Ciclo idrologico: uno straordinario fenomeno alla base della disponibilità idrica

L’acqua è fornita in quantità grazie a questo fenomeno la cui straordinarietà non viene percepita pienamente. Un ciclo di perenne rinnovamento che illude l’uomo sull’infinitezza della risorsa idrica visto che abbiamo già ricordato che la quantità d’acqua a disposizione sulla terra è “finita” ed è il ciclo dell’acqua con i suoi fenomeni che rinnova annualmente quantità significative della risorsa.

Il ciclo idrico (o idrologico) è il processo attraverso il quale l'acqua si sposta e si trasforma tra i diversi stati della materia (solido, liquido e gas) ed include i processi di evaporazione, precipitazione e infiltrazione, un processo molto complesso che coinvolge molti fattori ed ha un impatto significativo sull’ambiente e sulla vita sulla terra. Inizia quando l’acqua cade sulla terra sotto forma di precipitazione, pioggia o neve, ed in cui parte di questa viene assorbita dal suolo e utilizzata dalla vegetazione per la crescita, mentre il resto scorre verso fiumi e laghi oppure è immagazzinata negli acquiferi sotterranei.

L'acqua presente nei fiumi e nei laghi può essere utilizzata per il consumo umano o per l'irrigazione dei campi, mentre l'acqua presente negli acquiferi può essere utilizzata per soddisfare le esigenze idriche della popolazione.

Dopo che l'acqua è stata utilizzata od è arrivata ai corsi d'acqua, viene trasportata verso il mare dai fiumi. Una volta arrivata al mare, l'acqua evapora ed è restituita all'atmosfera sotto forma di vapore acqueo.

Ricordiamo che, in realtà, l'evaporazione è un fenomeno che avviene a qualsiasi temperatura dunque in qualsiasi momento di questo percorso di scorrimento, l’acqua può passare allo stato gassoso e può essere trasportato dalle correnti atmosferiche verso altre parti della Terra, dove si condensa e cade nuovamente sotto forma di precipitazione, completando così il ciclo idrologico.

Il ciclo idrologico è un processo in continua evoluzione e può essere influenzato da molti fattori, come il clima, le attività umane e le variazioni delle correnti atmosferiche e non solo è una risorsa fondamentale per la vita sulla Terra ma svolge un ruolo cruciale nella regolazione del clima e nella conservazione della biodiversità.

La quantità di acqua che “cade” sulla terra ogni anno è di circa 110.000 km3 di cui 71.000 km3 evapora e ritorna all’atmosfera mentre 39.000 km3 rimane sulla superficie. Un’altra fonte (UNDP 2006) riporta il dato di 44.000 km3 di acqua che rimangono in superficie sulla terra e considerando che ormai vi abitano 8 miliardi di persone si può facilmente calcolare quanta acqua, annualmente, è disponibile per ogni essere umano: 5.500 m3/anno.

Naturalmente non tutta quest’acqua è facilmente “disponibile”, molta arriva sotto forma di alluvioni incontrollabili oppure cade su luoghi remoti non facilmente raggiungibili, ma nonostante questi fattori, la quantità a disposizione pro capite, è ben superiore alla soglia minima individuata dagli idrologi come quantità minima necessaria per produrre cibo, sostenere le industrie e mantenere l’ambiente, calcolata in 1700 mc/anno (UNDP 2006).

L’ISTAT, rivolgendo un ampio sguardo all'Italia, fornisce un’analisi molto accurata sulla disponibilità idrica. Nel trentennio 1991-2020, si stima un apporto di acqua piovana di circa 285 miliardi di m3, una media annuale di precipitazione di circa 943 mm.

Il 53% delle precipitazioni (circa 498 mm) ritorna in atmosfera per evapotraspirazione; il restante 47%, rimane al suolo e viene ripartito tra infiltrazione nel sottosuolo (21%) e deflusso superficiale (26%) (ISTAT, 2022). Nel 2020 si è registrato un calo delle precipitazioni rispetto al periodo climatico 1971-2000 (CLINO CLImatological NOrmals, cioè i periodi di riferimento per valutare e descrivere le condizioni climatiche di un determinato luogo).

In particolare, si è verificata una precipitazione totale annua pari a 661 mm corrispondente ad una diminuzione di precipitazione di -132 mm (ISTAT, 2022).

Le precipitazioni annue totali, in riferimento al CLINO per le diverse regioni italiane, mostrano anomalie di distribuzione significative sul territorio in linea con le previsioni messe in luce nell’ultimo rapporto IPCC 2022, che stanno determinando, sia a scala globale che nazionale, delle anomalie meteo climatiche critiche ed estreme. La quantità delle risorse idriche rinnovabili in Italia corrisponde a circa 116 miliardi di m3. Non sono disponibili i dati recenti sui volumi di acqua effettivamente utilizzabili, stimati dalla SNAC (Castellari et al. 2014a) attorno ai 52 miliardi di m3.

I principali settori utilizzatori della risorsa sono l’agricoltura (circa 20 miliardi di m3), le idropotabili (9,5 miliardi di m3) e l’industria manifatturiera (5,5 miliardi di m3).

Ma com'è possibile che questo fenomeno si rinnovi perennemente? Qual è l’energia che muove queste enormi masse di acqua? Il protagonista di questi fenomeni è il sole, l’agente che col suo apporto di energia termica avvia il perenne ciclo.

L’evaporazione è il processo avviato grazie al sole che riscalda l'acqua, le cui molecole si muovono con maggiore energia e alcune di esse passano allo stato gassoso.

Il vapore acqueo presente nell'atmosfera può quindi condensare e formare nuvole, che poi si trasformano in pioggia o neve e tornano alla Terra. Il sole ha anche un ruolo importante nel regolare la quantità di acqua presente nell'atmosfera, influenzando la circolazione atmosferica grazie al suo calore determinando la distribuzione delle correnti d'aria a livello globale.

Le correnti d'aria trasportano l'aria calda verso le zone a maggiore latitudine e l'aria fredda verso le zone a minore latitudine, facilitando lo spostamento del vapore acqueo nell'atmosfera e contribuendo alla distribuzione delle precipitazioni sulla Terra. Senza il sole, non ci sarebbe evaporazione e quindi nuvole o precipitazioni e dunque si può ben dire che il sole è il motore del ciclo idrologico pur tuttavia, vista la complessità del fenomeno vanno considerate altre componenti.

Ad esempio, la circolazione atmosferica gioca un ruolo importante nella distribuzione delle precipitazioni sulla Terra. Un’altra matrice che svolge un ruolo fondamentale nel ciclo idrico è il suolo, il “luogo” in cui l'acqua delle precipitazioni entra nel terreno.

La quantità di acqua assorbita dipende da caratteristiche come la composizione, la struttura ed il contenuto di umidità ed agisce anche da “naturale depuratore” considerando come ormai l’acqua piovana non sia più potabile in nessun luogo al mondo, (urly.it/3rpq1) visto che questa può essere contaminata da inquinanti, batteri o microrganismi è perciò fondamentale il mantenimento di un suolo in buona salute.

Il suolo ha anche un ruolo importante nell'attenuazione delle inondazioni, poiché può trattenere una grande quantità di acqua delle precipitazioni rilasciandola lentamente nel sottosuolo. In questo modo, il suolo può aiutare a ridurre i picchi di flusso dei fiumi prevenendo le inondazioni.

Il suolo è inoltre un importante componente del sistema di trasporto dell'acqua, poiché trasporta l'acqua dalle zone di precipitazione alle zone di evaporazione. Appare sempre evidente, come sia fondamentale il mantenimento in buona salute dell’ambiente che ci circonda, il nostro unico ecosistema.

Ci viene in aiuto, per questo Ellen Mac Arthur dell’omonima fondazione, che in un TEDx del 2015 in un TDx confronta la vita sulla terra come fossimo in una regata in solitaria su una barca a vela.

La terra, con le sue risorse, è la barca a vela dell’umanità! (https://www.ted.com/talks/dame_ellen_macarthur_the_surprising_thing_i_learned_sailing_solo_around_the_world?language=it) #nonabbiamounpianetaB.

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