Salinizzazione M. Iannetta N. Colonna Collana di Opuscoli: B Numero: 3 CONTENUTI INTRODUZIONE 1
PROCESSI DI SALINIZZAZIONE 1
AREE COLPITE ED INCLINI ALLA SALINIZZAZIONE RELAZIONI DI CAUSA/EFFETTO EFFETTI SULL’AGRICOLTURA MISURE DI ADATTAMENTO E MITIGAZIONE CASI DI STUDIO Salinizzazione in Spagna: gli acquiferi della costa del fiume Velez Salinizzazione a Cipro: la penisola di Akrotiri Salinizzazione in Italia: la piana di Licata CONSIDERAZIONI FINALI BIBLIOGRAFIA E ULTERIORI LETTURE 3
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economici. Le ultime pagine forniscono informazioni su come adattare e / o attenuare la salinità del terreno e dell’acqua e descrivono alcuni casi di studio, buoni esempi di strategie locali per far fronte alla salinizzazione. 5
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INTRODUZIONE La salinizzazione è uno dei processi chiave che conduce alla desertificazione. È un fenomeno in crescita in tutto il mondo e colpisce milioni di ettari attraverso l’Europa. L’agricoltura riveste il ruolo più grande nella guida del fenomeno, poichè causa l’elevato consumo di acqua e il suo degrado chimico; ma, allo stesso tempo, rappresenta il settore economico su cui si ripercuotono gli effetti più forti. La salinizzazione ha per gli agricoltori effetti drammatici, sia in termini economici che sociali. Gli scenari dell’attuale cambiamento climatico fanno crescere significativamente la salinità, provocando l’espansione delle aree colpite. Lo scopo di questo opuscolo è quello di condividere la conoscenza accumulata in molti progetti europei, relativa al degrado chimico del suolo e dell’acqua, e di sollevare l’opinione pubblica sugli effetti futuri della salinizzazione. Per questo motivo riteniamo necessario, prima di tutto, comprendere cosa sia la salinizzazione e poi descrivere come misurarla e controllarla. Cercheremo inoltre di fornire al lettore una visione panoramica delle aree interessate in Europa. L'opuscolo passa poi all'identificazione delle cause e degli effetti, e agli impatti sui diversi settori Figura 1 Collegamento tra l’opuscolo Lucinda sulla salinizzazione e gli altri articoli. I PROCESSI DI SALINIZZAZIONE Il termine salinizzazione indica il processo di accumulo dei sali nel suolo. E’ un processo tipico delle 1 zone aride e semiaride, in cui i sali solubili precipitano e si raccolgono nel terreno. Come si misura la salinità? Ogni volta che ci si concentra nella lettura di ricerche relative alla salinizzazione, si riscontra la difficoltà di confrontare dati e risultati realizzati mediante l’impiego di differenti unità di misura. Pertanto, l’elaborazione di tali comparazioni si rivela problematica, soprattutto per i non addetti ai lavori. La salinità può essere definita come la concentrazione totale di sali disciolti in acqua ed è espressa in ‰. È misurata in parti per mille (ppt) o in solidi dissolti totali (TDS). Il TDS misura la concentrazione di solidi dissolti in una soluzione. (1 ppM = 1 milligrammo/litro, e 1 ppt=1 grammo/litro) Più spesso, la salinità è calcolata misurando la conduttività elettrica della soluzione, che cresce in proporzione diretta alla concentrazione di sali disciolti in essa. La conduttività elettrica dell’acqua (ECw) è espressa in diverse unità, come il deciSiemens per metro (dS/m). L'acqua piovana, per esempio, ha una conducibilità di 0.02 dS/m, mentre l'acqua marina si attesta fra 50‐60 dS/m. Acque con uguale ECw ma S.A.R. differente influenzano in modo diverso le piante e le caratteristiche fisiche del suolo. Conduttività Il TDS e la conduttività non sono collegate linearmente, due soluzioni con identico TDS potrebbero avere un valore ECw differente, a seconda della presenza e della concentrazione di sale ionico. Unità Una formula generalmente utilizzata per convertire il TDS in conducibilità è: TDS (ppM) = conduttività (mS/cm) x 0.67 Molto spesso si incontrano unità di misura diverse come il mho/cm o sottomultipli come Ms (milliSiemens) o μS (microSiemens), vedi tabella. Il Siemens è l’'unità di misura ufficiale della conducibilità nel sistema metrico, mentre il mho è un’unità utilizzata in Nord America. 2 Definizioni chiave Il termine salinizzazione è spesso collegato ad altre parole chiave, come sodicità, o ad acronimi, come SAR, ESP. Per distinguere tali elementi, occorre comprendere il loro significato. Sodicità: quando si verifica un eccesso di sodio scambiabile che causa la dispersione delle particelle del suolo. Nel suolo sodico la quantità di sodio trattenuto dalle particelle dell'argilla ammonta al 5% o più della capacità totale di scambio cationico. ESP – la percentuale di sodio di scambio indica la quantità di ioni del sodio che potrebbero essere scambiati in un suolo argilloso. Un elevato E.S.P. è un indicatore di suolo sodico. Indice SAR – Tasso di Assorbimento del Sodio: è espresso dal rapporto tra la concentrazione di sodio ([Na]) e la somma della concentrazioni di calcio e magnesio ([CA] + [Mg]). Tanto più sono elevati i valori di SAR, tanto maggiore è l’incidenza del sodio nell’acqua ed il pericolo di sodicizzazione. Equivalenza Sottomultiplo Sottomultipl
1/1000 o 1/1.000.000 1 S/cm 0,001 S/cm 0,000001 S/cm 1 dS/m 1 µS/cm 1 mho/cm 1 mS/cm 0,001 mS/cm
1000 µS/cm 0,001dS/m 1 mmho/cm 1 µmho/cm Figura 2 – Unità di misurazione della salinità Le piante risentono negativamente della presenza di livelli crescenti di sali negli strati superficiali del suolo. L’eccessiva quantità di cloruro di sodio, bicarbonati, solfati di magnesio e di calcio influenza lo sviluppo delle piante sia in modo diretto, inducendo fenomeni di tossicità, che indiretto, incrementando il potenziale osmotico ed ostacolando la suzione radicale. Nei climi asciutti, il continuo accumulo di sali può determinare fenomeni di desertificazione; in condizioni climatiche sub‐umide o umide si verificano, a seconda della stagione di riferimento, processi di salinizzazione modesti o piuttosto rilevanti. Il fenomeno dell'accumulo di sali nel suolo può essere determinato da differenti processi. Il termine può, quindi, includere processi diversi guidati da cause diverse che portano però allo stesso risultato. E’ possibile distinguere una salinizzazione primaria, generata dalle caratteristiche naturali del suolo, ed una salinizzazione secondaria, in cui sono le attività umane a svolgere un ruolo centrale nell’attivazione del processo. Fondamentalmente, la salinizzazione si verifica dove, a seconda delle caratteristiche del suolo e del livello dell'acqua sotterranea, l'equilibrio fra pioggia, o irrigazione, ed evaporazione pende a favore dell’evaporazione. Figura 3. La figura mostra le relazioni tra le precipitazioni, l’evaporazione ed il suolo. Possiamo descrivere tre processi principali che causano la salinizzazione: √ l’innalzamento del livello delle falde acquifere: questo fenomeno, in terreni aridi, genera l’accumulo di sali nella superficie del suolo a causa dell’evaporazione dell'acqua; √ l'accumulo di sali per irrigazione, ciò si verifica in modo particolare nelle zone aride, ove le precipitazioni non sono sufficienti ad eliminare i sali presenti nel terreno mediante lisciviazione; √ l’intrusione dell’acqua marina nelle falde idriche: si verifica nelle zone costiere in cui l'acqua di mare sostituisce l’acqua freatica, oggetto di sovra‐sfruttamento. Il primo processo descritto si verifica anche in climi moderatamente umidi, nelle pianure alluvionali o nelle depressioni con fondo impermeabile dove confluiscono le acque provenienti dalle aree circostanti i cui terreni o sedimenti contengono sali. L’acqua, per risalita capillare, viene assorbita dalla superficie e qui evapora, a causa della radiazione solare, lasciando depositi di sale. Quale indicatore della salinità di tali suoli, è possibile osservare, sulla superficie del terreno, le croste formate del sale. Il secondo processo è frequente nelle aree coltivate in cui l'irrigazione è associata ad elevati tassi di evaporazione e terreni argillosi. In questo contesto la lisciviazione risulta ostacolata e gli ioni del sodio, del magnesio e del calcio si accumulano sulla superficie del suolo. L'ultimo processo si sta diffondendo presso tutte le zone costiere mediterranee, in cui il sovra‐
sfruttamento delle risorse idriche causa l'abbassamento dei livelli delle falde acquifere e l'intrusione dell'acqua marina. La crescente salinità della falda acquifera influenza la produttività dei terreni irrigati e, in una prospettiva di medio‐lungo termine, contribuisce alla salinizzazione secondaria del suolo. Occorre considerare, tuttavia, che anche in aree irrigate utilizzando acqua di “buona” qualità sono stati rilevati moderati livelli di salinità. Questo accade per opera dei metodi di irrigazione e dalle condizioni di aridità. Viceversa, il fenomeno della salinizzazione non si è verificato in terreni irrigati, per diversi anni, mediante acqua ricca di sali. Questi esempi indicano che ogni zona è caratterizzata da equilibri differenti e peculiari, che ne influenzano la possibile salinizzazione. AREE COLPITE ED INCLINI ALLA SALINIZZAZIONE La salinizzazione è un problema mondiale. Le valutazioni della FAO e dell’UNESCO, nel 1999, testimoniano che è un problema che colpisce milioni 3 di ettari di terra nel mondo. Diverse stime condotte dimostrano che una significante percentuale di salinizzazione è indotta dall’uomo. Nel 1998, la seconda valutazione ambientale dell'Agenzia Europea dell’Ambiente ha segnalato che circa 4 milioni di ettari di suoli europei sono colpiti dal fenomeno della salinizzazione, principalmente nei paesi mediterranei. Quattro anni dopo, nella terza valutazione, il totale di questi suoli ha raggiunto i 16 milioni di ettari. Questa nuova valutazione, tuttavia, include paesi, come la Russia, che non erano stati considerati nel report precedente, di modo che i dati non sono direttamente confrontabili. La stessa fonte indica che nell’area mediterranea il 25% dei terreni irrigati è soggetto a salinizzazione. Figura 4. La mappa mostra I cambiamenti nella disponobilità idrica. Fonte: EEA – Eionet – IRENA 1970‐200 Un'altra fonte Le risorse idriche in Europa: una valutazione basata su indicatori, pubblicata nel 2003, indica che l'intrusione di acqua marina si verifica in diversi paesi europei, specialmente Spagna, Italia, Grecia e Turchia. Le cartine mostrano chiaramente una forte connessione tra l'indice di sfruttamento idrico e le aree colpite dal fenomeno della salinizzazione. È chiaro che molte delle aree in cui si è rilevato un intenso processo di litoralizzazione sono le stesse zone in cui, oggi, si assiste alla salinizzazione. 4 Figura 5. Le figure dell’EEA mostrano il collegamento fra l'intrusione dell'acqua marina e l’eccessivo sfruttamento dell'acqua sotterranea ‐ Fonte: EEA – Eionet – IRENA 1970‐2000 RELAZIONI DI CAUSA / EFFETTO Nei paragrafi precedenti sono stati individuati tre processi principali che possono provocare la salinizzazione. Ma può anche verificarsi, in aree specifiche, per opera di altre cause naturali o indotte dall’uomo. Pratiche agronomiche come l’uso eccessivo di fertilizzanti, soprattutto per un lungo periodo di tempo, possono contribuire ad accrescere la concentrazione ionica delle soluzioni del suolo, come pure l’uso sbagliato delle macchine può portare alla compattazione del suolo, causando scarso drenaggio. I terreni scarsamente livellati possono provocare la salinizzazione delle valli e dei pendii più bassi, visto che il livello d’acqua è più vicino alla superficie ed è soggetto ad un’azione capillare. Inoltre, nelle zone costiere ventilate le brezze marine possono condurre i Sali dalle zone interne a quelle lungo la costa, molto di più di quanto ne lascia cadere la pioggia. Le cause possono essere diverse, ma il risultato finale è l'accumulo di sali nella superficie alta del suolo (0‐40 cm) che riduce la capacità delle colture di assorbire l'acqua e concentra gli ioni tossici nelle piante. Attualmente una delle principali cause della salinizzazione secondaria è data dall’uso delle acque saline per l’irrigazione, ecc. La salinizzazione dell'acqua sotterranea è una questione rilevante presso le zone costiere europee. L'intrusione dell'acqua marina è causata dall’eccessivo sfruttamento degli strati acquiferi per soddisfare la crescente domanda idrica. L'agricoltura svolge un ruolo importante nell'estrazione e nel consumo delle risorse idriche, soprattutto nelle aree costiere mediterranee, in cui è diffusa l'orticoltura irrigua intensiva. Tuttavia, un importante contributo all’eccessivo sfruttamento degli strati acquiferi è fornito dalle aree industriali e residenziali e, stagionalmente, dal turismo. L’elevata domanda idrica può causare la diminuzione dei livelli dell’acqua. Allo scopo di valutare e controllare il fenomeno della salinizzazione, sono stati proposti diversi indicatori. A livello europeo, si sta procedendo alla selezione di quei parametri e/o indici capaci di caratterizzare, misurare e controllare al meglio, nel tempo e nello spazio, l’evoluzione del processo. Di seguito, possiamo elencare e commentare alcuni esempi degli indicatori relativi ai processi di salinizzazione (aree irrigue, consumi idrici, indice di sfruttamento idrico, ecc). DPSIR ‐ quadro concettuale per la salinizzazione Forze Motrici Pressioni Stato Effetti Risposte Industria Agricoltura Turismo Abitazioni Crescita degli insediamenti umani Elevato consumo d’acqua sfruttamento eccessivo dell’acqua sotterranea Qualità e quantità dell’acqua di superficie qualità chimica del suolo struttura del suolo status dell’acqua sotterranea Livelli dell’acqua sotterranea intrusione di acqua salina salinizzazione del terreno colture deboli abbandono delle colture non tollerate diminuzione del reddito agricolo abbandono della terra e desertificazione Fonti alternative (dighe, condotti) limitazioni nell’uso d’acqua Regolamentazioni contratti di accordo sull’acqua Desalinizzazione miglioramenti nella tolleranza alle colture tecniche di conservazione dell’acqua Nessun indicatore, da solo, è capace di fornire sufficienti informazioni sul processo. Allo stesso tempo si ha a che fare con una varietà di dati disponibili tra i paesi e nei paesi, così da non avere un quadro chiaro della situazione e delle sue dinamiche. EFFETTI SULL’AGRICOLTURA Il livello di salinità ed il tipo di sale influenzano la gamma di effetti che possono essere osservati sulle colture. Generalmente, la produttività non risente negativamente di bassi livelli di salinità; tuttavia, è possibile osservare un calo improvviso nel rendimento dopo il superamento di una soglia specifica. La specie colturali possono essere organizzate in base alla tolleranza ai livelli di salinità: i cereali sono generalmente più tolleranti rispetto alle specie ortofrutticole. E’ difficile stimare l'impatto economico della salinizzazione: può essere trascurabile in presenza di modesti livelli di salinità oppure, nelle situazioni più gravi, può tradursi nell'abbandono della terra. Figura 6. Dinamiche che si verificano nella produttività delle colture a differenti livelli di salinità. Sensibili Moderatamente tolleranti tolleranti orzo mais piselli cotone soia cipolle olive pomodori trifoglio segale avena patate frumento peperoni Tabella 1 – Tolleranza delle colture alla salinità MISURE DI ADATTAMENTO E MITIGAZIONE 5 Nel fenomeno della salinizzazione, l'agricoltura costituisce sia il primo che l'ultimo elemento del processo. Da un lato, aumenta le pressioni sul suolo e sulle risorse idriche; dall’altro lato deve fare i conti, mediante l’impiego di strategie adattive e mitigative, con i danni che essa stessa ha causato. Gli agricoltori si stanno adattando all’incremento della conducibilità del suolo e dell'acqua utilizzando un mix di strategie che includono la selezione delle colture, la rotazione, i metodi di irrigazione, l'immagazzinamento delle risorse idriche, mix di acque, riutilizzo di acqua, desalinizzazione. Ciascuna opzione, considerata singolarmente, non può assicurare che i livelli di produttività ed il reddito rimangano costanti nel tempo. La prevenzione e il recupero dei terreni colpiti dal sale richiede un approccio di gestione integrato, che includa il controllo, le misure agronomiche e tecnologiche, e la considerazione degli aspetti socio‐
economici. Inoltre, le azioni per combattere o attenuare la salinizzazione possono essere attuate da istituzioni locali e stazioni di ricerca, mentre il trasferimento della ricerca e della tecnologia può svolgere un ruolo fondamentale nel fornire strumenti, creare strategie di gestione o diffondere tecniche di conservazione dell’acqua. Nelle pagine successive elencheremo e discuteremo delle diverse misure e risposte da tre diversi punti di vista: istituzionale, agricolo e di ricerca. Livello istituzionale: Politiche di gestione delle risorse idriche per affrontare o prevenire la salinizzazione. Conoscenza delle dinamiche di: • disponibilità ed uso delle risorse idriche; • sistemi di raccolta e distribuzione dell’acqua (facilities infrastrutturali); • best practices per migliorare l’efficienza d’uso dell’acqua, in trmini di modalità, tempo ed esigenze; • azioni di adattamento, mitigazione e recupero per combattere la desertificazione attraverso gli strumenti del Sistema di Supporto Decisionale (vedi riquadro); • responsabilità per la sicurezza ed il controllo della fornitura d’acqua (furto illegale d’acqua); • accordi sull’acqua tra settori economici 6 diversi e stakeholders; • desalinizzazione Il Sistema di Supporto Decisionale (DSS) per la gestione delle risorse idriche consente di testare diverse opzioni e di simulare gli effetti dei diversi sistemi della terra, rivolgendosi alla pubblica amministrazione e ai gestori del territorio. È attuato sulla base di esigenze reali e dell’attuale disponibilità di dati. Il DSS è un utile strumento per la valutazione integrata delle politiche e la pianificazione degli interventi volti a mitigare la desertificazione / salinizzazione e usato dagli attori politici e dai progettisti attivi a livello locale e non. Il DSS si basa su un simulatore numerico in grado di avvalersi dei dati e delle funzioni GIS, compreso l'uso integrato della Land Capability and Land Suitability per la gestione del suolo, dell’acqua e della vegetazione. Esso è in grado di simulare gli effetti di un piano d'azione locale. Fornisce una interfaccia grafica interattiva user‐
friendly. E 'in grado di valutare l'impatto ambientale in termini di interazione tra la desertificazione / salinizzazione e la gestione del territorio, dal punto di vista ambientale e socio‐
economico. Le principali strategie impiegate dai coltivatori per mitgare ed adattarsi alla salinizzazione • Sistemi d’irrigazione • Misure agronomiche di conservazione dell’acqua e del suolo • Raccolta dell’acqua • Tradizionali conoscenze e tecniche per la gestione delle risorse idriche • Tecniche di agricoltura a secco: opzioni di coltivazioni e cultivar, (vedi figure 7‐9) Figura 7. Orticoltura intensiva, in serre temporanee alimentate da vasche Figura 8. Alternanza tra campi di frumento alimentato dalla pioggia con l’orticoltura irrigata, sotto tunnel, per evitare l’accumulo di sale Figura 9. Alternanza di colture invernali alimentate dalla pioggia con l’orticoltura irrigata in tunnel non permanenti Approcci di ricerca per affrontare il tema della salinizzazione Le attività di ricerca coprono tutti i temi finora menzionati. Il miglioramento della tolleranza delle colture è, per esempio, l’argomento più importante per contrastare alcuni degli effetti del cambiamento climatico, sulla base degli scenari futuri. In termini di settori agricoli, gli scenari climatici futuro prevedono per il 2050 una perdita di produzione di circa il 20% nel sud dell’Europa, causato in particolare da: 1. riduzione del periodo di crescita delle piante; 2. maggiore frequenza degli eventi estremi durante le fasi fenomenologiche, per esempio piogge eccessive durante la germinazione del seme, stress da calore durante la fioritura; 3. periodi di siccità molto più lunghi ed intensi Per questi motivi le condizioni idriche diventeranno sempre più critiche e i processi di salinizzazione aumenteranno. Per cui selezionare le cultivar più tolleranti alla siccità e allo stress salino (vedi riquadro) rappresenta una delle più importanti strategie di ricerca biotecnologica per affrontare la salinità. Lo stress ambientale avverso, come l'elevata salinità, ha una forte influenza sulla produzione agricola e sulla sostenibilità. Lo studio dei meccanismi coinvolti nella risposta delle piante e nella tolleranza rappresenta una grande sfida per gli studiosi delle piante, in particolare alla luce dei previsti cambiamenti climatici globali. Gli studiosi stanno seguendo diversi modi per affrontare queste sfide, come ad esempio: • aumentare la conoscenza della variabilità delle specie di popolazione; • esplorare nuovi geni in specie strettamente collegate a colture coltivate; • comprendere le risposte fisiologiche allo stress abiotico; • mobilitazione di risorse vegetali e raccolte di sementi di halophytes come piante foraggere per usarle nel phytomelioration. La ricerca genomica della pianta sta cominciando a fornire informazioni relative ai possibili meccanismi coinvolti nella tolleranza dello stress abiotico, come ad esempio un numero sempre maggiore di geni, trascrizioni e proteine che vengono coinvolti in percorsi di risposta allo stress. L'espressione dello stress derivante dai geni è indotto dal legame tra i fattori di trascrizione della disidratazione‐reattiva (DREB) con il movente DRE nei vari geni promotori di siccità, sale e stress da freddo, esercitando quindi un ruolo normativo nel modulare la risposta delle piante e, eventualmente, la 7 tolleranza. L'isolamento e la caratterizzazione dei geni omologhi DREB è attualmente in corso su varie piante, tra cui l'orzo, frumento, riso, mais, soia e anche le carote e i pomodori, nonché l'uso di DREB trasgenici di lievito e piante sta dando più informazioni sul loro ruolo biologico e sui possibili geni da colpire. Un altro approccio è orientato alla mobilitazione di risorse vegetali e di raccolte di sementi halophytes come piante foraggere per usarle nel phytomelioration. La terra salina desertificata può essere recuperata, anche se altamente salina, o tollerante alle specie di piante halophytes. L’introduzione del restauro ecologico è una tecnologia efficace per le terre degradate. Essa ha un grande valore economico ed ecologico per la biodiversità, la conservazione, il recupero degli ecosistemi degradati come pure la produttività e il controllo della desertificazione. CASI DI STUDIO Salinizzazione in Spagna: gli acquiferi della costa del fiume Velez L’acquifero fluvio‐deltizio del fiume Vélez è situato nel litorale mediterraneo dell’Andalusia, Spagna, e si estende lungo il settore più basso di uno spartiacque di 610 km2. L'economia di questa regione è basata sul turismo e sull'agricoltura (soprattutto coltivazioni subtropicali e fuori stagione). La superficie di irrigazione ammonta a circa 40 km2. La popolazione comprende oltre 60.000 individui, ma raggiunge quota 150.000 durante il periodo estivo. Il clima della zona è tipicamente Mediterraneo. La temperatura media staziona intorno ai 18ºC e la precipitazione media è di circa 600 mm/anno; il periodo delle piogge si concentra tra novembre ed aprile. Le precipitazioni risultano altamente variabili e limitate in presenza di fabbisogni idrici elevati. Nell’area sorgentizia del bacino, le rocce di carbonato fratturate compongono uno strato acquifero che è drenato da un numero di fonti situate nei suoi bordi (figura 1). Queste fonti formano il deflusso di base del fiume Vélez. Lo strato acquifero del fiume Vélez si compone dei depositi quaternari (principalmente ghiaia e sabbia) che si estendono lungo oltre 20 km2. Nella parte costiera dello strato acquifero, i limi Pliocene e le argille sabbiose a bassa permeabilità formano 8 un’elevazione nel substrato che ha un'altezza vicino al livello del mare. Di conseguenza, è possibile distinguere due settori dello strato acquifero: il settore fluviale ed il settore costiero. I due settori possono diventare indipendenti durante i periodi di siccità a causa l’abbassamento della piezometria. Questa situazione è positiva da un punto di vista idrologico poiché ostacola l’intrusione dell'acqua salata nel settore fluviale. Lo strato acquifero viene ricaricato principalmente dal deflusso dei fiumi Vélez e Benamargosa, in parte minore da acque di irrigazione. I punti di scarico principali sono costituiti da oltre 400 pozzi, con una media di 3.000 m3/anno, a cui devono essere aggiunti gli scarichi della superficie e dell'acqua freatica nel mare lungo la linea costiera. Durante gli anni ‘70 ed ‘80 la domanda idrica è stata soddisfatta dall’impiego di pompe per l’estrazione delle acque sotterranee. Allo stesso tempo, è stata concepita un'alternativa mediante lo sviluppo di un sistema di serbatoi (La Viñuela). Dall’inaugurazione del serbatoio di La Viñuela nel 1989, che ha ridotto il deflusso da esso prodotto, l’acquifero costiero ha avvertito una diminuzione del suo ricarico. Questo fatto, insieme alla scarsità delle precipitazioni registrata nella prima metà degli anni ‘90 e all’aumento delle estrazioni di acqua freatica, ha condotto ad una diminuzione considerevole dei livelli piezometrici nello strato acquifero. Durante l'estate del 1995, è stato registrato un significativo avanzamento del cuneo dell'acqua salata e la scarsità di acqua causata dalla siccità è stata aggravata dal deterioramento della qualità delle risorse idriche, causando problemi nel rifornimento urbano e danni alla produzione agricola. L’incremento di precipitazioni registrato durante il periodo 1996‐1998, ha migliorato questa situazione. Nella primavera del 1998 il volume di acqua nel serbatoio di La Viñuela ha quasi raggiunto la capienza massima, determinando il risollevarsi dei livelli piezometrici e il rientro del cuneo dell'acqua salata. Negli ultimi anni, il serbatoio ha fornito acqua sia per l’irrigazione che per l’uso urbano, in questo modo si è potuta arrestare l’estrazione delle acque sotterranee. Attualmente, l’acquifero non presenta un’intrusione di acqua marina significativa. Per tenere sotto controllo questo problema, occorre il rilascio di una certa quantità di acqua dalla diga allo scopo di effettuare uno scarico sotterraneo verso il mare. In più, l'agricoltura intensiva e l’impiego di dosi massicce di fertilizzanti possono causare un deterioramento di qualità dell'acqua freatica (squilibri nei nitrati). Figura 10. Allocazione degli acquiferi del fiume Velez e dei suoi confini Salinizzazione a Cipro: la penisola di Akrotiri L’acquifero di Akrotiri è situato in una penisola del sud di Cipro (figura 2), è delimitato: a nord da catene montuose, a sud da un lago salato, ad est ed ovest dal mare mediterraneo. Il clima è semiarido, caratterizzato da un’evaporazione che raggiunge livelli due volte maggiori rispetto alle precipitazioni (450mm/anno), situazione tipica di molte aree costiere mediterranee. Estendendosi lungo 42 km2, è il terzo acquifero di Cipro ed il più importante dell’area poiché, oltre a soddisfare il fabbisogno idrico degli agricoltori locali, assicura una consistente porzione delle risorse idriche necessarie alla città di Limassol, ai piccoli centri locali ed alle vicine basi militari britanniche. L’acquifero deve far fronte a gravi problemi relativi la qualità e la quantità di acqua. Tali difficoltà possono ostacolare lo sviluppo e la crescita economica, nonché minare la sostenibilità della produzione alimentare di lungo termine. Infatti, dopo la costruzione della diga sul fiume Kouris, nel1987, il ricarico naturale dell’acquifero è diminuito significativamente, causando un abbassamento del livello dell'acqua che non è stato possibile colmare neppure durante la stagione delle piogge. Questa situazione, insieme allo sfruttamento dell'acqua freatica per l’irrigazione, ha causato l'intrusione di acqua marina nello strato acquifero, soprattutto nella parte occidentale della penisola, ma anche nell’area orientale, nella zona di Limassol. In aggiunta, la qualità dell'acqua nello strato acquifero sta deteriorandosi sempre più a causa di un massiccio impiego di fertilizzanti ed antiparassitari. Nell’acquifero di Akrotiri si contano circa 620 pozzi, ma la maggior parte di questi sono stati abbandonati a causa della progressiva salinizzazione.Dal 1940, sono stati estratti ingenti quantità di acqua per il consumo domestico e l’irrigazione (in media 14 milioni m3/anno fra il 1967 ed il 1977); tali operazioni hanno condotto, a partire dagli anni ’60, all’intrusione dell'acqua marina. Il crescente fabbisogno idrico del settore agricolo e turistico, negli anni ‘70 ed ‘80, ha comportato un totale riordino in materia di gestione delle acque e la costruzione della diga del fiume Kouris. La costruzione della diga ha diminuito drasticamente il ricarico dell’acquifero alluvionale. L'avanzamento dell'acqua marina è un fenomeno registrato a partire dalla fine degli anni ‘80, specialmente nell’area occidentale. Davanti a questa parte, un’area piuttosto vasta, caratterizzata da livelli di salinità intermedi, raggiunge la zona degli agrumeti. Recentemente, il governo cipriota ha indicato l’acquifero di Akrotiri come “Zona Vulnerabile ai Nitrati” e adesso è consentita soltanto un’estrazione limitata e tutti i pozzi sono stati dotati di contatori d’acqua allo scopo di per permettere una gestione efficiente e sostenibile dell’acquifero. Per mitigare gli effetti negativi della carenza idrica e del deteriorarsi della qualità dell'acqua, il ricarico artificiale dell’acquifero, effettuato dalla diga o dagli impianti fognari, è fatto in tre vasche di infiltrazione, costruite nella zona dei frutteti e nelle vasche di infiltrazione presso l’ex letto del fiume Kouris, ogni volta che si registrata un eccessivo livello di acqua nella diga di Kouris o in quella di Yeramasoya, durante la stagione invernale. Inoltre, l'infiltrazione di acqua dallo stabilimento di trasformazione di Limassol, è stata progettata nelle vasche di infiltrazione presso l’ex letto del fiume Kouris, ma l'acqua è stata usata direttamente per l’irrigazione, a causa della crescente carenza idrica dell’ultimo decennio. 9 Figura 11 – Principali caratteristiche fisiche della penisola di Akrotiri, Cipro meridionale. Viene evidenziato il confine dell’acquifero di Akrotiri in relazione ai principali centri abitati, ai terreni agricoli, ai fiumi di Kouris e di Garyllis ed altri elementi (dighe, lago salato). (Fonte: SWIMED). Salinizzazione in Italia: la piana di Licata •
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Licata si trova in Sicilia, una delle regioni maggiormente colpite dalla desertificazione in Europa (figura 12) Salinizzazione ed erosione rappresentano i principali processi che colpiscono l’area e sono strettamente connessi con l’intensità del land use (figura 13) L’espansione delle serre per la produzione di ortaggi di elevata qualità per il mercato nazionale ha notevolmente fatto crescere l’estrazione d’acqua sotterranea, fin dal 1960, raggiungendo livelli critici Attualmente l’agricoltura intensiva è l’attività economica più importante della zona, mentre lo sviluppo del turismo fa aumentare il consumo di acqua Gli agricoltori hanno sviluppato un mix di strategie per conservare il loro reddito ed affrontare la scrsa qualità dell’acqua La piana di Licata è una zona a coltivazione intensiva ubicata nella provincia di Agrigento (Sicilia). L'economia locale è basata principalmente sulla produzione orticola e, specificamente, sulla produzione di meloni, pomodori, zucchini e carciofi. La piana di Licata fa parte del bacino del fiume Imera, che attraversa la parte centrale della Sicilia, caratterizzata da terreni naturalmente salini. Il fiume 10 testimonia le forti variazioni di salinità verificatesi negli anni e le acque non hanno potuto essere impiegate per l’irrigazione a causa degli elevati livelli di salinità. Nella piana di Licata esistono più di 2000 pozzi, autorizzati e non, utilizzati per irrigare le serre permanenti o provvisorie. Nel 2004, il livello medio di Ecw di 100 pozzi era di 5.9 mS/cm, un livello per cui è molto difficile utilizzare le acque per l’irrigazione. Questo elevato livello di salinità influenza la produttività delle colture irrigue e, in una prospettiva di medio‐lungo termine, potrebbe contribuire alla salinizzazione secondaria del suolo. Il settore agricolo svolge un duplice ruolo: da un lato aumenta le pressioni sul suolo e sulle risorse idriche, dall’altro deve affrontare, attraverso le strategie di mitigazione e di adattamento, i danni che ha provocato. A Licata, dopo oltre 40 anni di uso intensivo delle risorse idriche saline, l'attività agricola prosegue ancora grazie alle tecniche di coltura asciutta. Gli agricoltori di Licata si stanno adattando sempre alla crescente conduttività dell’acqua e del suolo con un mix di strategie che includono colture e cultivar a scelta, rotazione, metodi di irrigazione, stoccaggio dell’acqua, desalinizzazione. Inoltre, la gestione delle acque tiene conto del miglioramento della qualità di alcuni prodotti (in particolare il pomodoro e il cetriolo di Cantalupe) che possono essere ottenuti utilizzando moderatamente l’acqua salata. Nessuna opzione da sola è in grado di garantire stabili livelli di produttività e di reddito. Un sondaggio sulle strategie di adattamento e mitigazione è stato realizzato, insieme alla valutazione della estensione spaziale dei fenomeni di quest’area, nel quadro del progetto RIADE sulla desertificazione. Una sonda permanente multi‐parametrica, ai fini della raccolta dei dati sulla conduttività, situata in un punto specifico del fiume Salso‐ Imera è stata connessa in modalità wireless all’Ufficio d’estensione dei servizi agricoli (SOAT) di Licata, nell’ambito del progetto di ricerca sulla desertificazione RIADE. Queste informazioni sono impiegate per avvisare gli agricoltori in merito alle situazioni critiche e dare loro la possibilità di adottare le migliori soluzioni di riduzione della salinità presente nei loro campi. Figura 12 – Bacino di Licata Figura 13 – Mappa della piana di Licata che mostra la distribuzione spaziale della conduttività elettrica, mS/cm (le parti rosse indicano le zone con alti livelli di salinità). CONSIDERAZIONI FINALI Le sfide che oggi stiamo affrontando, per fornire soluzioni al problema della salinizzazione, includono: 1. la necessità di mobilitare la comunità scientifica al fine di elaborare un programma integrato e multi‐disciplinare per metodi, standard, database e network di ricerca per la valutazione ed il monitoraggio della salinizzazione dell’acqua e del suolo 2. la grande esigenza di un approccio disciplinare 3. una migliore comprensione delle basi genetiche, chimiche e biologice della tolleranza al sale 4. lo sviluppo di modelli di land use che includano tutti i fattori naturali e umani che contribuiscono alla salinizzazione, da usare come strumenti di gestione della terra 5. lo sviluppo di sistemi d’informazione che uniscono il monitoraggio ambientale con la valutazione degli impatti della salinizzazione 6. sviluppo di politiche che assisteranno al processo di sviluppo di un’agricoltura sostenibile 7. la richiesta di maggiore pragmatismo dagli attori decisionali nazionali nell’impegnarsi per la salvaguardia della sostenibilità ecologica, diversità biologica e produttività economica 8. sviluppo di strumenti efficaci per la valutazione della salinizzazione, che incoraggino il giusto uso delle risorse della terra 9. sviluppo di tecnologie di mitigazione. Non è comunque sufficiente per comprendere I problemi. Dobbiamo fare in modo che la conoscenza che abbiamo ottenuto sia applicata in modo concreto, per il bene dell'umanità. BIBLIOGRAFIE ED ULTERIORI LETTURE Benavente, K. el Mabrouki, M. Himi, J.L. García‐
Aróstegui, C. Calabrés y A. Casas, 2005. Uso de técnicas geofísicas para caracterizar la extrusión de agua salina en un acuífero costero mediterráneo bicapa (Río Vélez, provincia de Málaga) Use of geophysical techniques to characterize the extrusion of saline water in a two‐layer Mediterranean coastal aquifer (Vélez River, Málaga province). GEOGACETA, 37:127‐130. Brandt J, Geeson N. Imeson A., 2003: A desertification indicator system for mediterranean Europe. EU project www.kcl.ac.uk EEA, 1998: Europe’s Environment: The second assessment. EEA, 2003: Europe’s Environment: The third assessment. EEA, 2003: Europe’s water: an indicator based assessment, Topic report 1. 2003 Europe’s water: an indicator based assessment, published in 2003, Source: EEA – Eionet – IRENA 1970‐2000 FAO UNESCO Assessment 1999. Global assessment of current water resources using total runoff integrating pathways.http://hydro.iis.u‐
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