Aula di Scienze

Aula di Scienze

Persone, storie e dati per capire il mondo

Speciali di Scienze
Materie
Biologia
Chimica
Fisica
Matematica
Scienze della Terra
I blog
Sezioni
Come te lo spiego
Science News
Interviste
Video
Animazioni
L'esperto di matematica
L'esperto di fisica
L'esperto di chimica
Chi siamo
Cerca

La crisi idrica

Le recenti immagini del Po in secca hanno riportato l’attenzione sulla crisi idrica, un fenomeno che potrebbe diventare cronico

Sulla Terra l’acqua continua a cambiare stato: da vapore si trasforma in liquido, da liquido in ghiaccio e quindi nuovamente in liquido. Questa continua trasformazione di stato, che ha come motore l’energia solare ed è conosciuta come ciclo idrico, è spesso rappresentata schematicamente come un anello bidimensionale che collega il mare alle nuvole, le nuvole al suolo e il suolo – con i suoi ghiacciai, laghi, corsi d’acqua e falde acquifere – nuovamente al mare e all’oceano. Gli schemi più esaustivi evidenziano anche come l’acqua passi all’atmosfera anche dalla terraferma, grazie al fenomeno dell’evapotraspirazione, ossia l’emissione di vapore acqueo dal suolo (evaporazione) e dalle piante (traspirazione). Continuando a circolare, l’acqua è una risorsa totalmente rinnovabile.

L’acqua è una risorsa infinita, ma a singhiozzo

La totale rinnovabilità della risorsa acqua non ci mette però al sicuro dal suo esaurimento. Il paradosso nasce dal fatto che il ciclo idrico non è un cerchio che ruota in un’ideale moto circolare uniforme. È, invece, un processo naturale profondamente segnato dalla stagionalità, che alterna periodi umidi a periodi più secchi. La presenza o meno di acqua dolce e liquida in un dato momento dipende dunque dalla quantità delle precipitazioni, ma sapere quanta acqua c’è a disposizione non è semplice. Un fattore per stimarlo è la vegetazione: più della metà dell’acqua che precipita al suolo (anche fino al 60%) viene infatti assorbita e traspirata dalle piante o evapora direttamente, tornando in atmosfera. Questa massa viene chiamata acqua verde e non è utilizzabile. Possiamo infatti prelevare  solo acqua blu - ossia quella raccolta dai fiumi, dai laghi e dalle zone umide e dalle falde – prima che arrivi al mare e diventi così irrecuperabile dall’uomo. La principale riserva di acqua dolce sono le falde acquifere, in cui si raccoglie la maggior parte dell’acqua blu e dove la velocità di scorrimento verso il mare è estremamente lenta (200-350 metri/anno). Quando presenti, sono importanti riserve idriche anche la neve e i ghiacciai, masse di acqua solida che si ispessiscono nelle stagioni più umide e fredde, per liquefarsi e diventare utilizzabili nelle stagioni più calde, quando le precipitazioni sono più scarse.

Sempre meno acqua dal cielo

La riserva di acqua dolce dipende dunque dalle precipitazioni, che non sono costanti né prevedibili nel lungo periodo. Nell’inverno 2021-2022, soprattutto nel Nord Italia, le piogge sono state sostanzialmente assenti sin da dicembre (circa 40 mm da dicembre 2021 a febbraio 2022, contro un valore atteso di 160 mm) e le temperature sono risultate piuttosto elevate, con un accumulo di neve scarso, inferiore del 40% alle condizioni normali. Tale situazione ha inciso sulle portate dei fiumi, diminuite anche del 70%, e ha ostacolato la ricarica delle falde.

Questo tipo di condizione viene chiamata siccità. Per definizione la siccità – monitorata da uno specifico osservatorio europeo - è un deficit idrico temporaneo. Ma la preoccupazione è comunque alta, perché si ritiene che questi fenomeni, soprattutto nel bacino mediterraneo – un’area particolarmente a rischio di riscaldamento a causa dei cambiamenti climatici - possano intensificarsi. I dati sembrano confermare questa tendenza. L’ISTAT ad esempio mostra come le temperature medie nel nostro Paese stiano aumentando e le precipitazioni diminuendo. I ghiacciai poi si stanno assottigliando.

L’enorme richiesta di acqua

Un secondo motivo per cui gli eventi siccitosi preoccupano è che il tasso di prelievo di acqua da parte della società non riesce a fermarsi. L’uomo ha bisogno di acqua sempre: per gli usi civili (cucinare, lavare, bere), per quelli industriali (produzione di beni, raffreddamento macchinari, lavaggio), per quelli energetici (idroelettrico) e naturalmente per la produzione di cibo che rimane il principale uso a livello mondiale e in Italia, dove l’agricoltura arriva a consumare la metà delle risorse idriche totali. Il prelievo di acqua è permesso ai soggetti che lo richiedono tramite concessioni pubbliche (l’acqua infatti è un bene demaniale e pubblico) che non possono valutare a priori la disponibilità ambientale. Anche il fabbisogno idrico non tiene conto della presenza dell’acqua nell’ambiente: ad esempio gli usi civili e per l’elettricità crescono a mano a mano che le stagioni si fanno più calde e secche; l’agricoltura poi ha bisogno di irrigare soprattutto in primavera ed estate, quando piove meno; infine, la produzione di beni segue logiche indipendenti dalla presenza o meno dell’acqua.

La carenza idrica

La condizione per cui la risorsa acqua è insufficiente rispetto alla domanda è chiamata carenza idrica (water scarcity). Rispetto alla siccità, la carenza idrica ha sempre cause umane. In molte aree del pianeta, compresa l’Italia, esiste il rischio di scarsità idrica, anche perché l’acqua dolce presente nell’ambiente è spesso degradata e non facilmente utilizzabile. L’inquinamento delle falde acquifere, ad esempio, può rendere difficoltosa la produzione di acqua potabile o l’irrigazione. L’intrusione salina, ossia l’infiltrazione di acqua di mare nelle falde, diminuisce ulteriormente l’acqua disponibile. Questo fenomeno dipende da vari fattori che dilapidano l’acqua sotterranea (cementificazione del suolo, scavi, etc), ma è causato soprattutto dall’eccesso di prelievi: l’intensa sottrazione di acqua dolce può richiamare per depressione nel sottosuolo l’acqua salata, anche per grandi distanze, con effetti più intensi proprio nei periodi siccitosi. Nell’area del delta del Po l’avanzata del cuneo salino nei primi mesi del 2022 ha superato i 10 km di intrusione dalla costa, un dato che ricorda quello estivo.

Stiamo prelevando troppo?

Lo sfruttamento delle risorse idriche di un paese è spesso quantificato dall’indice WEI+ (in cui l’acronimo sta per Water Exploitation Index). Convenzionalmente si stima che la quantità precauzionale di acqua per mantenere l’integrità e la salute ecologica degli ecosistemi sia l’80% della risorsa presente nell’ambiente. Nell’ultima rilevazione del WEI+ (risalente al 2017) l’Agenzia ambientale europea ha attestato che in quell’anno la popolazione italiana aveva consumato quasi il 16% della risorsa idrica rinnovabile a disposizione. Questo dato però non fornisce una visione completa del tema, perché l’acqua non considera i confini politici di uno stato, ma si accumula e scorre seguendo precisi schemi fisici, quelli dei bacini idrografici.

Grandi contenitori di acqua

I bacini idrografici sono la migliore unità geografica per fare un bilancio idrico con cui capire quanta acqua dolce è a disposizione. Nominalmente sono individuati da un fiume e dai suoi affluenti (il bacino del Po, il bacino del Tevere, etc) ma, come suggerisce anche lo stesso termine bacino, sono più assimilabili a grandi contenitori che raccolgono le precipitazioni, la maggior parte delle quali non scorre nei fiumi, ma si accumula invisibile sottoterra. Tradizionalmente le comunità usano l’acqua del bacino in cui sono insediate, ma può accadere che la prelevino da bacini limitrofi, talvolta anche a grande distanza, come nel caso dell’acquedotto pugliese che dirotta verso la Puglia l’acqua di bacini campani. In ogni caso la valutazione dello stato delle acque e il suo monitoraggio sono sempre condotte dal punto di vista dei bacini idrografici. In Italia sono stati individuati 7 bacini di rilevo nazionale, 13 bacini di rilevo inter-regionale, più una serie di più piccoli bacini idrografici regionali. Questi bacini sono gestiti dalle Autorità di bacino distrettuali.

Come stanno i bacini nel mondo?

Uno studio condotto sui più grandi bacini fluviali e lacustri di tutto il mondo – i cui territori includono circa il 42% della popolazione mondiale – ha valutato la scarsità idrica dell’acqua blu in 560 bacini idrografici. I risultati dello studio hanno verificato che nel decennio 1996-2005, il 30% circa dei bacini (ossia un miliardo circa di persone) hanno sperimentato una grave carenza idrica, con una scarsità della risorsa rilevata per 3-12 mesi all'anno. Il problema è comune alla maggior parte dei bacini mondiali: più della metà di essi (58%, 1,6 miliardi di persone) ha subito una grave scarsità d'acqua almeno per un mese in un anno. Tra di essi c’era anche il bacino del Po, sempre durante il periodo estivo. Vale a dire che il principale bacino idrografico italiano – dove si concentra il 37% dell’industria, il 55% della zootecnia e il 35% dell’agricoltura italiana – ha già delle fragilità al di là degli eventi siccitosi.

La situazione del Po potrebbe essere estesa a tutto il Paese: il Water Risk Atlas del World Resources Institute (WRI) – una mappa digitale interattiva di vari rischi legati all’acqua – indica come l’Italia sia ad alto rischio di stress idrico per il prossimo futuro, come molti paesi dell’area mediterranea.

immagine di copertina: Shutterstock

crisi idrica-1

Uno schema di falda acquifera (immagine: Wikipedia)

crisi idrica-6

Una rappresentazione sintetica del ciclo idrico (o idrologico)

crisi idrica-4

I risultati dello studio di Degefu et al. del 2018 con i dati relativi al periodo 1996-2005. La scarsità dell’acqua blu è qui definita dal rapporto tra l’impronta idrica dell’acqua blu rispetto alla disponibilità di acqua blu all’interno di ciascun bacino

crisi idrica-5

La pianificazione nei bacini in Italia è affidata a 7 Autorità che li gestiscono in altrettanti grandi distretti: tre appenninici, due insulari, uno per i bacini alpini orientali, più il distretto padano, gran parte del quale è occupato dal bacino del fiume Po (immagine: Wikipedia)

crisi idrica-7

Il cuneo salino (immagine: ResearchGate, adattato da Feltgen (2015))

crisi idrica-2

Italia: Anomalie positive e negative delle precipitazioni elaborate dall’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima del CNR (immagine: ISAC-CNR)

crisi idrica-3

Esistono tre tipologie di siccità, a cui può aggiungersi quella socio-economica associata al deficit relativo alla produzione di beni economici e ai bisogni della società

Devi completare il CAPTCHA per poter pubblicare il tuo commento