F., Zhang, F., Van Pelt, S., Hamer, U., & Makeschin, F. (2008). Soil quality degradation processes along a deforestation chronosequence in the Ziwuling area, China. CATENA, 75(3), 248–256. https://doi.org/10.1016/j.catena.2008.07.003

-Apollonio, C., Petroselli, A., Tauro, F., Cecconi, M., Biscarini, C., Zarotti, C., & Grimaldi, S. (2021). Hillslope erosion mitigation: An experimental proof of a nature-based solution. Sustainability, 13(11), 6058. https://doi.org/10.3390/su13116058

-Borrelli, P., Alewell, C., Alvarez, P., Anache, J. A. A., Baartman, J., Ballabio, C., Bezak, N., Biddoccu, M., Cerdà, A., Chalise, D., Chen, S., Chen, W., De Girolamo, A. M., Gessesse, G. D., Deumlich, D., Diodato, N., Efthimiou, N., Erpul, G., Fiener, P., Panagos, P. (2021). Soil erosion modelling: A global review and statistical analysis. Science of The Total Environment, 780, 146494. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146494

-Borrelli, P., Panagos, P., Märker, M., Modugno, S., & Schütt, B. (2017). Assessment of the impacts of clear-cutting on soil loss by water erosion in Italian forests: First comprehensive monitoring and modelling approach. CATENA, 149, 770–781. https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.02.017

-Carollo, F. G., Serio, M. A., Pampalone, V., & Ferro, V. (2024). The unit plot of the Universal soil loss equation (USLE): Myth or reality? Journal of Hydrology, 632, 130880. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.130880

-Del Favero, R. (2001). Progetto Boschi del Parco Regionale dei Colli Euganei. Pubblicazione del Parco Regionale dei Colli Euganei. Pubblicazione del Parco Regionale dei Colli Euganei. Este, Italy, 2001.

-EEA. (2017). Climate change adaptation and disaster risk reduction in Europe—European Environment Agency. Disponibile online: https://www.eea.europa.eu/publications/climate-change-adaptation-and-disaster (consultata il 22 febbraio 2024).

-FAO (2019). Soil erosion: The greatest challenge for sustainable soil management. FAO: Rome, Italy, 2019.

-FAO, & ITPS (2015). Status of the World’s Soil Resources: Main Report. FAO: Rome, Italy, 2015.

-Fernandez, C., Wu, J. Q., McCool, D. K., & Stöckle, C. O. (2003). Estimating water erosion and sediment yield with GIS, RUSLE, and SEDD. Journal of Soil and Water Conservation, 58(3), 128–136.

-Geoportale Abruzzo (2023). Carta dei suoli della Regione Abruzzo – ARSSA. Disponibile online: http://geoportale.regione.abruzzo.it/Cartanet/catalogo/difesa-suolo-geologia/carta-dei-suoli-della-regione-abruzzo-arssa (consultato il 30 dicembre 2023).

-Giuliani, D., & Antenucci, F. (2017). Valori medi climatici dal 1951 al 2000 nella Regione Abruzzo. Servizio Presidi Tecnici di Supporto al Settore Agricolo – DPD023. Ufficio Coordinamento servizi vivaistici e agrimeteo—Scerni (CH). Regione Abruzzo, L’Aquila (AQ), Italia, 2017.

-ISPRA. (2005). Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000. Foglio 369 “Sulmona”. Istituto Superiore per la

Protezione e la Ricerca Ambientale. Disponibile on line:

https://www.isprambiente.gov.it/Media/carg/369_SULMONA/Foglio.html (consultato il 30 dicembre 2023).

-Kumar, M., Sahu, A., Sahoo, N., Dash, S., Raul, S. K., & Panigrahi, B. (2022). Global-scale application of the RUSLE model: A comprehensive review. Hydrological Sciences Journal, 67. https://doi.org/10.1080/02626667.2021.2020277

-Laflen, J. M., & Flanagan, D. C. (2013). The development of U. S. soil erosion prediction and modeling. International Soil and Water Conservation Research, 1(2), 1–11. https://doi.org/10.1016/S2095-6339(15)30034-4

-Li, P., Wu, J., Zhou, W., & LaMoreaux, J. W. (2023). Hazard Hydrogeology. Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-031-48427-8

-Panagos, P., Ballabio, C., Himics, M., Scarpa, S., Matthews, F., Bogonos, M., Poesen, J., & Borrelli, P. (2021). Projections of soil loss by water erosion in Europe by 2050. Environmental Science & Policy, 124, 380–392. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2021.07.012

-Pesaresi, S., Galdenzi, D., Biondi, E., & Casavecchia, S. (2014). Bioclimate of Italy: Application of the worldwide bioclimatic classification system. Journal of Maps, 10(4), 538–553. https://doi.org/10.1080/17445647.2014.891472

-Petroselli, A., Apollonio, C., De Luca, D. L., Salvaneschi, P., Pecci, M., Marras, T., & Schirone, B. (2021). Comparative Evaluation of the Rainfall Erosivity in the Rieti Province, Central Italy, Using Empirical Formulas and a Stochastic Rainfall Generator. Hydrology, 8(4), 171. https://doi.org/10.3390/hydrology8040171

-Pirone, G. (2014). Alberi, arbusti e liane d’Abruzzo. 2a edizione. Cogecstre Edizioni: Penne, Italia; pp. 1–624.

-Pirone, G., Ciaschetti, G., & Frattaroli, A. R. (2009). La caratterizzazione fitosociologica dei boschi in Abruzzo. La Carta Tipologico-Forestale della Regione Abruzzo. Regione Abruzzo, Struttura Speciale di Supporto Sistema Informatico Regionale, Direzione Politiche Agricole e di Sviluppo Rurale, Forestale, Caccia e Pesca, Emigrazione. Volume generale, 49-62.

-Renard, K. G. (1997). Predicting Soil Erosion by Water: A Guide to Conservation Planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service.

-Schirone, B., Salvaneschi, P., Cianfaglione, K., Pecci, M., Andrisano, T., Vessella, F., & Petroselli, A. (2021). A proposal for modifying coppicing geometry in order to reduce soil erosion in the forest areas. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 49(2), 12325–12325. https://doi.org/10.15835/nbha49212325

-Smith, H. G., & Dragovich, D. (2008). Post-fire hillslope erosion response in a sub-alpine environment, south-eastern Australia. CATENA, 73(3), 274–285. https://doi.org/10.1016/j.catena.2007.11.003

-Stott, T., Leeks, G., Marks, S., & Sawyer, A. (2001). Environmentally sensitive plot-scale timber harvesting: Impacts on suspended sediment, bedload and bank erosion dynamics. Journal of Environmental Management, 63(1), 3–25. https://doi.org/10.1006/jema.2001.0459

-Trigila, A., Iadanza, C., Lastoria, B., Bussettini, M., & Barbano, A. (2021). Dissesto idrogeologico in Italia: Pericolosità e indicatori di rischio. ISPRA—Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale: Roma, Italy, 2021; pp. 1–221. ISBN 978-88-448-1085-6.

-Weslati, O., & Serbaji, M.-M. (2023). Spatial assessment of soil erosion by water using RUSLE model, remote sensing and GIS: A case study of Mellegue Watershed, Algeria–Tunisia. Environmental Monitoring and Assessment, 196(1), 14. https://doi.org/10.1007/s10661-023-12163-z

-Wischmeier, W. H., & Smith, D. D. (1965). Predicting Rainfall-erosion Losses from Cropland East of the Rocky Mountains: Guide for Selection of Practices for Soil and Water Conservation. Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture. Washington, DC, USA, 1965.

-Wischmeier, W. H., & Smith, D. D. (1978). Predicting Rainfall Erosion Losses: A Guide to Conservation Planning. U.S. Department of Agriculture, Agriculture Handbook No. 537: Washington, DC, USA, 1978.

-Wuepper, D., Borrelli, P., & Finger, R. (2020). Countries and the global rate of soil erosion. Nature Sustainability, 3(1), Articolo 1. https://doi.org/10.1038/s41893-019-0438-4

-Yang, D., Kanae, S., Oki, T., Koike, T., & Musiake, K. (2003). Global potential soil erosion with reference to land use and climate changes. Hydrological Processes, 17(14), 2913–2928. https://doi.org/10.1002/hyp.1441