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Cambiamento climatico e risorse idriche sotterranee

L’intervento dell’uomo ha già contribuito a inquinare le acque superficiali di mari, laghi e fiumi. Con la sempre maggiore intensità del cambiamento climatico, anche le falde sotterranee sono a rischio.

La crescita della popolazione degli ultimi 60 anni ha portato l’umanità nell’Antropocene, in cui la degradazione continua della qualità delle risorse che servono alla società moderna come mezzo di sussistenza (georisorse) è ormai un fatto acclarato.

In questo contesto, il cambiamento climatico e gli eventi estremi correlati (come le inondazioni e/o i picchi di calore) possono concorrere a determinare gravi conseguenze sul territorio, sulla salute della popolazione e sulle attività economiche. Conoscere le strategie di adattamento climatico è essenziale per proteggere il futuro e soprattutto per meglio definire gli investimenti per la salvaguardia e il ripristino ambientale (ne parlerò in un secondo articolo).

La degradazione della qualità della risorsa idrica è un fenomeno globale come dimostrato da una vasta contaminazione chimica resistente, un aumento dell’eutrofizzazione, fioriture algali pericolose e contaminazione fecale connessa con la resistenza agli antibiotici ai pericoli microbici. In questo contesto, il cambiamento climatico e gli eventi estremi correlati possono aggravare una tendenza negativa della qualità dell’acqua. Come il cambiamento climatico influisce sulla qualità della risorsa idrica è un tema scientifico affrontato in maniera sistematica solo da pochi anni. La temperatura globale della terra in superficie è cresciuta di 0,74°C negli ultimi 100 anni (1906-2005). Di conseguenza il riscaldamento globale è attualmente un fatto indiscutibile che, nello specifico, influenza sia la quantità che la qualità della risorsa idrica disponibile.

L’acqua sotterranea, la vasta riserva idrica sotto la superficie terrestre, è una risorsa vitale per gli esseri umani e per gli ecosistemi. Più di un terzo dell’acqua utilizzata viene dal sottosuolo. A livello globale, circa due miliardi di persone utilizzano le acque sotterranee per scopi idropotabili. Tuttavia, le risorse sotterranee possono essere minacciate da attività antropiche e dalla conseguenza, meno conosciute, del cambiamento climatico. La composizione chimica delle acque sotterranee deriva dalla composizione chimica delle acque di pioggia, dai processi di interazione che avvengono sia in atmosfera, che al suolo e dal più complesso processo di interazione acqua-roccia nel sottosuolo. È quindi facile intuire come la presenza di elementi chimici potenzialmente tossici e nocivi per l’uomo nelle acque sotterranee può derivare sia dall’alterazione delle rocce (fenomeno geogenico, naturale) che dall’eventuale apporto antropico (fenomeno antropogenico).

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Non si sa molto sulla risposta delle acque sotterranee al cambiamento climatico e su come questo processo influisca sulla disponibilità attuale e sulla sostenibilità futura delle risorse idriche sotterranee. Valutarne l’impatto, come già detto, è imperativo perché le acque sotterranee sono resilienti alla siccità e svolgono un ruolo cruciale nelle regioni in cui il cambiamento climatico sta limitando le risorse idriche superficiali rinnovabili.

Tra i tanti tipi di rocce, le rocce carbonatiche (calcari e dolomie), dal punto di vista idrico, hanno un posto di primo piano in quanto posso ospitare ingenti risorse idriche sotterranee di ottima qualità.  Le rocce carbonatiche sono presenti in tutti i continenti e le regioni carsiche sono gli ambienti idrogeologici più diversi del nostro pianeta. La superficie totale più grande si trova nel continente asiatico, dove sono presenti rocce carbonatiche, corrispondenti al 18,6 per cento della superficie terrestre asiatica. Tuttavia, la percentuale più alta di rocce carbonatiche è in Europa (principalmente nella regione mediterranea), con una superficie totale del 21,8 per cento. In Italia sono distribuite su quasi tutto il territorio nazionale, in particolare nel settore alpino nord-orientale e nell’Appennino centro-meridionale. Cina e Russia hanno le superfici carsiche più estese e quasi identiche in termini di superficie e popolazione (17% per cento).

In alcune aree, come nella regione mediterranea, l’impatto del cambiamento climatico sembra essere grave, ostacolando la nostra capacità di gestire le risorse idriche disponibili. Le temperature mediterranee sono già aumentate di 1,4 °C dall’era preindustriale, indicando un riscaldamento di 0,4 °C superiore alla media globale. Inoltre, una notevole diminuzione delle precipitazioni, soprattutto nella stagione calda, è stata osservata nelle zone meridionali del Mediterraneo. In Italia la disponibilità di risorsa idrica rinnovabile naturale prodotta direttamente dalle precipitazioni è diminuita del 19 per cento nell’ultimo trentennio (1991-2020) rispetto al valore del trentennio 1921-1950, che rappresenta il valore di riferimento storico. Inoltre, gli eventi pluviometrici sono sempre più caratterizzati da un’alta intensità e una bassa frequenza. Questo comporta una minore disponibilità all’infiltrazione per le acque meteoriche, aumentando la componente di ruscellamento.

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Per verificare l’ipotesi di cambiamenti significativi nella composizione chimica delle acque sotterranee nella regione mediterranea a causa della variabilità climatica, sono stati analizzati i dati (2004-2020) climatici e chimici di tre sorgenti dell’appennino centrale (Monti Sibillini) utilizzate per scopi idropotabili da circa 400.000 abitanti.

Questo studio rappresenta quindi una prima indagine mirata alla valutazione della variazione delle caratteristiche della qualità delle acque sotterranee in un acquifero carbonatico a causa della variabilità climatica. Inoltre, la ricerca di possibili tendenze in termini di qualità e quantità potrebbe fornire informazioni utili per i gestori del servizio idrico, gli enti di controllo e la comunità.

I risultati riportati in Figura 1 evidenziano come, ad un decremento delle precipitazioni, corrisponde un decremento delle portate delle sorgenti ed un incremento nelle concentrazioni di alcuni elementi chimici, in particolare del calcio e del solfato, nel periodo analizzato. Questo cambiamento può influire sulla qualità delle acque sotterranee, modificando i tempi di interazione acqua-roccia e, quindi, la mobilità di alcuni elementi e proprietà dell’acqua come la durezza, che ha una implicazione rilevante per la salute umana.

Figura 1 – Area di studio (A) e andamento della concentrazione degli elementi nelle acque nelle tre sorgenti considerate

Fonte: Barbieri et al. (2021).

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  1. Fabio

    Dimentichiamo che molta di questa risorsa sotterranea è stata “inquinata” dall’ attività dell’ uomo (agricola+industriale) per cui azoto nitrico e altri prodotti chimici (crVI) solventi organici aromatici , mercurio, piombo, cadmio hanno arricchito le caratteristiche chimiche dell’ H2O.
    Nel nostro paese fino all emanazione del DPR 915/82 non c’era una normativa che regolasse lo smaltimento dei rifiuti tossici e nocivi per cui non si conosce che fine facessero i prodotti di risultata dell’ attività produttiva..

    • Maurizio Barbieri

      Sono d’accordo. Le qualità delle risorse sotterranee, come dei suoli, sono state alterate dall’attività umana. Oltre quello che lei già citava anche i nitrati hanno ormai contaminato gran parte delle falde idriche in aree agricole rendendo di fatto, queste risorse idrica sotterranea non più utilizzabili per scopi idropotabili. Nell’articolo ho voluto mettere in evidenza come alcuni aspetti del cambiamento climatico sono inevitabili e sono quindi necessarie azioni complementari per un adattamento agli effetti che lo stesso produce, anche nei confronti di falde idriche attualmente sfruttate per scopi idropotabili.

  2. Renzo

    Purché non ci si affidi ad arti “sensitive” come la rabdomanzia che magari l’acqua la trovano (l’acqua nel sottosuolo del resto c’è quasi ovunque), ma non sanno determinare quantità e soprattutto qualità della risorsa. Alcuni comuni pressati dall’urgenza dettata dalla siccità, hanno incaricato – con tanto di determina e parcella – onesti contadini armati di bacchetta invece di geologi laureati e abilitati.

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