Produzioni animali e impatto ambientale

“FEDERICO II”

UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI NAPOLI

DIPARTIMENTO DI AGRARIA

Corso di Laurea

in

Scienze Agrarie, Forestali e Ambientali

Produzioni animali e impatto ambientale

Relatore: Candidato:

Ch.mo Prof. Roberto Landi

Antonio Di Francia Matr. M99000882

Anno Accademico 2020-2021

INDICE …1

INTRODUZIONE……………………………………………

CAPITOLO 1

L’IMPATTO AMBIENTALE DELLE PRODUZIONI ANIMALI

dell’impatto ambientale………...……….

1.1. Alcuni indici di valutazione 2

L’impatto

1.2. dei gas serra…………………………………………………4

1.3. Eutrofizzazione ed acidificazione…………………………………… 6

1.4. Impatto sul consumo idrico…………………………………………….8

1.5. Impatto sul suolo……………………………………………………….9

CAPITOLO 2 DELL’IMPATTO

STRATEGIE DI RIDUZIONE AMBIENTALE

2.1. Allevamento di precisione: PLF e PF………………………………….11

2.2. Coltivazione e corretto utilizzo degli alimenti della dieta animale…….13

2.3. Corretta gestione dei reflui zootecnici…………………………………17

2.4. Produzione di biogas………………………………………………… 18

CONCLUSIONI

RINGRAZIAMENTI

BIBLIOGRAFIA

INTRODUZIONE

Il consumo di carne suscita da molto tempo attenzioni e critiche legate

c’è

principalmente a due aspetti. Il primo è il tema nutrizionale, quindi il legame che tra il

consumo di carne e la nostra salute. Sebbene studi recenti abbiano dimostrato che il

consumo di carne nelle quantità consigliate non comporta rischi per la nostra salute, molti

l’obesità

lo associano al rischio di contrarre alcune gravi patologie, tra cui il cancro, e il

diabete. Al contrario, la carne contiene molti acidi grassi polinsaturi, tra cui il CLA

(derivato dell'acido linoleico), che fa parte del gruppo di acidi grassi Omega-6, e che è

capace di inibire lo sviluppo di tumori, secondo uno studio fatto su animali da laboratorio

nel 1987. La carne è inserita anche tra gli alimenti consigliati dalla Dieta Mediterranea

l’altro dell’UNESCO) dall’elevato

(dichiarata tra Patrimonio poiché è un alimento valore

nutritivo oltre ad essere una fonte primaria di alcuni nutrienti e micronutrienti solitamente

assenti (come la vitamina B12), o scarsamente rappresentati (zinco, selenio, niacina e

riboflavina), o ancora scarsamente disponibili (ferro) nei prodotti di origine vegetale.

Il secondo aspetto, che verrà approfondito in questa tesi, è il tema ambientale, ovvero

la stretta correlazione che esiste tra le pratiche agricole e zootecniche e la gestione del

l’aspetto

territorio. Per quanto riguarda ambientale, allo stesso modo, sono stati effettuati

numerosi studi e ricerche che hanno mostrato come un consumo equilibrato di carne

sull’ambiente

impatti non più degli altri alimenti che introduciamo giornalmente nella

nostra dieta, i cui impatti unitari sono più bassi ma le quantità consumate sono

generalmente maggiori. Parallelamente, le maggiori preoccupazioni derivano dal fatto che

la popolazione mondiale sta aumentando: si stima che nel 2050 essa raggiungerà i 9

miliardi di persone. Se aggiungiamo a questo un aumento del reddito pro-capite, è

possibile ipotizzare un incremento anche del consumo di carne e della intensivizzazione

degli allevamenti animali che potrebbe causare una serie di ripercussioni negative sia

immediate che a lungo termine. Pratiche di allevamento non correttamente gestite possono,

l’equilibrio “zootecnia/ambiente”.

in altre parole, rompere

L’obiettivo un’analisi

di questa tesi di laurea è quella di fornire di quelle che sono le

principali fonti di inquinamento ambientale scaturite dalle pratiche di allevamento

intensive ed estensive, esposte nel primo capitolo. In seguito, nel secondo capitolo,

verranno analizzate alcune tecniche volte a risolvere o quantomeno mitigare gli effetti

negativi descritti precedentemente ed alcune soluzioni prese come esempio per una

gestione quanto più sostenibile delle produzioni animali, tenendo conto sia dei vantaggi

che degli svantaggi che essa può apportare. 1

L’IMPATTO

1. AMBIENTALE DELLE PRODUZIONI ANIMALI

DELL’IMPATTO

1.1 ALCUNI INDICI DI VALUTAZIONE AMBIENTALE

L’allevamento animale ha un impatto molto significativo sugli equilibri ambientali

sia a livello locale che a livello globale e incide su molti aspetti, tra cui i più importanti

dell’aria,

sono il clima, la qualità delle acque, la qualità lo sfruttamento del suolo, la

biodiversità. Quantificare globalmente questo impatto in maniera precisa è molto difficile

in quanto dipende da vari fattori, come il sistema di allevamento (estensivo, intensivo,

pascolo…),

utilizzo del le tecniche e i mezzi impiegati, le specie allevate (monogastrici,

acquatici…)

ruminanti, animali (Sandrucci, 2010). Ciononostante, molte sono le

metodologie impiegate per questo scopo.

Una delle più diffuse a livello globale è il Life-Cycle Assessment (LCA), un metodo

strutturato e standardizzato a livello internazionale che permette di quantificare i potenziali

sull’ambiente

impatti e sulla salute umana associati a un bene o a un servizio, a partire dal

rispettivo consumo di risorse e dalle emissioni.

In altre parole, si cerca, studiando tutto il ciclo produttivo della filiera, cioè dalla

coltivazione delle materie prime destinate agli allevamenti fino al prodotto sulla tavola del

consumatore, di risalire a una visione di insieme che sia in grado di fornire una soluzione

al problema. dell’utilizzo

Un altro aspetto positivo di questo metodo è che tiene conto sia degli

l’effetto

effetti diretti (come gli effetti del pascolamento sulle superfici pascolate, dello

l’emissione

smaltimento dei reflui nelle acque e nelle falde, di gas in atmosfera) che di

quelli indiretti (problemi legati al trasporto dei mezzi o alla produzione di alimenti).

c’è

Tra gli aspetti negativi del Life-Cycle Assessment sicuramente la qualità dei dati

un’azienda

raccolti che, come in tutti i modelli di calcolo, può variare sensibilmente da

all’altra dell’analisi

e può nettamente influenzare il risultato finale condotta. Spesso, infatti,

in aggiunta ai dati raccolti in maniera diretta vengono impiegate delle banche dati

integrative (Aleandri R. et al., 2014).

La Carbon Footprint è un indicatore che misura le emissioni di gas serra (in inglese

nell’atmosfera

Greenhouse gases, GHG) generate dai sistemi di allevamento animale.

Le emissioni di questi gas, essenzialmente anidride carbonica (CO ), metano (CH ),

2 4

protossido di azoto (N O) sono dovute principalmente a:

2

 Respirazione (CO );

2 2

 Gas di eruttazione derivanti dalle fermentazioni ruminali ed enteriche. In un

bovino i gas eruttati quotidianamente variano tra 300 e 600 litri per quanto riguarda

l’anidride

il metano (CH ) e tra 300 e 500 litri per quanto riguarda carbonica (CO );

4 2

 Reazioni chimiche e processi biologici che avvengono nei reflui (N O).

2

La Water Footprint è un indicatore dei volumi di acqua dolce direttamente o

indirettamente consumati per realizzare un prodotto e calcolato tenendo conto di tutte le

fasi della catena di produzione. Tiene conto sia di volumi reali (consumi ed

evapotraspirazione) sia di volumi virtuali (acqua inquinata). È formato da 3 componenti:

 Green water (acqua verde): rappresenta il volume di acqua piovana

evaporata durante il processo produttivo (include anche la traspirazione vegetale ed

altre forme di evaporazione);

 Blue water (acqua blu): rappresenta il volume di acqua superficiale o

sotterranea evaporata sottratta durante il processo produttivo (usata per irrigare);

 Grey water (acqua grigia): rappresenta il volume di acqua modificata nel

corso del processo produttivo e che necessita di trattamenti depurativi.

L’Ecological l’area

Footprint stima di superficie biologicamente produttiva

dall’impiego

necessaria per produrre le risorse ed assimilare le scorie generate di una

l’ottenimento

determinata tecnologia per di un bene o di un servizio. In altri termini,

l’impronta

essendo la superficie della Terra limitata, ecologica globale definisce il limite

massimo di popolazione sostenibile dal Pianeta. Recentemente è stata meglio definito

l’Ecological l’uomo

Footprint, in termini di quantità di risorse complessive che utilizza per

l’Ecological

la propria vita. In altri termini, per ragioni pratiche, Footprint stima il

l’unità

contributo che di prodotto o di servizio apporta al consumo di risorse e

all’inquinamento l’impatto

ambientale. Per le filiere agroalimentari rilevante è quello

dovuto allo spazio necessario alla coltivazione delle materie prime utilizzate per

l’alimentazione degli animali.

L’IMPATTO

1.2 DEI GAS SERRA

Secondo un rapporto della FAO effettuato nel 2006, le produzioni animali

contribuiscono al 18% delle emissioni totali di gas serra in atmosfera, in particolare del 9%

della CO , del 35-40% del CH e del 65% di N O (FAO, 2006).

2 4 2

3

dall’ISPRA

Tuttavia, stime successive effettuate (Istituto Superiore per la Protezione

l’impatto

e la Ricerca Ambientale) in Italia, sembrerebbero mostrare che è molto minore: il

settore zootecnico italiano ha infatti emesso, nel 2018, 19.872 T di CO equivalente, pari al

2

dell’agricoltura

65% delle emissioni complessive e al 5,2% di quelle totali nazionali, un

contributo decisamente modesto e in costante diminuzione. Rispetto al 1990, il sistema

zootecnico italiano ha ridotto le emissioni del 12%, e rispetto al 1970 gli allevamenti

italiani hanno ridotto le emissioni di metano, il principale gas serra della zootecnia, del

40% (ISPRA, 2020). Tuttavia, come abbiamo detto precedentemente, solo il 9%

dell’emissione all’allevamento,

di anidride carbonica è dovuta poiché la maggior parte di

dall’utilizzo

essa è prodotta dei combustibili fossili.

Le emissioni di CO nel contesto degli allevamenti animali hanno varie origini:

2

 Processi respiratori degli animali, sebbene il loro ammontare sembrerebbe

essere totalmente compensato dalla CO sequestrata dalle piante coltivate ai fini

2

dell’alimentazione animale.

 L’impiego diretto di energia fossile nelle attività e nei processi meccanizzati

nell’ambito dell’allevamento,

svolti cioè impianti di ventilazione, di riscaldamento,

etc…

di mungitura, distribuzione degli alimenti

 Le operazioni colturali (semina, irrigazione, essiccamento, insilamento) per

la produzione di alimenti per il bestiame richiedono un grande impiego di mezzi e

macchinari alimentati spesso con combustibile.

 Il trasporto di animali vivi o di carcasse e dei vari prodotti alimentari,

fertilizzanti e fitosanitari richiedono costi energetici importanti

 La mineralizzazione del carbonio presente nel terreno dovuta ad

un’agricoltura intensiva, la conversione di terreni non agricoli a terreni agricoli e di

colture estensive ad intensive, la desertificazione causata da un pascolo irrazionale

sono tutte causa di emissioni di CO dal suolo. (Stefanon et al., 2018).

2

Per quanto riguarda, invece, le emissioni di metano che originano dagli allevamenti,

queste rappresentano la seconda fonte di metano a livello mondiale, dopo le fermentazioni

che avvengono nelle risaie. In totale si stima che la zootecnia contribuisca alla produzione

del 35-40% circa del metano di origine antropica.

L'80% di queste emissioni sarebbe legata a sistemi di allevamento di tipo estensivo.

Le emissioni di metano provenienti dalla fermentazione delle deiezioni animali

deriverebbero per il 43% circa da reflui bovini, per il 48% da reflui suini e per il 9% circa

da polli, bufali e piccoli ruminanti. (Stefanon et al., 2018).

4

Sono molteplici i fattori influenzanti la produzione di metano di origine animale:

oltre alla specie, all'indirizzo e al livello produttivo, sono importanti la composizione della

razione, il tipo di carboidrati presenti, il livello di ingestione, il grado di saturazione dei

lipidi presenti nella razione, alcuni fattori ambientali come la temperatura, già citata in

precedenza e fattori genetici come l'efficienza di conversione degli alimenti. Gli

allevamenti di tipo intensivo che adottano razioni ricche di concentrati con ridotta

percentuale di foraggi (i quali per la ricchezza in fibra sono associati a maggiori perdite di

metano) e con elevati turnover ruminali e intestinali (con ridotta digestione della fibra)

comportano perdite di metano minori rispetto ai sistemi estensivi, che sono essenzialmente

basati sul pascolo e su largo ricorso a foraggi. (Boadi et al., 2004). La produzione di

metano è più importante quando i reflui sono in forma liquida; infatti, è stata evidenziata

una correlazione negativa tra la sostanza secca del refluo e la produzione di metano.

(N₂O)

Il protossido di azoto è un gas responsabile sia dell'effetto serra che

dell'assottigliamento dello strato di ozono stratosferico, che protegge la biosfera dagli

effetti dannosi dei raggi ultravioletti. Si forma a seguito dei processi di nitrificazione e

4+ 2-

denitrificazione a carico dello ione ammonio (NH ) o dello ione nitrato (NO ).

Il contributo dell'attività zootecnica è rilevante: si calcola che circa il 65% del

protossido di azoto antropogenico derivi dalla zootecnia. dell'N₂O

In particolare, i sistemi zootecnici estensivi emetterebbero il 63% circa N₂O

derivante dagli allevamenti. Per quanto riguarda la zootecnia, la produzione di è

legata in particolare alla conservazione, manipolazione e distribuzione dei reflui zootecnici

e dipende dalla modalità e durata di tali operazioni ma anche dalla sostanza secca del

N₂O

refluo e dalla temperatura ambientale. Affinché si verifichi emissione di è necessario

che il refluo sia sottoposto inizialmente a condizioni di aerobiosi, in maniera tale da

convertire l'ammoniaca (a sua volta derivata dall'urea escreta dagli animali) in nitriti e

nitrati attraverso il processo di nitrificazione, e successivamente a condizioni di

anaerobiosi, per favorire il processo di denitrificazione, ossia di conversione dei nitriti e

N₂, N₂O

dei nitrati in processo che ha come prodotti intermedi e NO, che si accumulano

quando la riduzione è incompleta.

Nel computo della quantità di protossido d'azoto emesse per attività legate

N₂O

all'allevamento vanno considerate anche le emissioni di connesse con la concimazione

chimica dei terreni destinati alla produzione di alimenti per il bestiame; l'entità di tali

emissioni dipende essenzialmente dalle caratteristiche dei fertilizzanti di sintesi oltre che

dalla modalità e dall'epoca di distribuzione degli stessi. (Stefanon et al.,