Soil CO2 emissions and C stock as Ecosystem Services: a comparison between transhumant and conventional farming systems

Ecosystem Services are defined as the benefits that human being receive from ecosystems. Sheep transhumant systems are still of major importance in Mediterranean countries and have the potential to deliver a wide array of Ecosystem services. On the other hand, the main difficulty on this research topic is to take in consideration trade-offs and the relation between the Ecosystem services and biodiversity. This thesis aims to provide new insights on the Ecosystem Services provided by sheep transhumant systems in Central Italy. The body of the thesis includes three chapters: a literature review on Ecosystem Services provided by livestock grazing systems and two chapters focused on the comparison of Soil C dynamics of transhumant and conventional farming system along a transect (from the coastal area to the mountain area of Central Italy) following the seasonal movements of transhumant flocks. From the researches emerge the need to preserve sheep transhumant system in order preserve the regulating ecosystem services of soil carbon sink. That is the presence of transhumant allows the presence of long-lasting alfalfa fields in areas where otherwise conventional cropping systems (e.g. wheat) would take place. Despite this, trade-offs between services are likely to occur within especially in such complex systems. However, in accordance with the main results of the review, the inclusion of cultural Ecosystem Services seems to be paramount. Therefore, future research should go in this direction with the development of indicators based not only on bio-physical parameters but that take in consideration also the aesthetic value of ecosystems. nce of transhumant allows the presence of alfalfa fields in areas where otherwise conventional cropping systems (e.g. wheat) would take place. Despite this, trade-offs between services are likely to occur within especially in such complex systems. However, in accordance with the main results of the review, the inclusion of cultural Ecosystem Services seems to be paramount. Future research should go in this direction and the development of indicators based not only on bio-physical parameters but that take in consideration also the aesthetic value of ecosystems must be developed.

I Servizi Ecosistemici (Ecosystem Services) sono definiti come i benefici che il genere umano riceve dagli ecosistemi. I sistemi transumanti ovini ricoprono tuttora un ruolo determinante in molti paesi dell’area mediterranea ed hanno la capacità di fornire una moltitudine di servizi ecosistemici. Tuttavia i contributi scientifici che prendono in esame tali servizi necessitano di analizzare ulteriori fattori come tradeoff e relazioni tra Ecosystem Services e biodiversità. Il presente lavoro ha l’obiettivo di fornire nuove conoscenze circa i Servizi Ecosistemici forniti dai sistemi transumanti del centro Italia. La struttura della tesi è composta da una review della letteratura sugli Ecosystem Services forniti dai “livestock grazing systems” e da due capitoli che indagano le dinamiche di carbonio del suolo ponendo a confronto sistemi agrari convenzionali con sistemi transumanti. Tali analisi sono state effettuate lungo un transetto (dalle aree costiere alle aree montane) seguendo gli spostamenti stagionali delle greggi transumanti. Dai risultati della tesi emerge la necessità di preservare il sistema transumante ovino al fine di mantenere il “soil carbon sink” come servizio ecosistemico. Questo in virtù del fatto che il sistema transumante garantisce la presenza di medicai di lunga durata i quali sarebbero altrimenti sostituiti da sistemi agricoli convenzionali. Tuttavia, in sistemi assai complessi come quello in esame, la presenza di trade-off tra servizi appare inevitabile. Per cui, in accordo con quanto emerso dalla review, la ricerca e lo sviluppo di indicatori basati non esclusivamente su parametri bio-fisici ma che tengano in considerazione anche il valore estetico degli ecosistemi è di fondamentale importanza per la massimizzazione dei benefici ottenibili dagli Ecosystem Services