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Seguire la corrente: come usare le informazioni climatiche per gestire i periodi di secca dei fiumi?

Sponda del Reno in secca a Colonia, Germania. Il Rheinauhafen con le Krahnhäuser, le case gru, e la Cattedrale sullo sfondo.
Sponda del Reno in secca a Colonia, Germania. Il Rheinauhafen con le Krahnhäuser, le case gru, e la Cattedrale sullo sfondo.   -   Diritti d'autore  firina
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Con il verificarsi di sempre più frequenti periodi di secca dei fiumi e la conseguente riduzione delle risorse idriche del continente, le persone e le economie dovranno trovare nuovi modi di adattarsi.

L’1 giugno 2018, la stima era del 4,5%. Un mese dopo, era del 10,8%. Quasi quattro mesi dopo, il 20 ottobre, circa il 35,9% dei fiumi europei aveva una portata straordinariamente bassa, la più bassa dal 1991. Un’estate con precipitazioni molto scarse o assenti ha lasciato i più importanti sistemi idrici senza acqua; ripetute ondate di calore hanno accelerato l’evaporazione, causando un’ulteriore perdita del nostro bene più prezioso. Quest’anno, già ad aprile, si erano presentati i primi fenomeni di siccità con valori da moderati a estremi, in una vasta area dell’Europa centrale, secondo i dati del Copernicus Climate Change Service (C3S), e in molte regioni la siccità è continuata durante tutto giugno, facendo del 2020 il terzo anno consecutivo con condizioni di aridità insolite, secondo il servizio di gestione delle emergenze di Copernicus (EMS).

Fonte: modello dell’EMS di Copernicus del deflusso fluviale. Crediti: servizio di gestione delle emergenze di Copernicus/ECMWF.

In futuro, tutto questo potrebbe non essere più tanto insolito. Si prevede che a metà del secolo i periodi di secca saranno più frequenti mettendo a repentaglio moltissimi settori, dalla fornitura di acqua ed energia, al trasporto fluviale e all’agricoltura. “La regione submediterranea, la più danneggiata dalla scarsità d’acqua, subirà gli effetti più negativi del cambiamento climatico sulle condizioni di siccità”, ha spiegato il Team responsabile della siccità del Centro comune di ricerca (JRC) a Euronews. “Con l’incremento del riscaldamento globale, la portata dei corsi d’acqua in questa regione è destinata a diminuire maggiormente e inesorabilmente”, afferma il team JRC. Se le temperature globali aumenteranno di 3 gradi, i ricercatori avvertono che ogni anno altri 11 milioni di persone e 4,5 milioni di ettari di terra potrebbero essere soggetti a siccità che un tempo si verificavano una volta ogni 10 anni. “In Europa la situazione non è uniforme: il sud è più soggetto a siccità rispetto al nord”, spiega il dottor Niko Wanders, ricercatore di eventi idrologici estremi presso l’Università di Utrecht. “Abbiamo riscontrato che la siccità estrema è destinata a diventare più severa. Questo fenomeno è causato da una combinazione di temperature più elevate e maggiore evaporazione che risultano in perdite di acqua più ingenti”, dice il dottor Wanders.

©ESRI

Un fattore importante da tenere in considerazione è che i fiumi ricevono sempre meno acqua dai ghiacciai, secondo gli esperti dell’Università di Birmingham. Negli ultimi trent’anni, il riscaldamento delle Alpi europee, in congiunzione con una riduzione delle nevicate, ha significato una perdita di ghiaccio glaciale di quasi il 54% dal 1850 e le previsioni a lungo termine mostrano ulteriori drammatiche riduzioni.

I fiumi colpiti dalla siccità non hanno solo acque meno profonde. L’acqua pluviale incide sull’efficacia delle acque fluviali di diluire gli agenti inquinanti, e questo porta a un aumento della concentrazione di azoto e fosforo, oltre che dei metalli pesanti e della microplastica, secondo gli esperti del consorzio di ricerca MaRIUS. L’accumulo di materia organica aumenta la proliferazione delle alghe, provocando fioriture che rendono l’acqua inutilizzabile per il consumo umano. Inoltre, l’acqua fluviale più calda trattiene meno ossigeno di quella fredda e questo danneggia i pesci e la fauna ittica.

Chiatte per il trasporto di container sul fiume Reno, Germania, con bassa marea.

La diminuzione del livello dell’acqua ha effetti negativi anche per le aziende e i mezzi di sostentamento. La fornitura di energica elettrica, l’agricoltura, la produzione industriale, la fornitura d’acqua e altro, dipendono da un flusso costante di acqua dolce per far fronte alla domanda. Nel 2018, il livello dell’acqua del fiume Reno era talmente basso da rendere il canale inaccessibile, per lunghi tratti, alla maggior parte delle flotte, soprattutto alle imbarcazioni più grandi e più recenti, impedendo ai fornitori più importanti di spedire beni e obbligando le aziende a ridurre la produzione. Sebbene questa sia stata una fluttuazione naturale del fiume, spiega la Commissione centrale per la navigazione sul Reno (CCNR), il basso livello dell’acqua del fiume ha conseguenze economiche più gravi rispetto al passato, quando le attività industriali e di trasporto erano meno intense. Secondo un rapporto recente, l’industria dei trasporti in Germania ha perso circa 2,4 miliardi di euro.

In Olanda, la siccità record del 2018 ha abbassato il livello delle acque sotterranee, mettendo a rischio di subsidenza un milione di case. A settembre del 2003, in seguito all’assenza di precipitazioni e a temperature estive elevate, il basso Danubio ha raggiunto il minimo assoluto dal 1840. Navi e chiatte sono rimaste bloccate, dalla Germania meridionale alla Romania, dove la centrale nucleare è rimasta chiusa per almeno un mese per la mancanza di acqua necessaria a raffreddare i reattori. In Gran Bretagna, gli esperti di MaRIUS hanno stimato che negli ultimi 40 anni, abbiamo perso circa 4,6 TWh di energia elettrica a causa del basso livello di acqua dei fiumi, con una perdita annuale per le aziende pari a 45 milioni di sterline.

Analisi storica delle conseguenze potenziali della bassa portata e della siccità dei corsi d’acqua sulle centrali termoelettriche inglesi con la normativa ambientale vigente.

Ci lasciamo trasportare dalla corrente?

Secondo uno studio recente del JRC, nel peggiore scenario climatico immaginabile, i danni economici causati dalla siccità potrebbero essere fino a cinque volte più gravi. Tuttavia, secondo lo stesso studio, prendendo delle misure precauzionali e mitigatrici, i rischi si potrebbero dimezzare. “Pianificare è essenziale”, dice il dottor Wanders. Migliorare la pianificazione e la gestione dell’acqua dipende sempre di più dalle informazioni sul clima che aiutano a prevedere quando si verificheranno i periodi di siccità. “La gestione proattiva dei fiumi dipende dalle previsioni sulla siccità; sono essenziali buone osservazioni in tempo reale”, aggiunge il dottor Wanders. Gli esperti di C3S e dell’Istituto meteoreologico e idrologico svedese (SMHI) stanno mettendo a punto un servizio che dovrebbe aiutare le autorità e le aziende a migliorare la resilienza agli eventi climatici estremi, come le secche dei fiumi. Il servizio si avvale di modelli idrologici e climatici regionali per fornire proiezioni sui deflussi idrici per molti mesi e informazioni su come il cambiamento climatico potrebbe influenzare le precipitazioni, le temperature e il livello dei fiumi fino al 2100.

Previsione della portata fluviale per marzo 2020, realizzata il 1 febbraio 2020.

“Le industrie chiave che utilizzano le previsioni idrologiche sono i fornitori di acqua e i gestori dei rifiuti, i gestori del rischio di allagamenti, la protezione civile, i produttori di energia idroelettrica, il trasporto fluviale, l’agricoltura e il turismo”, dice il dottor Shaun Harrigan, scienziato per le previsioni idrologiche del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (ECMWF). “Le previsioni idrologiche offrono a queste industrie un avvertimento sugli eventi estremi, quando c’è troppa o troppo poca acqua nei fiumi. Questo permette all’industria di essere più resiliente agli eventi idrologici estremi e di prendere decisioni più efficaci con esiti socioeconomici positivi”, spiega il dottor Harrigan. 


Le autorità locali delle regioni mediterranee puntano a gestire meglio le risorse d’acqua in caso di siccità. Nella Spagna orientale, le autorità responsabili della gestione del bacino del fiume Júcar, che fornisce acqua per l’irrigazione a circa 150.000 ettari di terra, alle città, ai produttori di energia idroelettrica e alle industrie, utilizzano le informazioni climatiche del C3S per adattare l’allocazione dell’acqua alle condizioni meteorologiche e di scarsità, e per creare resilienza in una regione che è soggetta a siccità dal 2013. Questa attività punta a collegare i dati europei del clima e dell’acqua ai dati locali e a supportare le autorità delle varie aree a pianificare meglio in caso di scarsità d’acqua.

L’azienda che si occupa della gestione dell’acqua della Comunità di Madrid, Canal de Isabel II, agisce su molti fronti per affrontare il problema della siccità della regione, allo scopo di offrire acqua a oltre sei milioni di persone. “Da tempo subiamo le conseguenze della scarsità d’acqua. L’apporto medio d’acqua alle nostre riserve è diminuito di quasi il 20% negli ultimi trent’anni, in confronto alla media dal 1914”, spiegano i rappresentanti dell’azienda. Oltre ad avere scorte d’acqua di emergenza, l’azienda usa anche modelli per prevedere la disponibilità dell’acqua e ha in programma di dotare le sue riserve di sistemi di allerta precoce per le condizioni estreme. Canal de Isabel II ha anche investito nella rigenerazione delle acque di scarico per l’impiego urbano e industriale con conseguente riduzione del consumo di acqua dolce. 


In Italia, un’azienda di consulenza offre strumenti digitali per una migliore gestione dell’acqua. “Creiamo servizi per prevedere il fabbisogno e la disponibilità dell’acqua a livello stagionale e in un contesto di cambiamento climatico per una varietà di utenti: autorità responsabili dell’irrigazione, gestori delle risorse idriche, fornitori di energia”, dice il dottor Paolo Mazzoli, direttore tecnico di GECOSISTEMA. Il servizio SmartRIVER utilizza i dati del C3S e di altri fornitori, oltre a informazioni specifiche per siti, come le stazioni meteorologiche, per stilare previsioni sulla portata dei fiumi e sulla disponibilità d’acqua personalizzate secondo le necessità degli utenti. “SmartRIVER è attualmente operativo, e offre previsioni sui volumi di acqua in arrivo due volte al mese per la riserva Ridracoli”, dice il dottor Mazzoli. “Questa diga, costruita all’inizio degli anni ’80 sugli Appennini dell’Emilia Romagna, con circa 30 milioni di m3 d’acqua, fornisce acqua potabile a oltre un milione di persone in quattro province”, aggiunge il dottor Mazzoli. “Utilizzando le previsioni, il manager della riserva può ottimizzare l’uso e l’allocazione dell’acqua”.

Prevedere in maniera accurata la portata dei fiumi richiede la simulazione dell’intero ciclo dell’acqua, spiega il dottor Harrigan. “Tradizionalmente, questo veniva fatto a livello di bacino fluviale, dove si potevano fare osservazioni di buona qualità sulle condizioni meteorologiche e sulla portata dei fiumi. Ora […] i satelliti ci permettono di fare previsioni idrologiche in aree del mondo dove non ci sono osservazioni terrestri”, dice il dottor Harrigan. Nonostante questo, l’incertezza è ancora tanta. “Una delle difficoltà maggiori è prevedere eventi meteorologici estremi che causano eventi idrologici estremi, soprattutto con una o due settimane di anticipo”, dice il dottor Harrigan. “L’altra è la capacità di simulare cosa succede alle precipitazioni quando si infiltrano nel suolo. Ma le innovazioni nel telerilevamento sono promettenti”.

Ancora oggi, prevedere i livelli dei fiumi significa considerare anche altri fattori. Secondo gli esperti del JRC, mancano ancora informazioni su quanta acqua viene utilizzata per diversi scopi o su come l’estrazione di acque sotterranee influenzi la portata dei fiumi. “La parte più complicata dei modelli idrologici è stimare le interazioni umane sul bilancio idrico, soprattutto su scale spaziali molto ampie. Migliorare la nostra capacità di modellare questi fattori ridurrà in maniera significativa l’incertezza nel monitoraggio e nelle previsioni dei periodi di siccità”, conclude il team del JRC.