Daily evaporation from 23 irrigated and rainfed crops worldwide from 2000 to 2025
Questo articolo introduce CropET, un dataset globale che fornisce stime giornaliere dell'evaporazione per 23 colture irrigue e pluviali dal 2000 al 2025 a una risoluzione di 5 arc-minute, il quale combina la modellazione FAO-56 con la mappatura dinamica delle colture e i dati satellitari per offrire una risorsa validata per l'analisi degli impatti agricoli sul ciclo idrologico.
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L'acqua che cade dal cielo e l'acqua che risale nell'aria formano un ciclo continuo che sostiene la vita sulla Terra. Questo ciclo non riguarda solo la pioggia e i fiumi; è profondamente legato alle piante che coltiviamo per nutrirci. Quando gli agricoltori piantano colture, cambiano il modo in cui l'acqua si muove attraverso il terreno. Alcune colture bevono acqua dal suolo, mentre altre si affidano a sistemi di irrigazione che pompano acqua da fiumi o acquiferi. Con la crescita della popolazione mondiale e il riscaldamento del clima, il modo in cui queste colture utilizzano l'acqua sta cambiando. In alcuni luoghi, i campi si stanno espandendo in nuove aree, mentre in altri, l'aumento del calore rende l'aria più assetata, estraendo più umidità dal suolo. Comprendere esattamente quanta acqua consumano le colture, e da dove proviene quest'acqua, è essenziale per gestire le scorte alimentari e proteggere le riserve di acqua dolce del pianeta.
Per risolvere questo enigma, i ricercatori Akash Koppa e Sara Bonetti hanno creato un nuovo, dettagliato registro della perdita giornaliera di acqua dalle colture in tutto il mondo. Chiamano questo dataset CropET. Esso traccia l'evaporazione di ventitré diversi tipi di colture, che vanno dal riso e al grano alla soia e al caffè, per ogni singolo giorno tra gli anni 2000 e 2025. La mappa copre la Terra con una risoluzione abbastanza fine da poter vedere i singoli campi, piuttosto che solo ampie regioni. Combinando i dati satellitari su pioggia e meteo con mappe aggiornate di dove le colture crescono effettivamente, il team ha costruito un quadro di come l'uso dell'acqua agricola sia cambiato nel tempo. Questo lavoro va oltre le vecchie stime che trattavano le aree coltivate come fisse e immutabili, offrendo invece una visione dinamica che cattura l'espansione reale dell'agricoltura e il cambiamento climatico.
I ricercatori hanno scoperto che la quantità totale di acqua che evapora dalle colture in tutto il mondo è immensa. Per l'anno 2000, i loro calcoli hanno mostrato che le colture hanno rilasciato circa 5.814 chilometri cubi d'acqua nell'atmosfera. Questa cifra si allinea strettamente con altri studi importanti, conferendo fiducia nella precisiono del nuovo modello. Quando hanno scomposto questo numero, hanno visto che riso, grano e mais erano i maggiori consumatori, rappresentando insieme il 40 percento di tutta l'evaporazione delle colture. Il riso si è distinto come la coltura che faceva maggiore affidamento sull'irrigazione, attingendo ingenti quantità d'acqua da fonti create dall'uomo. Al contrario, colture come la soia, la cassava e il cacao si sono affidate quasi interamente alla pioggia, mostrando una scarsa dipendenza dall'irrigazione.
Nel corso dei due decenni coperti dallo studio, il modello di utilizzo dell'acqua è cambiato sensibilmente. In molte parti del mondo, in particolare in India, nella Cina orientale e nel Sud-est asiatico, la quantità di acqua che evapora dalle colture è aumentata. Questo aumento è stato guidato da due forze principali: l'espansione fisica dei terreni agricoli e la crescente domanda di acqua causata da un'aria più calda e secca. In queste regioni, gli agricoltori hanno piantato più colture, e quelle colture hanno bevuto di più perché il calore le ha rese più assetate. Lo studio ha evidenziato che in Cina e in India, sia i campi coltivati a pioggia che quelli irrigui hanno contribuito a questo aumento. Tuttavia, la storia era diversa in altri luoghi. Negli Stati Uniti occidentali e in alcune parti del Sud America, l'uso dell'acqua da parte delle colture è effettivamente diminuito. Nella Central Valley della California, ad esempio, una grave siccità e nuove leggi sulla gestione dell'acqua hanno portato gli agricoltori a lasciare i campi a maggese, riducendo la quantità di acqua che evapora dal terreno.
Il team ha anche esaminato come questi cambiamenti si siano manifestati nel tempo e nello spazio. Hanno scoperto che l'aumento dell'uso dell'acqua non è uniforme. In Africa occidentale e nella savana brasiliana, l'aumento è dovuto quasi interamente all'espansione delle colture colte dalla pioggia. In India centrale, invece, l'aumento è stato guidato principalmente dall'irrigazione. I ricercatori hanno validato i loro numeri confrontandoli con misurazioni reali effettuate da torri che tracciano il vapore acqueo che sale dal suolo. Sebbene le loro stime giornaliere fossero leggermente inferiori alle misurazioni delle torri, i modelli generali corrispondevano bene, confermando che il modello cattura il comportamento essenziale delle colture. Lo studio ha anche notato che per gli anni dal 2021 al 2025, i dati si basano sulle aree coltivate registrate nel 2020, poiché non erano ancora disponibili mappe più recenti, il che significa che gli anni più recenti riflettono una visione statica dell'agricoltura piuttosto che le ultime espansioni.
Questo nuovo dataset offre uno strumento potente per comprendere la complessa relazione tra produzione alimentare e ciclo dell'acqua. Fornendo una visione quotidaria e globale di come le colture utilizzano l'acqua, permette agli scienziati e ai pianificatori di vedere esattamente dove e quando l'espansione agricola sta rimodellando i bilanci idrici regionali. Rivela che, mentre alcune regioni vedono le proprie colture bere di più a causa del clima e della crescita, altre stanno arretrando a causa della scarsità d'acqua. Il lavoro non si limita a contare l'acqua; racconta una storia di come le scelte umane e i cambiamenti ambientali stiano riscrivendo le regole del ciclo idrologico terrestre, un campo alla volta.
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