Acque sotterranee: una risorsa fondamentale da preservare

L’acqua piovana, in parte viene incanalata nei corsi d’acqua e arriva nei bacini dove si accumula, laghi, mari e oceani, in parte evapora. Una percentuale non trascurabile, variabile in base al tipo di suolo e all’intensità delle precipitazioni, si infiltra nel terreno e viene assorbita dalle radici delle piante.

Se le rocce del sottosuolo sono permeabili (depositi di sabbie e ghiaie) o sono fratturate, l’acqua per gravità scende negli interstizi e nelle fratture per decine o centinaia di metri fino a quando non incontra uno strato di rocce impermeabili dove si accumula. Questi accumuli di acqua sotterranea, che occupano gli interstizi tra i vari granuli, formano una falda acquifera. La zona occupata dall’acqua è detta zona di saturazione, mentre sopra, separata dalla superficie freatica, c’è la zona di aerazione.

A seconda delle stagioni e della quantità di precipitazioni, nel corso del tempo il livello della superficie freatica e dell’acqua contenuta in eventuali pozzi che sono stati scavati per raggiungerla, varia. Le falde possono alimentare fiumi o sorgenti. Nel caso dei pozzi, opportune pompe riescono a portare l’acqua in superficie.

Esiste un altro tipo di falde acquifere che non sono libere nella parte superiore. Si parla di falde acquifere confinate o artesiane (il nome deriva dalla regione francese dell’Artois, dove sono molto diffuse).

Crediti: https://www.cafcspa.com/educational/

In questo caso l’acqua sotterranea che è filtrata, rimane imprigionata tra due strati di rocce impermeabili, uno superiormente e l’altro inferiormente. L’acqua si trova così sotto pressione e, se trova un varco verso l’alto, ad esempio il foro di un pozzo che è stato trivellato, risale in superficie spontaneamente. La pressione con cui risale è tanto maggiore quanto più grande è la differenza tra il livello della superficie libera di ricarica e il livello esterno del pozzo. In alcuni casi, per la differenza di pressione l’acqua zampilla spontaneamente dal pozzo.

Le acqua sotterranee sono particolarmente importanti per l’uomo, le sue attività e tutti i viventi della terraferma: nella maggioranza dei casi sono acque dolci, filtrate del suolo e potabili. Gran parte delle acque che riforniscono gli acquedotti dei centri urbani, grandi e piccoli, provengono dalle falde acquifere sotterranee. Un’altra parte, opportunamente depurata, proviene dai fiumi o dalle sorgenti.

L’inquinamento delle acque superficiali e sotterranee perciò è un problema di estrema gravità. Ci sono vari organi di controllo, ad esempio le ARPA (Agenzie Regionali per l’Ambiente) oppure l’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), ma è fondamentale anche il controllo dei singoli cittadini sul corretto smaltimento dei rifiuti che, altrimenti, potrebbero inquinare le falde. Tutti dobbiamo essere vigili custodi dell’ambiente.

La tensione superficiale e il pattinaggio di alcuni insetti

Tra le numerose proprietà dell’acqua che la rendono molto speciale e particolarmente adatta per lo sviluppo e la continuazione della vita sul nostro Pianeta, c’è la tensione superficiale. Si tratta di una caratteristica dei liquidi che si manifesta lungo le superfici di separazione: il liquido si comporta come se fosse racchiuso da una membrana invisibile ed elastica che rende minima la superficie di separazione da un altro mezzo, ad esempio l’aria o un altro liquido di diversa densità.

Idrometra fotografata lungo il torrente Casternone a 10 km da Torino

Nel caso dell’acqua il concetto di tensione superficiale può essere ben rappresentato dalla forma delle sue gocce. Un’altra manifestazione caratteristica della tensione superficiale è quella delle bolle di sapone: una lamina d’acqua saponata, deformata, tende ad assumere una forma sferica perché quella è la superficie minima rispetto all’aria esterna.

La tensione dipende dalle forze di coesione molecolare: mentre le molecole all’interno del liquido sono soggette a forze che agiscono in tutte le direzioni, quelle dello strato superficiale di separazione subiscono soltanto un’attrazione di richiamo verso l’interno e formano uno strato che tende a contrarsi racchiudendo il liquido e impedendo alle altre molecole di disperdersi. Da decenni lo studio della tensione superficiale ha consentito la preparazione industriale di sostanze tensioattive (detersivi, saponi solidi e liquidi, schiume, …) utilizzate in svariati campi.

Chi ha fatto escursioni naturalistiche e ha avuto il tempo di osservare la superficie di stagni o zone di acque tranquille di fiumi e torrenti, avrà notato qualche volta insetti che comminano o pattinano sull’acqua senza affondare. Si tratta dei gerridi, chiamati anche insetti pattinatori, una famiglia di insetti emitteri (con apparato boccale pungitore e succhiatore, o rostro) oppure di idrometridi di cui fa parte anche l’idrometra.

Questi insetti scivolano sull’acqua sfruttando la “pellicola” dovuta alla tensione superficiale, sulla quale appoggiano i tarsi del secondo e terzo paio di zampe. La loro leggerezza, la zampe lunghe e sottili, gli consentono anche di stare fermi sull’acqua. Quelli presenti in Italia hanno una lunghezza di una decina di millimetri, ma in alcuni Paesi con clima equatoriale ce ne sono anche di alcuni centimetri.

Gerridi e idrometridi sono cacciatori di altri piccoli invertebrati che catturano e di cui succhiano i liquidi interni. Sono anche considerati buoni indicatori ambientali per determinare l’inquinamento dell’acqua da metalli pesanti, come cadmio, mercurio, ferro, zinco, alluminio, come hanno dimostrato studi in Nordamerica e Nordeuropa.

Giornata mondiale dell’acqua 2021

Si celebra oggi la giornata mondiale dell’acqua (World Water Day), una ricorrenza istituita dalle Nazioni Unite nel 1992. Come ho già scritto in qualche altra occasione, lo scopo fondamentale della sua istituzione è “la sensibilizzazione dei cittadini e degli amministratori della cosa pubblica a vari livelli sull’uso consapevole e giudizioso di questa risorsa vitale. Tutti gli Stati sono invitati a mettere in atto azioni concrete per raggiungere quest’obiettivo e garantire l’accesso all’acqua pubblica ad una popolazione sempre più vasta.” Questa ricorrenza ieri è stata ricordata anche dal Papa dopo l’Angelus, sottolineando che “sorella acqua” è un dono e non una merce e invitando tutti a riflettere sull’importanza di questo dono vitale.

La celebrazione di oggi ha per titolo “Valuing Water” (valorizzare l’acqua o il valore dell’acqua). Sono moltissime nel mondo le persone che non hanno accesso all’acqua potabile: 2,2 miliardi in vaste aree del pianeta. Invece sono quasi il doppio (4,2 miliardi) coloro che non dispongono di servizi igienici adeguati e con acqua corrente. Ma l’acqua non è soltanto una risorsa indispensabile per uso personale, è necessaria per molte attività umane: dall’agricoltura all’industria, anche per questo il suo utilizzo deve essere parsimonioso. Senza considerare che i mutamenti climatici in atto e la crescente frequenza di eventi estremi, incendi e siccità da una parte e alluvioni dall’altra, come testimoniano le alluvioni dell’altro ieri in alcune zone dell’Australia la cui intensità non si registrava da almeno un secolo, aggravando la situazione in molti Paesi africani ed asiatici.

Da nord a sud sono centinaia i comuni italiani che hanno deciso di celebrare questo composto vitale in tutte le sue forme, con riferimenti alla geografia e alla sua distribuzione locale, all’arte, ai suoi utilizzi e al suo risparmio, alla sua protezione dagli inquinanti.

Sullo stato di salute delle acqua in Italia, l’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale) con SNPA (Sistema Nazionale per la Protezione dell’Ambiente) comunica: “Qualità delle acque interne in Italia: su 7.493 fiumi, il 43% raggiunge l’obiettivo di qualità per lo stato ecologico, il 75% raggiunge quello per lo stato chimico. Su un totale di 347 laghi, solo il 20% raggiunge l’obiettivo di qualità per lo stato ecologico, il 48% dei laghi raggiunge quello per lo stato chimico. Dove sono collocati? I fiumi che a livello regionale raggiungono l’obiettivo di qualità buono si trovano nella Provincia di Bolzano (94%), Valle d’Aosta (88%), Provincia di Trento (86%), Liguria (75%); quelli con uno stato chimico buono superiore al 90%, si trovano in Molise, Piemonte, Valle d’Aosta, Liguria, Emilia-Romagna, Umbria, Marche, Lazio, Abruzzo e le province autonome di Trento e Bolzano”.

Per saperne di più sulla ricorrenza: https://www.worldwaterday.org/

Il viaggio di una goccia d’acqua (PiemonteParchi)

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Sulla rivista Piemonte Parchi, poche settimane fa, Luca Giunti ha descritto con rigore e maestria il viaggio di una goccia d’acqua, dagli oceani e dai mari da cui parte, fino al suo ritorno in questi bacini insieme alle sue compagne.

Una descrizione chiara ed efficace dal punto di vista didattico dell’importantissimo ciclo dell’acqua sul nostro Pianeta. La lettura, gradevole e illuminante per tutti, è fortemente raccomandata per gli studenti.

“Viaggio da giorni ad alta quota. Fa freddo, sono tutta ghiacciata. Stare in gruppo con centinaia di sorelle non scalda. In realtà siamo migliaia, milioni, miliardi, ma posso conoscere soltanto quelle a me più vicine, le uniche con le quali stabilisco un legame. Una conoscenza temporanea, corta, limitata al nostro tragitto, cominciata sull’oceano e destinata a compiersi non sappiamo dove. Un tempo e uno spazio confinati in questa esperienza, anche se i vincoli che ci tengono avvinte sono antichi quanto l’universo. Solo i chimici e i poeti li comprendono. …

Continua su Piemonte Parchi. Crediti: Piemonte Parchi.

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L’acqua sulla rivista Ideambiente

      L’Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA), cui ho fatto spesso roferimento in questo blog, ha pubblicato da qualche mese il terzo numero della sua rivista Ideambiente di quest’anno. Un numero interamente dedicato all’acqua, alle acque continentali e a quelle marine italiane, al problema della potabilità e a quello della balneabilità. Tra i riferimenti internazionali, c’è anche l’accordo di Parigi con eventuali opportunità di cooperazione per l’Italia. Non mancano riferimenti storici all’acqua come simbolo e origine della vita. Ma c’è molto altro. Un numero di circa novanta pagine a cui hanno collaborato molti esperti del settore, un riferimento importante per coloro che si occupano anche di problemi ambientali e di progetti relativi all’acqua. Una pubblicazione ricca di dati e belle immagini.

Ideambiente n. 03.2016, bimestrale di informazione ambientale a cura dell’ISPRA.

Oceani anche sotto di noi?

      Un recente studio condotto negli USA da un gruppo  coordinato da Steven Jacobsen dell’Università di Northwestern, Illinois, ipotizza (ma per alcuni è ben più di un’ipotesi) la presenza di enormi quantità d’acqua nel sottosuolo. Precisamente di tratterebbe di acqua immagazzinata in alcuni tipi di minerali a circa 700 km di profondità, nella cosiddetta “zona di transizione” del mantello.

Attualmente l’opinione prevalente degli studiosi sull’origine di gran parte dell’acqua del nostro pianeta è quella cometaria. L’impatto di innumerevoli comete nel corso della storia geologia della Terra sulla sua superficie, avrebbe formato o contribuito in modo importante alla formazione di mari e oceani.

Secondo l’ipotesi del gruppo coordinato da Jacobsen, invece, la maggior parte dell’acqua avrebbe un’origine interna al nostro pianeta. Lo studio delle rocce alla profondità di 700 km, necessariamente condotto con metodi indiretti utilizzando circa duemila sismografi disseminati in varie parti del pianeta, ha evidenziato sotto la superficie del continente nordamericano rocce imbevute di enormi quantità d’acqua.

La possibilità delle rocce, ad elevata pressione e temperatura di accumulare acqua è stata confermata da esperimenti di laboratorio su alcuni minerali, soprattutto la ringwoodite. Un’ulteriore prova è arrivata da uno studio sull’argomento condotto nell’Università canadese di Alberta.

Non è ancora la conferma definitiva, l’argomento rimane controverso. Sicuramente una parte dell’acqua ha un’origine endogena: lo dimostrano chiaramente le grandi quantità di vapor acqueo emesse dai vulcani, ma ritenere che quest’acqua profonda possa formare veri e propri “oceani” intrappolati fra le rocce potrebbe essere un azzardo. Ricordiamo però che tutte le grandi scoperte sono state effettuate andando contro il senso comune delle cose o dei fenomeni, elaborando ipotesi che la maggioranza degli studiosi riteneva azzardate se non addirittura prive di qualunque fondamento!

Nei prossimi anni avremo ulteriori conferme o smentite sull’ipotesi degli “oceani profondi”. Un’eventuale conferma, modificherebbe anche l’ipotesi attuale, consolidata, sulla struttura interna della Terra. Come ho già avuto modo di scrivere, la scienza è un sapere in continua evoluzione, un sapere sempre perfettibile.

La notizia riportata qualche settimana fa dal The Guardian e da  alcune riviste scientifiche.

Un breve video in inglese.

Credit immagine: www.natureworldnews.com

 

Encelado, satellite irrequieto (e vitale?) di Saturno

    È la notizia astronomica del mese: pare ormai accertato che nel sottosuolo di  Encelado, uno degli oltre trenta satelliti di Saturno, c’è acqua allo stato liquido.  Encelado venne scoperto da Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822) nel 1789 e per dimensioni (diametro medio di 500 km circa) è solo il sesto satellite di Saturno, preceduto da Titano (5150 km), Rea (1530 km), Giapeto (1460 km), Dione (1120 km) e Teti (1060 km).

Ricordo che  Herschel nel 1781 scoprì anche il pianeta Urano e che divenne famoso per la costruzione di grandi telescopi riflettori oltre che di cannocchiali.

Nonostante le modeste dimensioni e la temperatura superficiale di -180 °C circa, su Encelado sono stati scoperti getti d’acqua (geyser) che congelano appena fuoriescono dalla sua superficie ghiacciata. Nel suo sottosuolo perciò c’è sicuramente almeno un lago d’acqua, a circa 30-40 km di profondità ma non si sa quanto esteso; il fatto che acqua allo stato liquido sia a contatto con le rocce, prevalentemente silicati, alimenta la curiosità di molti, soprattutto astronomi, chimici e biologi.

La conformazione della superficie di Encelado è stata definita con un certo dettaglio nel 2005, quando la sonda Cassini sorvolò più volte questa luna dimostrando la sua attività geologica con i geyser d’acqua emessi dalla sua regione polare sud.

La presenza dell’acqua pone questo satellite al centro dell’attenzione degli astrobiologi. Potrebbero essersi sviluppate nel sottosuolo, dove la presenza d’acqua liquida indica una temperatura al di sopra di 0 °C, molecole prebiotiche o, addirittura, qualche “semplice” forma di vita simile agli archeobatteri? I più ottimisti sono autorizzati a sognare perché l’età dei pianeti del Sistema solare è la stessa: circa 4,6 miliardi di anni e presumibilmente è uguale a quella di molti satelliti. Se fosse così anche per Encelado, tempo per sviluppare qualche forma di vita ce ne sarebbe stato, come anche una fonte interna di calore, se si è mantenuta acqua liquida. Ma a questo punto sono io che sto sognando.

La ricerca con i dati su Encelado, finanziata dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), è stata pubblicata dalla rivista Science ed è stata condotta da un gruppo dell’Università “La Sapienza” di Roma. Sarà difficile trovare conferme o smentite nei prossimi decenni alle suggestive ipotesi dell’esistenza di qualche forma di vita su Encelado: Saturno non è proprio dietro l’angolo, ha una distanza media dal Sole di 1430 milioni di Km. La Terra è a soli 150 milioni di km, perciò Saturno è oltre 1200 milioni di km da noi.

Credits immagine della superficie del polo sud di Encelado: en.wikipedia.org .

Video (in inglese) su Encelado.

Per saperne di più: http://it.wikipedia.org/wiki/Encelado_%28astronomia%29

http://www.wired.it/scienza/spazio/2014/04/04/loceano-nascosto-sotto-encelado-la-luna-di-saturno/

 

Giornata mondiale dell’acqua 2014

     Si celebrerà domani 22 marzo, in uno dei primi giorni di primavera, la giornata mondiale dell’acqua (World Water Day) istituita dalle Nazioni Unite nel 1992 per sensibilizzare i cittadini e gli amministratori della cosa pubblica a vari livelli sull’uso consapevole e giudizioso di questa risorsa vitale. Tutti gli Stati sono invitati a mettere in atto azioni concrete per raggiungere quest’obiettivo e garantire l’accesso all’acqua pubblica ad una popolazione sempre più vasta. Bisogna ricordare che molte centinaia di milioni di persone delle regioni più povere e aride del pianeta non hanno acqua nelle abitazioni. Purtroppo il diritto all’acqua si scontra con il vincolo delle condizioni ambientali, climatiche ed economiche delle varie regioni del mondo.

La ricorrenza di quest’anno ha per tema “Acqua e Energia” e mette in relazione due risorse strettamente correlate. L’acqua è necessaria per produrre molte forme di energia, soprattutto quella derivante dalle centrali idroelettriche, termiche e nucleari. Una parte della stessa energia elettrica viene utilizzata per pompare acqua nelle abitazioni, soprattutto in quelle dei piani alti.

Le iniziative internazionali sono numerose e consultabili all’indirizzo http://www.unwater.org/worldwaterday .

In rete non è difficile trovare diversi articoli e materiali sull’acqua e sugli eventi programmati in Italia.

 

 

 

Salone Europeo della Ricerca Scientifica: Trieste Next

     La manifestazione si terrà nei prossimi giorni, dal 27 al 29 settembre ed è promossa da Università e Comune di Trieste, Editore Nordesteuropa. Collaborano molti enti di ricerca e formazione del territorio regionale.

     Tra gli obiettivi fondamentali: favorire scambi e dibattiti sui temi chiave della ricerca scientifica; divulgare conoscenze scientifiche e tecnologiche; celebrare la ricerca del territorio e richiamare l’attenzione dell’opinione pubblica sull’importanza della ricerca scientifica di base e applicata.

     I tre giorni sono caratterizzati da convegni, spettacoli, lectio magistralis, relazioni. Il tema centrale di Trieste Next, quest’anno alla seconda edizione, è Water WISE, l’acqua, composto fondamentale per la vita, l’umanità, il benessere, l’economia. Wise è l’acronimo di Wealth (ricchezza), Information (informazione), Sustainability (sostenibilità) e  Environment (ambiente). Ricordo che il 2013 è anche anno internazionale della cooperazione idrica. In quest’ottica, sul piano educational, il tema “acqua” viene declinato lungo tre filoni: l’uso dell’acqua come risorsa universale e sostenibile; le vie dell’acqua intese come trasporti, tecnologia e ingegneria navale; l’acqua come molecola della vita, intesa con un approccio più propriamente biologico, fisico e chimico.

     L’inaugurazione della manifestazione ci sarà giovedì 26 settembre 2013 e quest’edizione rappresenta anche una tappa importante verso la partecipazione di Trieste Next all’Expo 2015 di Milano. Inoltre vuole rafforzare la candidatura di Venezia e Nordest a Capitale Europea della Cultura 2019.

I numerosi appuntamenti previsti durante i tre giorni di lavori sono suddivisi in cinque sezioni: Scienza al futuro, La città della scienza, Mostre, Next off, Next per i bambini. I relatori sono oltre un centinaio, tutti esponenti di primo piano del mondo della scienza e della cultura.  

Il punto di riferimento per tutti è: http://www.triestenext.it/ . Qui è possibile avere tutte le notizie di cui si ha bisogno per partecipare: programma con date, ore e relatori; comitato scientifico; come arrivare e come soggiornare.    

Quasi tutti gli eventi sono gratuiti ma i posti sono limitati e potrebbero non soddisfare tutte le richieste, perciò è consigliabile le registrazione. Qualche spettacolo è a offerta libera o a pagamento e l’incasso sarà devoluto al restauro della cupola dell’Osservatorio di Basovizza, in omaggio a Margherita Hack scomparsa lo scorso 19 giugno.  

 

2013: Anno Internazionale della cooperazione idrica

      La decisione venne presa il 20 dicembre 2010 dall’Assemblea Generale delle Nazioni Unite, all’unanimità. L’iniziativa si aggiunge alle altre previste per il “Decennio Internazionale dell’Acqua, “Water for Life”, 2005-2015. Questa risoluzione vuole sottolineare l’importanza strategica dell’acqua per la vita, le attività umane e per qualsiasi progetto di sviluppo sostenibile rivolto alla riduzione della povertà, della fame e alla salvaguardia ambientale.

L’Assemblea ONU esprime anche profonda preoccupazione per gli scarsi risultati ottenuti finora per il dimezzamento della percentuale di popolazione mondiale che non ha accesso all’acqua potabile né a servizi igienici di base. Con il 2013 si vuole dare un importante impulso alla cooperazione nel settore idrico sviluppando e attuando, su questo tema, proposte nei vari Stati a tutti i livelli e con cooperazioni internazionali. Uno degli obiettivi è anche la sensibilizzazione dei cittadini e dell’opinione pubblica in generale sui problemi riguardanti le risorse idriche e sulle possibili soluzioni, stimolando la formulazione e lo sviluppo di nuove idee e progetti. Si raggiungeranno risultati concreti? Oppure si dimostrerà solo una bella iniziativa priva di concretezza? Sarà un anno scritto sulla sabbia, cancellato da un piccolo frangente, o renderà strategico il tema della cooperazione idrica? Intanto con questo post cerco di informare e sottolineare l’importanza del problema.

In generale, le dichiarazioni (osservanze) delle Nazioni Unite relative a giornate, settimane, anni e decadi, contribuiscono alla concreta realizzazione della Carta delle Nazioni Unite e a promuovere importanti azioni globali su temi d’importanza planetaria: questioni sociali, diritti umani, cultura, ambiente, salute. Il primo anno internazionale dell’ONU venne proclamato per il 1959 e riguardava i rifugiati.

Alcuni dati possono aiutarci ad inquadrare meglio il problema dell’acqua: negli ultimi anni l’11% della popolazione mondiale, nei Paesi più ricchi, ha consumato circa l’88% dell’acqua potabile utilizzata dall’umanità. La Commissione mondiale per l’acqua ha stimato in 40 litri pro capite giornalieri, la quantità minima d’acqua necessaria per soddisfare i bisogni essenziali. In Italia il consumo giornaliero d’acqua è di 250 litri circa pro capite, a fronte di una media europea di 165 litri. Nel mondo siamo terzi, dietro Stati Uniti (425 litri pro capite) e Canada (350 litri pro capite). Si tratta di quantità decine di volte superiori a quelle disponibili in molti Paesi africani.

L’acqua dolce disponibile più facilmente per le popolazioni è quella delle falde acquifere. L’immagine indica la stima della distribuzione di acqua dolce delle falde acquifere nei vari continenti.

Per ulteriori informazioni:     http://www.unwater.org/

 http://www.unwater.org/watercooperation2013/slogan.html
http://unipd-centrodirittiumani.it/it/news/Nazioni-Unite-2013-Anno-internazionale-della-cooperazione-in-materia-di-acqua/2749

http://www.orizzontenergia.it/news.php?id_news=2062