L'ACQUA
La maggior parte delle risorse d’acqua disponibili sulla Terra sono formate da acqua salata, con la sola presenza del 2.5% di acqua dolce. Approssimativamente il 70% di questa disponibile sul pianeta è congelata nelle calotte glaciali dell’Antartico e della Groenlandia, lasciando il solo rimanente 0.7% del totale delle risorse mondiali disponibili per il consumo. Tuttavia da questo 0.7%, circa l’87% viene allocato per uso agricolo.
Le statistiche sopra indicate, sono particolarmente illustrative del drastico problema della scarsità d’acqua che l’umanità sta affrontando. Si può parlare di scarsità di acqua qualora la quantità pro-capite annua sia minore di 1700 metri cubi.
Source: World Resources 2000-2001: People and Ecosystems: The Fraying Web of Life. World Resources Institute, Washington DC (2000).
Figure 1: Freshwater availability: groundwater and river flow (2000). In UNEP/GRID-Arendal Maps and Graphics Library. Retrieved 15:50, March 26, 2008.
La Valutazione Generale della Gestione dell’Acqua in Agricoltura ha rivelato che una persona su tre sta già facendo i conti con l’insufficienza d’acqua (2007). Circa 1.2 miliardi di persone, o quasi un quinto della popolazione mondiale, vive in zone colpite da questo problema, mentre un altro miliardo e seicento milioni di persone, o quasi un quarto della popolazione mondiale, ne affronta la penuria economica (dove paesi non possiedono le necessarie infrastrutture per prendere l’acqua dai fiumi e dalle falde libere); la maggior parte si trovano nei paesi in via di sviluppo.
Figure 2: Water use in the world (2005)
Ci sono quattro fattori principali che ne aggravano la scarsità:
- La crescita della popolazione: nell’ultimo secolo, la popolazione mondiale si è triplicata. È prevista una crescita dagli attuali 6.5 miliardi agli 8.9 nel 2050. L’uso dell’acqua è cresciuto ad un tasso doppio di quello della popolazione nell’ultimo secolo e, sebbene il problema della scarsità d’acqua non esista a livello mondiale come tale, un numero crescente di regioni lo stanno sperimentando.
- Un aumento dell’urbanizzazione vedrà focalizzata la domanda tra una popolazione sempre più concentrata. Le città asiatiche da sole, è previsto crescano di un miliardo nei prossimi 20 anni.
- Livelli alti di consumo: dato che il mondo diventa più sviluppato, l’ammontare di acqua per uso domestico che ogni persona utilizza è previsto cresca significativamente.
- Il cambiamento climatico favorirà la contrazione delle risorse di acqua dolce.
Acqua e Cambiamento Climatico
La scarsità d’acqua diventerà un problema sempre più importante rispetto ad oggi. Ci sono diverse ragioni per sostenere questa tesi.
Prima di tutto, la distribuzione delle precipitazioni nello spazio e nel tempo è molto irregolare, portando ad una straordinaria variabilità nelle risorse d’acqua in tutto il mondo. (Oki et al., 2006). Per esempio, il Deserto Atacama in Cile, riceve annualmente impercettibili quantità di pioggia, mentre Mawsynram, Assam, India ne riceve oltre 135 centimetri l’anno. Se tutta l’acqua dolce sul pianeta venisse divisa egualmente tra la popolazione globale, ci sarebbero dai cinquemila ai seimila metri cubi d’acqua disponibile per tutti ogni anno.
Secondo, il tasso di evaporazione varia molto, dipendendo dalla temperatura e dall’umidità relativa, la quale incide sull’ammontare di acqua disponibile a rifornire il sottosuolo.
La combinazione tra una durata minore ma più intensa delle piogge (che si traduce in rusciellamenti e limitata capacità d’infiltrazione dell’acqua nel suolo), assieme con l’incremento dell’evapotranspirazione (la somma dell’evaporazione e della traspirazione delle piante dalla superficie della terra all’atmosfera) e dell’irrigazione, è previsto porti all’impoverimento delle falde acquifere.
Il Ciclo Idrologico
Inizia con l’evaporazione dalla superficie degli oceani o delle terre, continua con l’aria che trasporta il vapore acqueo in luoghi dove poi forma le nuvole e alla fine le precipitazioni. Poi continua quando le precipitazioni sono o assorbite dal terreno o ricadano nell’oceano, pronte per re-iniziare un infinito ciclo. La quantità di tempo necessaria alle falde per ricaricarsi può variare a seconda dell’ammontare e dell’intensità delle piogge.
Secondo il Professor Andrew Goudie dell’Università di Oxford, cambiamenti chiave nel ciclo idrologico associati con l’aumento delle concentrazioni di gas ad effetto serra nell’atmosfera e i cambiamenti risultanti sul clima includono:
- Cambiamenti nella distribuzione stagionale e nell’ammontare delle precipitazioni
- Un incremento nell’intensità di queste in molte situazioni
- Cambiamenti nell’equilibrio tra neve e pioggia
- Crescita nell’evapotraspirazione e la riduzione dell’umidità nel suolo
- Cambiamenti nella copertura vegetativa
- Cambiamenti consequenziali nella gestione delle risorse del terreno
- Accelerazione nello scioglimento dei ghiacciai
- Crescita del rischio di incendi in molte aree
- Crescita delle inondazioni costiere e perdita di zone paludose derivanti dall’innalzamento del livello del mare
- Effetti della CO2 nella fisiologia delle piante, portando ad una riduzione della traspirazione ed un incremento delle necessità di un uso efficiente dell’acqua.
Cambiamenti nei Modelli delle Precipitazioni e Siccità
La proiezione dei cambiamenti nel totale annuale delle precipitazioni indica che una crescita nella quantità si verificherà probabilmente nei tropici e ad alte latitudini, mentre diminuzioni sono probabili nelle zone subtropicali, specialmente lungo il confine polare. Quindi, una variazione nella latitudine molto probabilmente tenderà a colpire la distribuzione delle risorse dell’acqua. In generale, si è verificato un decremento nelle precipitazioni dagli anni 80 ad oggi, tra i 10 gradi a sud e i 30 gradi a nord. Con la crescita della popolazione nelle regioni a basse latitudini, le risorse d’acqua potrebbero subire un forte stress, specialmente a causa dell’intensificarsi del riscaldamento globale. Aumenti significativi nelle precipitazioni potrebbero incrementare la suscettibilità delle regioni ad una serie di fattori quali:
- Alluvioni
- Erosione dei suoli
- Movimento della terra
- Disponibilità di umidità nel suolo
Questi fattori potrebbero colpire le componenti chiave dell’economia come il PIL, la produttività agricola, il valore della terra e l’abitabilità di un’area. In più, il riscaldamento accelera il tasso di aridità della superficie della terra, lasciando minori quantità d’acqua muoversi negli strati appena sotto la superficie del suolo. La scarsità d’umidità nel suolo porta ad un ridotto movimento dell’acqua verso il basso e così ad una minore capacità di rifornimento di questa nel sottosuolo (IPCC). In luoghi dove sia le precipitazioni che l’umidità della terra diminuiscono, l’aridità della sua superficie è resa maggiore, e le aree sono più suscettibili alla riduzione nelle forniture d’acqua.
Sebbene la proiezione di come i modelli delle precipitazioni siano cambiati e di come questi incideranno sul ruscellamento non è una scienza esatta, interpretando i dati storici si può dedurre che per ogni grado centigrado di aumento della temperatura , la perdita di umidità della superficie aumenta del 4% (Labat, 2004). Da questa equazione, si deduce che la perdita d’acqua causata dall’evaporazione aumenterà del 7.8% a livello globale alla fine del secolo. Questo porta le regioni a sperimentare un più alto numero annuale di precipitazioni e un più grande volume di acqua non assorbita dal suolo, e ad un incremento nelle probabilità di alluvioni.
Per di più, in aree che sono già vulnerabili a causa della loro limitata disponibilità e scorta d’acqua, questo ciclo si intensifica con il crescere del riscaldamento terrestre e fa contrarre gli approvvigionamenti d’acqua. Nelle regioni sotto stress, la variabilità nei modelli precipitativi ridurrà molto probabilmente l’abilità di ricarico dell’acqua nel sottosuolo. La sua disponibilità potrebbero essere esacerbata da: una gestione insufficiente, elevati livelli d’acqua, abuso della risorsa dovuto all’aumento della popolazione ed un incremento nella domanda principalmente per uso agricolo (IPPC).
In una recente analisi globale della Dai et al, variazioni nelle PDSI indicano che i terreni caratterizzati da alta siccità siano raddoppiati dagli anni ’70, mentre quelli più umidi sono leggermente diminuiti durante lo stesso periodo. In alcune regioni più suscettibili, l’aumento di temperatura è già risultato in una diminuzione della disponibilità d’acqua. Le precipitazioni sia nell’Africa dell’ovest sia nel Sudest Asiatico sono diminuite del 7.5% tra il 1900 ed il 2005.
La maggior parte dei deserti nel mondo, includendo il Namib, il Kalahari, il deserto Australiano, il Thar, il deserto Arabico, la Patagonia ed il Nord del Sahara, sono molto probabilmente in procinto di sperimentare un decremento nell’ammontare delle precipitazioni e dei ruscellamenti, dovuto al riscaldamento globale. In più, sia nelle aree aride che semiaride ci si aspetta di avere un decremento ed un slittamento stagionale nei modelli delle correnti. Se temperature in aumento causano un’intensificazione del ciclo dell’acqua, si avranno più variazioni estreme negli eventi meteorologici, dove l’aridità verrà prolungata e gli alluvioni aumenteranno.
Lo Scioglimento dei Ghiacciai
La diminuzione nelle scorte d’acqua può inoltre essere causata dalle temperature invernali ormai miti, che contraggono la quantità di neve, e a sua volta le risorse d’acqua durante i mesi estivi. Queste sono particolarmente importanti a medie latitudini e nelle regioni montuose che dipendono dal ruscellamento glaciale per rifornire il sistema fluviale e le risorse d’acqua nel sottosuolo. Conseguentemente, queste zone diventeranno con il tempo, maggiormente suscettibili alla scarsità d’acqua, perché un aumento nelle temperature inizialmente risulterà in una rapida crescita nello scioglimento del ghiaccio durante i mesi estivi, seguita poi da un decremento, mentre allo stesso tempo la dimensione del ghiacciaio continuerà a ritirarsi. Questa riduzione nel ruscellamento di acqua proveniente dal ghiaccio colpirà circa un sesto della popolazione mondiale (IPCC).
Una riduzione nell’attività di ruscellamento è stata già osservata nelle Ande, per cui il trend abitudinario del rifornimento dei ghiacciai durante i mesi invernali è stato insufficiente. Questo è dovuto all’aumento delle temperature che hanno causato il ritiro dei ghiacciai; è probabile che la comunità andina come pure El Alto in Bolivia, hanno già osservato una riduzione in questo senso dovuta alla distribuzione sparsa di piccole calotte glaciali, che riducono ulteriormente la possibilità di ruscellamenti. In queste aree, approssimativamente un terzo dell’acqua potabile è dipendente da queste forniture, ed il trend ricorrente dell’aumento dello scioglimento accompagnato da una diminuzione nelle riforniture, procura una deprimente proiezione per le riserve d’acqua, se questo processo continuerà inalterato.
La Qualità dell’Acqua
I corpi d’acqua dolce hanno una limitata capacità di trattare l’inquinamento degli emissari derivante dall’espansione urbana, industriale ed agricola. La degenerazione della qualità dell’acqua può essere una delle sue cause maggiori di scarsità.
Sebbene l’IPCC preveda che il riscaldamento globale di parecchi gradi porterà ad un aumento nella media globale delle precipitazioni durante il corso del ventunesimo secolo, questo non necessariamente si riferisce ad un aumento nella disponibilità di acqua potabile.
Una ragione è il declino nella qualità dell’acqua dovuto alla crescita dei ruscellamenti e precipitazioni che portano con se alti livelli di nutrienti, patogeni e sostanze inquinanti. Questi contaminanti erano originariamente immagazzinati nelle riserve sotterranee ma l’aumento nelle precipitazioni li ha lasciati affluire nelle acque di scarico.
Similmente, quando la condizione di aridità persiste, e facilmente le coperture di riserve di acqua nel sottosuolo vengono esaurite, il residuo che ne rimane è spesso di qualità inferiore dovuto: in parte alla perdita di salinità, all’acqua contaminata proveniente sia dalla superficie del suolo, dagli strati confinanti o da acque adiacenti che hanno una più alta concentrazione di quantità di elementi esauriti. Questo accade perché un decremento nelle precipitazioni e nei ruscellamenti si traduce in una concentrazione degli affluenti d’acqua, che porta ad un aumentato carico microbiotico nei condotti e nelle riserve di acqua potabile.
Una delle più importanti motivazioni per la degradazione dell’acqua deriva dalla crescita della temperatura di questa che può portare ad una crescita della popolazione microbiotica che tra le altre cose può avere un impatto negativo sulla salute umana. Inoltre, può colpire diversi elementi dell’ecosistema a causa della sensibilità di alcune specie alla variazione di temperatura. La salute di un corpo d’acqua, come quella di un fiume, è dipendente dalla sua abilità a purificare effettivamente se stessa attraverso la biodegradazione, la quale è ostacolata quando c’è una quantità ridotta di ossigeno disciolto. Questo succede quando l’acqua si riscalda e la sua abilità di trattenerlo diminuisce (IPCC). Conseguentemente, quando si verificano le precipitazioni, i contaminanti sono scaricati nei condotti e nelle riserve d’acqua potabile, cosa che impatta gravemente sulla salute umana.
Effetti sulle popolazioni costiere
Queste probabilmente saranno colpite da un’elevata salinizzazione, o comunque da una accresciuta quantità di sale nelle riserve acquifere. Questo deriverà da un innalzamento nel livello del mare ( previsto tra i 14 ed i 44 cm alla fine di questo secolo), il quale aumenterà le concentrazioni di sale nel sottosuolo e negli estuari. Inoltre, non solo estenderà le già preesistenti aree saline, ma farà diminuire la disponibilità di acqua dolce nelle zone costiere. L’intrusione della salinità è il risultato di una domanda crescente dovuta in parte all’aumento della popolazione sulle coste che lascia le riserve d’acqua nel sottosuolo diventare sempre più vulnerabili alla contaminazione ed alla diminuzione delle riserve.
Valentina Agostinelli
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