Il fabbisogno in freddo è il nuovo fattore critico per la fioritura dell’olivo

L’olivo rappresenta una delle specie frutticole perenni più iconiche del bacino del Mediterraneo, con una storia di domesticazione che risale a circa 6.000 anni fa. In Marocco, la coltivazione dell’olivo si è diffusa gradualmente dalle regioni settentrionali verso sud e sud-est attraverso diverse epoche storiche, a partire dal periodo romano fino alle dinastie più recenti. Oggi questo settore riveste un’importanza economica e sociale straordinaria per il paese, occupando circa 1,1 milioni di ettari, pari al 65% delle superfici nazionali dedicate alla frutticoltura. La produzione olearia media tra il 2015 e il 2019 è stata di 142.000 tonnellate, coprendo il 19% del fabbisogno nazionale di oli alimentari. L’indotto generato è considerevole: si stimano 51 milioni di giornate di lavoro all’anno e un reddito di circa 6.835 miliardi di dirham nel 2019. Tuttavia, questo comparto vitale si trova oggi ad affrontare una sfida senza precedenti a causa dei cambiamenti climatici.

L’impatto del riscaldamento globale sulla produzione olivicola

Il contesto climatico globale sta cambiando rapidamente. La temperatura superficiale media del pianeta è aumentata di 1,15°C tra il periodo 1850-1900 e il 2013-2022. Il Marocco, situato nel bacino del Mediterraneo, una delle aree più vulnerabili al cambiamento climatico, sta subendo un impatto superiore dell’11% rispetto alla media globale. L’anno 2022 è stato il più caldo mai registrato nella storia del paese, con un’anomalia termica media nazionale di +1,63°C rispetto alla media del periodo 1981-2010. Questo riscaldamento sta influenzando negativamente la produzione olivicola in Marocco e in tutto il Mediterraneo, mettendo a rischio la sostenibilità del settore. L’aumento delle temperature impatta diverse fasi dello sviluppo dell’olivo, dalla fioritura alla produzione dei frutti, dalla pollinazione alla suscettibilità ai parassiti. In particolare, la fase di dormienza invernale, un processo adattativo fondamentale per la sopravvivenza della pianta alle basse temperature, sta subendo alterazioni significative.

Il fabbisogno in freddo: un fattore critico per la fioritura

Le specie frutticole perenni, come l’olivo, mostrano una sensibilità specifica alle temperature moderatamente fredde durante il periodo invernale, un fabbisogno noto come “chill requirement” che viene misurato in Chill Portions (CP). Questo processo è seguito da un accumulo di calore primaverile necessario per la ripresa della crescita delle gemme. Con il progressivo riscaldamento globale, il mancato soddisfacimento di queste esigenze invernali sta diventando sempre più frequente, con conseguenze negative sulla fioritura e sulla produzione. Numerose località nel mondo stanno assistendo a un declino delle ore di freddo invernale, con riduzioni particolarmente severe nelle regioni calde come il Mediterraneo e i paesi del Nord Africa. Gli studi sugli olivi hanno evidenziato anticipi della fioritura, periodi di fioritura prolungati, anomalie floreali e asincronie nelle fasi fenologiche in paesi come Spagna, Marocco e Tunisia. Le proiezioni future indicano un possibile ritardo nella fase di accumulo del freddo e un elevato rischio di mancato soddisfacimento dei fabbisogni per l’olivo, con conseguente necessità di rilocalizzazione geografica delle aree di coltivazione adatte.

L’importanza della modellistica per valutare il fabbisogno in freddo

La valutazione accurata del fabbisogno in freddo e calore è fondamentale per proiezioni climatiche robuste. Dagli anni Cinquanta, i modelli per la stima del freddo invernale si sono evoluti da approcci semplicistici a modelli più complessi. Tra questi, il Dynamic Model si è dimostrato particolarmente efficace in diversi studi su specie come melo, mandorlo, pistacchio, ciliegio e olivo. Tuttavia, un limite importante è emerso: tutte queste indagini hanno utilizzato parametri predefiniti derivanti dagli studi originali condotti sul pesco, nonostante gli autori del Dynamic Model avessero sottolineato la necessità di una parametrizzazione specifica per ogni specie. La delimitazione delle fasi di accumulo del freddo e del calore è stata tradizionalmente determinata tramite metodi statistici o test sperimentali, con alcune limitazioni. Il modello PhenoFlex, sviluppato recentemente, ha cercato di superare questi limiti integrando le due fasi, ma presenta ancora la difficoltà di una scelta soggettiva della data di inizio dell’accumulo del freddo.

Una nuova metodologia integrata per la valutazione dei fabbisogni

La ricerca presentata in questo articolo propone un approccio innovativo che combina diverse metodologie per stimare i fabbisogni termici di nove cultivar di olivo rappresentative della diversità fenologica mediterranea. L’approccio integra l’analisi PLS (Partial Least Squares), i test di forzatura sperimentale e il modello PhenoFlex, superando i limiti dei metodi precedenti. I test di forzatura hanno rivelato date di rilascio dell’endodormienza variabili tra le cultivar e tra i due anni di sperimentazione, con un intervallo che va dal 20 gennaio all’8 marzo. Alcune cultivar come Dressi e Beladi hanno mostrato un rilascio precoce dell’endodormienza nel 2021, mentre Leccino lo ha mostrato tardivamente nel 2022. Cultivar come Arbequina e Koroneiki hanno invece mostrato date di rilascio consistenti tra i due anni. Questa variabilità è attribuibile alle fluttuazioni di temperatura durante il periodo precedente il rilascio dell’endodormienza, con il 2021 che ha mostrato un andamento costante in diminuzione da dicembre a metà gennaio seguito da stabilità, mentre il 2022 ha presentato una variabilità considerevole.

I risultati della calibrazione: fabbisogni specifici per ogni cultivar

Utilizzando il modello PhenoFlex, già calibrato per l’olivo, e integrandolo con le date di inizio accumulo del freddo per ogni cultivar e le date di rilascio dell’endodormienza, è stato possibile calibrare efficacemente le quantità di freddo e calore necessarie per ciascuna varietà. I fabbisogni in freddo stimati variano considerevolmente tra le cultivar, da 32,77 CP per la cultivar a basso fabbisogno Sabatera fino a 104 CP per la cultivar ad alto fabbisogno Leccino. Le cultivar a basso fabbisogno mostrano richieste tra 32 e 38,5 CP, quelle medie tra 39 e 60 CP, mentre Leccino rappresenta la categoria ad alto fabbisogno con 104 CP. È interessante notare il caso di Arbequina, inizialmente classificata come a basso fabbisogno tramite PLS, che con l’approccio combinato è risultata a medio fabbisogno pur mantenendo una fioritura precoce, grazie a bassi fabbisogni in calore. Questa osservazione sottolinea la complessa interazione tra le due fasi nel determinare la data di fioritura delle diverse cultivar di olivo.

La calibrazione migliora significativamente le previsioni

L’accuratezza del modello calibrato è stata valutata calcolando l’RMSE (Root Mean Square Error) tra le date di fioritura osservate e quelle previste. I risultati mostrano un netto miglioramento rispetto al modello predefinito, con riduzioni particolarmente significative per le cultivar estreme. Per Sabatera, l’RMSE è diminuito da 8,7 a 4,4 giorni, con un miglioramento di circa il 50%. Per Leccino, la riduzione è stata ancora più impressionante, da 17,8 a 5,9 giorni, pari a circa il 70%. Le cultivar intermedie hanno mostrato miglioramenti minori, come nel caso di Frantoio con un RMSE praticamente invariato da 7,07 a 7,02 giorni, suggerendo che queste varietà presentano esigenze simili al cultivar di riferimento PM utilizzato per la calibrazione iniziale. Questi risultati dimostrano come la calibrazione dei parametri specifici per ogni cultivar migliori l’applicabilità del modello all’intera gamma di varietà, validando i fabbisogni termici specifici.

Il modello calibrato è meno sensibile all’aumento delle temperature

Un aspetto cruciale emerso dalla ricerca riguarda la diversa sensibilità all’aumento delle temperature tra il modello predefinito calibrato per pesco e il modello calibrato per olivo. La risposta termica del modello fisso si attiva intorno a -2°C e termina a 13°C, con un picco intorno a 6°C, mentre il modello calibrato per olivo risponde a temperature tra 5,6°C e 18°C, con un optimum tra 8°C e 12°C. Queste differenze sostanziali nella risposta termica hanno un impatto significativo sulla valutazione delle quantità di freddo e sulle proiezioni delle tendenze future. Le stime storiche mostrano una differenza considerevole: la mediana del freddo stimato per le temperature passate osservate è di circa 50 CP per il modello fisso e di 130 CP per il modello calibrato, con una differenza di circa il 62%. Le proiezioni future indicano una diminuzione generale del freddo stimato per entrambi i modelli, ma il modello fisso prevede una perdita di freddo molto maggiore rispetto a quello calibrato. Ad esempio, per il primo quartile tra il passato osservato e lo scenario più estremo, la differenza è di 28 CP per il modello fisso contro 15 CP per quello calibrato.

Proiezioni future per cultivar a basso, medio e alto fabbisogno

Le proiezioni storiche per tutti i fabbisogni sono generalmente stabili e in linea con i livelli di freddo accumulato osservati nei record storici. Tuttavia, le proiezioni future indicano un declino del freddo invernale per tutte le cultivar, in particolare per quelle ad alto e medio fabbisogno. Per le cultivar ad alto fabbisogno, la diminuzione è leggermente più pronunciata per lo scenario RCP 8.5 in entrambi gli orizzonti temporali rispetto all’RCP 4.5. Per l’orizzonte 2050, la maggior parte dei modelli indica un rischio di circa il 70% di mancato soddisfacimento dei fabbisogni, con solo tre modelli che indicano un rischio del 50%. Per l’orizzonte 2085, il rischio diventa ancora più elevato, con valori che superano l’80% per la maggior parte dei modelli. Le cultivar a medio fabbisogno mostrano tendenze simili ma con rischi leggermente inferiori. Le cultivar a basso fabbisogno, invece, mostrano una maggiore stabilità: nella maggior parte dei casi i modelli rimangono entro il margine delle temperature osservate storicamente per il 75% del tempo. Anche nello scenario più severo, RCP 8.5 per il 2085, la maggior parte dei modelli suggerisce che il 50% dei casi rientra nel margine storico, sebbene sei modelli specifici indichino un soddisfacimento solo nel 25% dei casi.

Il ritardo nella fase di accumulo del freddo

Con l’aumento delle temperature, se le cultivar non riescono a soddisfare i loro fabbisogni storici, si prevede un’estensione della fase di accumulo del freddo. Il ritardo nella fase di freddo è stato calcolato come la differenza in giorni tra la data mediana di fine dell’accumulo del freddo nel periodo storico osservato e quella proiettata dal modello PhenoFlex. Tutti i modelli per i due scenari e orizzonti temporali mostrano un ritardo proiettato nel soddisfacimento del freddo in futuro. Per le cultivar ad alto fabbisogno, il ritardo può raggiungere fino a 18 giorni, come proiettato dal modello MIROC-ESM, con alcuni anni che registrano ritardi superiori a 40 giorni. Il ritardo mediano è stimato in 10 giorni per lo scenario estremo RCP 8.5 per il 2085, mentre per l’RCP 4.5 è di circa 5 giorni. Per le cultivar a medio fabbisogno, nell’RCP 8.5 per il 2085, il ritardo potrebbe raggiungere i 10 giorni per il 75% dei casi per il modello MIROC-ESM, con un ritardo complessivo di circa 6 giorni. Per le cultivar a basso fabbisogno, non è previsto un ritardo significativo: le differenze storiche e future sono generalmente simili, con differenze di 1-2 giorni nella maggior parte dei casi, suggerendo che tutte le cultivar, anche nello scenario peggiore, potrebbero ancora soddisfare i loro fabbisogni di freddo.

Implicazioni per la gestione del settore olivicolo

I risultati di questa ricerca hanno implicazioni importanti per la gestione del settore olivicolo marocchino e mediterraneo. La scelta del modello appropriato per la valutazione del freddo è cruciale: uno studio precedente ha dimostrato che il modello scelto spiega il 52% della somma totale dei quadrati tra quattro fattori (modello, sito, scenario futuro e modello climatico). L’uso di un modello calibrato specificamente per l’olivo è fondamentale per proiezioni affidabili. La distribuzione del freddo invernale mostra un trend di ampliamento negli scenari futuri, indicando una limitazione nella capacità del modello di adattarsi a intervalli di temperatura non precedentemente incontrati durante la calibrazione. Per le strategie di adattamento a medio termine, la selezione di cultivar a basso fabbisogno, meno colpite dal declino del freddo, rappresenta un’opzione promettente. I risultati meno allarmanti rispetto a studi precedenti sono principalmente attribuibili all’uso di un modello adattato specificamente all’olivo, a differenza del modello fisso precedentemente utilizzato che indicava perdite invernali più severe. Questa ricerca evidenzia l’importanza della scelta del modello nelle proiezioni future, come già suggerito da altri autori, e fornisce un contributo fondamentale per la pianificazione di strategie di adattamento informate.

Conclusioni e prospettive future

Questo studio rappresenta la prima ricerca che utilizza il Dynamic Model calibrato per l’olivo per fornire informazioni sul declino del freddo invernale per le cultivar di olivo. I risultati, sebbene meno catastrofici di previsioni precedenti, indicano comunque sfide significative per il settore. Le cultivar ad alto e medio fabbisogno sono particolarmente a rischio, mentre quelle a basso fabbisogno mostrano maggiore resilienza. È importante notare che la calibrazione è attualmente specifica per un singolo sito (la regione di Marrakech) e per un numero limitato di cultivar, quindi sono necessari ulteriori sforzi per migliorare ed estendere il modello ad altre cultivar e a più siti. Il declino previsto è in linea con le anomalie che stiamo già osservando in campo, in particolare negli ultimi anni a partire dal 2014, quando è iniziato il monitoraggio fenologico, con asincronie di fioritura e necrosi fiorali in tarda primavera. L’olivo, come una delle specie frutticole più importanti del Marocco, fornisce un contributo economico e sociale essenziale a molte comunità rurali. Azioni concrete sono necessarie per garantire la sostenibilità del settore di fronte all’evoluzione delle condizioni climatiche. La ricerca futura dovrebbe concentrarsi sulla calibrazione multi-sito del modello, sulla validazione attraverso esperimenti di riscaldamento controllato e sulla valutazione degli impatti economici del declino del freddo per supportare decisioni informate e strategie di adattamento efficaci.