Technical Summary
The Deliverable 5.2 evaluates and assesses future scenarios, quantifying the relevant future climate forcing for hydrological processes and water uses in agriculture, land use trends, agriculture and crop distribution, socio-economic development (tourism) and trends of relevant sectors competing for water resources.
The main water needs for various competing sectors are assessed for different time horizons and dynamically declined to take into account the space-time variability of hydroclimatic forcing.
The deliverable highlights climate-driven changes in crop water demand across the Po River District (Northern Italy), integrating high-resolution climate projections and socioeconomic drivers (tourism, land use change and crop distribution).
Mean regional ETo rises from ~1,020 mm yr⁻¹ historically to ~1,050–1,120 mm yr⁻¹ under RCP2.6 and up to ~1,150–1,200 mm yr⁻¹ under RCP8.5, with interannual spread growing under high-emission scenarios.
Potential irrigation requirements increase for all crops.
Under no CO₂ fertilization, RCP2.6 yields +6–15% increases, while RCP8.5 yields +15–25% increases (largest for rice, forage, maize, wheat).
CO₂ fertilization reduces demand by ~50–120 mm yr⁻¹ and attenuates relative increases by ~5–10 percentage points, but does not offset warming-driven demand.
The highest absolute demands and largest volumetric increases occur in Emilia-Romagna and Lombardy, while Piedmont shows lower baselines but higher relative sensitivity (often >+20% for summer crops). Intensification concentrates where baseline demand is already high.
The main vulnerability arises from seasonal mismatch — peak summer irrigation demand versus reduced summer water supply — rather than from long-term mean availability. Historical droughts (e.g. 2022) already demonstrate system exposure.
Seasonal tourist influx, modeled through regression using GDP, HICP and TCI, amplifies summer water demand. Tourists are estimated to consume around three times the per-capita consumption of residents, increasing competition for water during peak periods.
Climate change, especially under high-emission scenarios, will substantially amplify irrigation demand in the Po River District, intensifying regional water stress and exacerbating Water–Food trade-offs.
CO₂ fertilization provides partial mitigation, but not enough to offset the increased demand driven by warming.
Policy responses should prioritize integrated and spatially explicit water management, irrigation efficiency, storage and reuse infrastructure, crop diversification, and adaptive planning based on ensemble projections.
Expected critical conditions based on climate projections, such as pronounced drought periods combined with increased water demand from competing sectors, support risk assessment activities (Task 5.2.4).
Within this framework, optimal management and operational practices will be tested (Task 5.4.1) to mitigate water-use conflicts among sectors within a Nexus perspective, reducing risks of water supply failures and ensuring availability for essential services with higher priority.
Sintesi tecnica
Il deliverable analizza scenari futuri, includendo le principali forzanti climatiche per i processi idro-climatici e gli usi idrici in agricoltura, le tendenze dell’uso del suolo, la distribuzione delle colture, lo sviluppo socio-economico e l’evoluzione dei settori in competizione per le risorse idriche.
I fabbisogni idrici dei vari settori concorrenti sono valutati per diversi orizzonti temporali e declinati dinamicamente per tenere conto della variabilità spazio-temporale delle forzanti idro-climatiche.
Il deliverable evidenzia cambiamenti indotti dal clima nella domanda idrica colturale nel Distretto del Po, integrando proiezioni climatiche ad alta risoluzione e fattori socio-economici (turismo, cambiamento d’uso del suolo e distribuzione delle colture).
La ETo regionale media aumenta da ~1.020 mm yr⁻¹ nel periodo storico a ~1.050–1.120 mm yr⁻¹ nello scenario RCP2.6 e fino a ~1.150–1.200 mm yr⁻¹ nello scenario RCP8.5, con maggiore variabilità interannuale negli scenari ad alte emissioni.
I fabbisogni irrigui potenziali aumentano per tutte le colture.
Senza fertilizzazione da CO₂, RCP2.6 produce incrementi del +6–15%, mentre RCP8.5 del +15–25% (massimi per riso, foraggi, mais e frumento).
La fertilizzazione da CO₂ riduce la domanda di circa 50–120 mm yr⁻¹ e attenua gli aumenti relativi di ~5–10 punti percentuali, ma non compensa l’aumento indotto dal riscaldamento.
I maggiori fabbisogni assoluti e aumenti volumetrici si concentrano in Emilia-Romagna e Lombardia; il Piemonte mostra basi più basse ma maggiore sensibilità relativa (spesso >+20% per le colture estive).
L’intensificazione della domanda idrica si concentra nelle aree dove la domanda di base è già elevata.
La vulnerabilità principale deriva dallo sfasamento stagionale — picco della domanda irrigua estiva contro ridotta disponibilità idrica nello stesso periodo — più che dalla disponibilità media a lungo termine.
Eventi di siccità storici (come il 2022) evidenziano chiaramente l’esposizione del sistema.
L’afflusso turistico stagionale amplifica la domanda idrica estiva: i turisti consumano in media circa tre volte il consumo pro capite dei residenti, aumentando la competizione per l’acqua nei periodi di picco, anche se la distribuzione dei flussi tende progressivamente a spostarsi verso le stagioni intermedie.
Il cambiamento climatico, soprattutto negli scenari ad alte emissioni, aumenterà in modo significativo la domanda irrigua nel Distretto del Po, intensificando lo stress idrico regionale e aggravando i trade-off tra settori in competizione.
La fertilizzazione dovuta all’aumento della CO₂ offre una mitigazione parziale, ma non sufficiente a compensare l’aumento della domanda idrica.
Le politiche di adattamento dovrebbero privilegiare gestione integrata e spazialmente esplicita delle risorse idriche, efficienza irrigua, infrastrutture di accumulo e riuso, diversificazione colturale e pianificazione adattativa basata su proiezioni ensemble.
Le condizioni critiche previste dalle proiezioni climatiche, come periodi di siccità pronunciata combinati con un aumento simultaneo della domanda da settori concorrenti, sono funzionali alla valutazione del rischio (Task 5.2.4).
In questo contesto verranno testate pratiche gestionali e operative ottimali (Task 5.4.1) per mitigare i conflitti d’uso tra settori in una prospettiva Nexus, ridurre i rischi di mancata fornitura idrica e ottimizzare la disponibilità per i servizi essenziali con priorità più elevate.