L’acqua: da risorsa a calamità…

di Giuseppe Brillante

1. L’importanza dell’acqua nel Mondo

Noi viviamo in un pianeta d’acqua, costituito per lo più da acqua salata, che occupa circa il 71 % della superficie. Gli organismi viventi sono formati principalmente da acqua, un albero è acqua circa al 60 % l’uomo e altri animali circa il 50-65 %.

Ciascuno di noi ha bisogno di circa una dozzina di tazze d’acqua al giorno per poter sopravvivere, ma sono necessarie cospicue quantità d’acqua per il cibo e altri fabbisogni quotidiani.

L’acqua è importante perchè modella la superficie e modera il clima, ma anche perchè scioglie alcune sostanza come i sali, nutrienti molto importanti per il suolo.

L’acqua è una sostanza particolare che ha una notevole quantità di proprietà.

Ha forti forze di attrazione tra le molecole d’acqua, detti legami idrogeno. Si trova alo stato liquido in un ampio intervallo di temperatura. Il suo alto punto di ebollizione, 100°C ed il basso punto di congelamento 0°C fanno si che essa si trovi allo stato liquido in ogni parte del mondo e a qualsiasi altitudini.

L’acqua riesce ad immagazzinare molta temperatura, infatti sale molto lentamente di temperatura. Allo stato liquido ha bisogno di molto calore per poter evaporare, perchè le forze di attrazione tra le molecole sono molto forti.

L’acqua allo stato liquido può portare in soluzione una grande quantità di composti. Al contrario della maggior parte dei liquidi quando diventa ghiaccio si espande, e quindi galleggia sul suo stato precedente.

La prossima guerra nel Medio Oriente potrebbe essere combattuta per l’acqua, non per il petrolio. La maggior parte dell’acqua di questa zona arida del mondo deriva da tre bacini idrici, quello del Giordano, quello del Tigri-Eufrate, e quello del Nilo.

Proprio quest’ultimo è controllato all’86% dall’Etiopia, che progetta di deviarne la maggior parte per il proprio uso e anche il Sudan sta progettando di fare la stessa cosa. Questo potrebbe ridurre notevolmente la risorsa d’acqua per l’Egitto. Tra il 1999 e il 2025 la popolazione egiziana passera da 67 milioni a quasi 96 milioni, con questo aumento di popolazione, aumenterà il fabbisogno di acqua.

Le opzioni possibili per l’Egitto sono svariate, una potrebbe essere dichiarare guerra al Sudane  all’Etiopia, o una drastica riduzione della popolazione, o importare il grano per evitare di coltivarlo e quindi di utilizzare la molta acqua che si usa tuttora, o costruire il più lungo canale al mondo, che trasporti l’acqua dal lago Nesser, che è formato dalla diga che è costruita sul Nilo, soffrire le sgradevoli conseguenza della poca acqua, o contrattare l’acqua con altri Paesi.

Sulla terra solo una minima quantità d’acqua è disponibile sottoforma di acqua dolce. Circa il 97 %  si trova negli oceani il restante tre percento si divide tra acqua sotterranea e calotte polari.

Solo lo 0.003% dell’acqua disponibile facilmente sottoforma di umidità acqua superficiale laghi e fiumi. Se immaginassimo che tutta l’acqua mondiale sia 100 litri solo 3 litri sono di acqua dolce e solamente l’acqua che entra in mezzo cucchiaino da caffé è quella disponibile realmente.

Fortunatamente l’acqua viene continuamente raccolta, purificata, riciclata e distribuita nel ciclo ideologico mosso dall’energia solare, a meno che non la si sovraccarichi di materiali non degradabili e inquinanti.

Poiché la popolazione, l’industrializzazione e l’irrigazione aumentano, aumenta anche il fabbisogno d’acqua, e dove c’è gi scarsità, aumenterà pure quella.

L’acqua dolce che usiamo deriva per lo più dalle precipitazioni. Per i propri approvvigionamenti l’uomo utilizza essenzialmente acque superficiale e di falde.

Le acque che derivano dalle precipitazioni, che non evaporano e che non filtrano nel terreno sono dette acque a scorrimento superficiale. I bacini idrografici sono delle aree in cui l’acqua che viene raccolta fluisce verso un fiume, un lago un serbatoio naturale o artificiale.

Parti delle precipitazioni però, penetrano nel suolo, attraverso pori, fratture., crepe e altri spazi vuoti, presenti nel suolo o nelle rocce.

L’acqua presente in queste zone è chiamata acqua di falda. Nella zona vicino alla superficie, i pori contengono una scarsa quantità d’acqua, ma u po’ più in profondità i pori sono pieni d’acqua, questa è detta zona di saturazione.

Le acque sotterranee si muovono nell’area di ricarica attraverso un acquifero fino ad un area di scarico come pozzi, sorgenti, laghi, fiumi, geyser, tutto questo fa parte del ciclo ideologico.

Mediamente nel mondo circa il 70% dell’acqua prelevata ogni anno dai fiumi, laghi e acquiferi, viene utilizzata per irrigare il 17 % dei terreni coltivati. Circa il 70-80% di quest’acqua evapora o si infiltra nel terreno prima di raggiungere la coltivazione. Circa il 20% dell’acqua viene usata dall’industria ogni anno e il 10 % dalle città.

Sebbene gli Stati Uniti abbiamo grandi riserve d’acqua, molta è nel posto sbagliato al momento sbagliato, o è contaminata dalle pratiche agricole o industriali. Gli Stati dell’Est in genere hanno precipitazioni abbondanti mentre quelle dell’Ovest ne hanno poche. Nell’Est si fa molto uso dell’acqua per produrre energia, per il raffreddamento, e per le manifatture; nell’Ovest invece è soprattutto usata per l’irrigazione.

2. Troppa poca acqua

Secondo l’esperto idrico Malin Falkenmark sono quattro le cause della carenza dell’acqua ;il clima secco, la siccità (periodo in cui le precipitazioni sono notevolmente ridotte e l’evaporazione è superiore), l’essiccamento (il suolo asciutto a causa di deforestazione o superpascolo), lo stress idrico (bassa disponibilità di acqua pro capite causata da un aumento di numero delle persone che fanno affidamento sullo stesso corso d’acqua superficiale o sotterraneo).

Secondo le Nazioni Unite circa 500 milioni di persone in 32 Paesi stanno sperimentando le carenze d’acqua, che indeboliscono l’agricoltura, l’industria e la salute della popolazione.

Si pensa che per il 2050 questo numero salirà ad almeno 4 miliardi o forse si arriverà sino a 7.

Alcuni Paesi hanno abbondanza d’acqua, ma i grandi fiumi, che trasportano la maggior parte dell’acqua, scorrono lontano dai centri abitati e agricoli dove c’è vera necessità dell’acqua.

Per esempio, il Sud America ha un flusso d’acqua maggiore di qualsiasi altro continente, ma il 60% di quest’acqua scorre nel Rio delle Amazzoni, in aree remote dove vivono poche persone.

Le strategie per aumentare le risorse d’acqua prevedono la costruzione di dighe e bacini idrici, il trasporto dell’acqua da altre aree, il prelievo di acque di falda, la conversione da acqua salata ad acqua dolce(desalinizzazione) e l’aumento dell’efficienza nell’uso dell’acqua.

Le grandi dighe o i serbatoi hanno dei benefici ma anche delle controindicazioni. I grandi serbatoi creati dalle dighe  sui fiumi, possono catturare e mantenere l’acqua piovana e quella dovuta alo scioglimento dei ghiacci o delle nevi.

L’acqua può essere poi rilasciata per produrre energia elettrica dove la diga è costruita, irrigare la terra a vale della diga, controllare le inondazioni del territorio circostante e rifornire d’acqua le città vicine con acquedotti.

Le dighe però hanno delle controindicazioni. Una serie di dighe su un fiume, specialmente nelle zone aride, po’ ridurre il flusso a valle fino ad un ruscello e impedire che l’acqua raggiunga l’oceano come prevede il ciclo ideologico. Negli Stati Uniti le numerose dighe del fiume Colorado fanno si che l’acqua raramente raggiunga il golfo della California, il fiume diventa un rivolo che scompare nel deserto dell’Arizona.

Tunnel, acquedotti, e condotte sotterranee possono trasportare l’acqua da una diga o dai serbatoi fino alle città o dove l’acqua sia richiesta, ma anche questi hanno dei pro e dei contro.

Sebbene questi trasferimenti abbiano dei grossi benefici, essi creano anche problemi ambientali.

Infatti la maggior parte dei trasporti dell’acqua su larga scala illustra l’importante principio ideologico secondo il quale “non puoi fare solo una cosa”.

Il  pompaggio di acqua sotterranea dagli acquiferi offre molti vantaggi rispetto all’utilizzo di acqua più erratiche dei fiumi; l’acqua può essere emunta tutto l’anno a seconda delle necessità, non è persa per evaporazione ed è generalmente meno costosa dell’acqua superficiale.

Un uso smodato delle acqua sotterranee, però, può intensificare o causare molti problemi, come l’esaurimento dell’acquifero, subsistenza dell’acquifero, intrusione di acqua salata all’interno dell’acquifero.

L’acqua sotterranea può anche essere contaminata dalle attività industriali ed agricole, dalle fogne o da altri fonti.

Le vie per prevenire o rallentare l’esaurimento degli acquiferi includono il controllo della crescita della popolazione, il divieto di piantare coltivazioni che richiedono molta acqua nelle aree secche, l’uso di coltivazioni che richiedono poca acqua e che sono resistenti allo stress da calore e uno spreco minore di acqua di irrigazione.

La desalinizzazione è un processo che toglie i Sali disciolti nelle acque dell’oceano o dei mari, è un altro mezzo per poter incrementare le risorse d’acqua. La distillazione e l’osmosi inversa sono i due metodi più usati. La distillazione viene eseguita facendo evaporare con il calore l’acqua salata e condensandola in modo da far precipitare i Sali.

Nell’osmosi inversa, invece, l’acqua salata viene pompata ad alta pressione attraverso una sottile membrana i cui pori permettono il passaggio delle molecole d’acqua, ma non quelle del sale.

La desalinizzazione però ha un rovescio, infatti vengono usati grandi quantità di elettricità, e l’acqua cosi prodotta costa circa tre o cinque volte più di quella prelevata dai fiumi od alle falde.

La distribuzione dell’acqua dagli impianti di desalinizzazione costieri costa anche di più in termini di energia necessaria a pompare l’acqua nell’entroterra.

L’acqua derivata dalla desalinizzazione, probabilmente non avrà mai un costo cosi basso da poterla usare per l’irrigazione, o per i bisogni mondiali, a meno che si sviluppano degli impianti di distillazione efficienti e poco costosi mossi dall’energia solare e non si trovi il modo di smaltire le montagne di sale che si producono.

Molti Paesi, e in particolare gli Stati Uniti, hanno sperimentato per anni, l’inseminazione artificiale delle nubi, con sottili particelle di sostanza chimiche, come lo ioduro d’argento. Le particelle formano dei nuclei di condensazione e quindi producono più pioggia sulle zone secche e più neve sulle montagne.

 L’inseminazione delle nubi, tuttavia, no è utile nelle zone veramente secche, dove è realmente più necessaria, perchè raramente vi sono nubi “naturali” e in più una pratica diffusa di  inseminazione potrebbe introdurre nel suolo e nel reticolo acquifero molte delle sostanza chimiche usate, pericolose per la popolazione, la vita selvatica e al produttività agricola.

È importante aumentare la fornitura di acqua in alcune zone, ma questo non è sufficiente per affrontare problemi come la crescita demografica, le necessità alimentari l’industrializzazione oltre ad imprevedibili variazione nelle quantità di acqua disponibili per l’effetto serra.

È più sensato da un punto di vista economico e ambientale indirizzarsi verso l’uso più efficiente dell’acqua.

La conservazione dell’acqua potrebbe avere molti altri benefici tra cui la riduzione del peso degli impianti di trattamento e delle fosse settiche, la diminuzione dell’inquinamento delle acque superficiali e sotterranee, la riduzione del numero di dighe costose e di progetti di tra fermento dell’acqua che distruggono gli habitat della vita selvatica e costringono le popolazioni a migrare, la diminuzione dell’esaurimento degli acquiferi e il risparmio di energia e di denaro che sono necessari per trattare e distribuire l’acqua.

La causa dello spreco d’acqua nella maggioranza dei Paesi è il suo basso costo dovuto ai sussidi governativi. Ad esempio negli Stati Uniti i vari governatori permettono agli agricoltori dell’Arizona e della California di far crescere piantagioni come l’erba medica, nel mezzo del deserto e permettere ai benestanti di tenere verdi prati erbosi ed i campi da golf in una area arida.

Tuttavia questi costi ambientali e di esaurimento delle acque sotterranee dovuti ai sussidi non compaiono nei soliti pagamenti mensili, quindi i consumatori non sono incentivati ad usare meno acqua o ad adottare mezzi e processi di conservazione della stessa.

Nelle aree aride i prati verdi possono essere sostituiti con una vegetazione più adatta ad un clima secco. Nelle industrie invece, si può utilizzare l’acqua riciclata o sistemare gli impianti per far risparmiare dell’acqua durante gli sprechi dovuti alla lavorazione.

3. Troppa acqua

Le inondazioni più comuni sono quelle determinate dai fiumi e sono causate principalmente dalla pioggia abbondante o dal rapido scioglimento delle nevi. Tutto questo fa si che il fiume fuoriesca dall’alveo in cui normalmente scorre e ricopra l’area immediatamente adiacente al fiume, chiamata alveo di piena. L’uomo si è insediato sugli alvei di piena fin dall’inizio della comparsa dell’agricoltura, perché qui il terreno è molto fertile.

Sulle coste marine le inondazioni avvengono spesso per i moti ondosi portati dal vento o per i fiumi gonfi di piogge associati ai cicloni tropicali.

Le inondazioni sono un fenomeno naturale e hanno molti benefici quali, rifornire il terreno di limo e altri nutrienti (dopo che l’acqua si è ritirata), ricarica le acqua di falda e riempie le terre umide, aiutando a far scorrere i fiumi anche nei periodi di siccità, lasciano un territorio adatto alla procreazione al nutrimento di pesci e uccelli acquatici .Ogni anno le inondazioni causano miliardi di dollari di danno e uccidono migliaia di persone. Sono due i modi con cui gli essere umani aumentano la probabilità di inondazioni e dei relativi danni, e cioè rimuovendo la vegetazione che assorbe l’acqua, specialmente sui rilievi, e vivendo sulle pianure alluvionali.

Ad esempio il Bangladesh è uno dei paesi più popolosi del mondo con circa 123 milioni di persone, stipate in un area grande circa come il Wisconsin.

Il Bangladesh è anche uno dei più poveri Paesi del mondo con un reddito annuo di circa 260 dollari, circa 71 centesimi al giorno.

La popolazione del Bangladesh è abituata ad inondazioni annue moderate durante la stagione estiva a causa dei monsoni, e dipende molto da queste inondazioni, per far crescere il riso che è la sua prima fonte di nutrimento.

Un modo molto controverso per ridurre le inondazioni è la canalizzazione attraverso la quale la sezione di un fiume viene resa più profonda, ampliata e raddrizzata per permettere un flusso più veloce. Anche se le canalizzazioni riducono spesso le inondazioni a monte, l’aumentato flusso s’acqua può facilitare l’erosione del canale a monte, le inondazioni a valle e la deposizione dei sedimenti . Gli argini artificiali e i terrapieni possono ridurre la possibilità che l’acqua fuoriesca e allaghi le zone lungo il fiume. Essi possono essere temporanei o permanenti.

Gli argini, come le canalizzazioni, contengono l’acqua e ne aumentano la velocità, accrescendo al sua capacità di fare danni. Se però gli argini si rompono e l’acqua fuoriesce, l’inondazione può persistere per molto tempo dopo che la portata del fiume è diminuita.

Una diga di controllo per le inondazioni costruita attraverso il fiume può contenere, raccogliere e rilasciare gradualmente l’acqua.

La diga e il suo serbatoio possono fornire anche benefici secondari, come l’elettricità, l’acqua per irrigare i campi e possibilità ricreative.

Però ci sono anche i contro, come il riempimento del serbatoio che porta all’inutilizzo dello stesso, creando anche altri inconvenienti.

Alcune dighe di controllo sono cadute, causando inondazioni catastrofiche e minacciando vite umane, proprietà e animali.

Questi tipi di disastri possono dimostrare che le dighe, gli arginino e le canalizzazioni possono dare alla gente un falso senso di sicurezza ed incoraggiarla a stabilirsi nelle pianure alluvionali, aumentando cosi al gravità delle piene.

Da un punto di vista ambientale la gestione delle aree di piena è l’approccio migliore. Il primo passo è quello di costruire una curva di frequenza delle inondazioni, per vedere quanto spesso in media si verifica un’ inondazione di una certa gravità in una area particolare.

Giuseppe Brillante