L’impiego delle Risorse Idriche in Europa Christos A. Karavitis Collana di Opuscoli: B Numero: 5 CONTENUTI INTRODUZIONE 1
DEFINIZIONE DI WATER USE 2
L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL SETTORE AGRICOLO 2
L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL CONTESTO URBANO 3
L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL SETTORE INDUSTRIALE 3
L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL SETTORE ENERGETICO 4
L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL SETTORE TURISTICO 4
IMPIEGHI IDRICI PER AREE CLIMATICHE 5
WATER USE E CAMBIAMENTO CLIMATICO 6
CONCLUSIONI 7
BIBLIOGRAFIA 8
INTRODUZIONE In Europa l’utilizzo delle risorse idriche rispetta parametri di sostenibilità. Nell’Europa del Nord la problematica principale, sollevata nell’ambito della Water Framework Directive WFD (E.C.60/2000), concerne la qualità delle risorse idriche. All’opposto, nell’Europa del Sud, è la scarsità dell’acqua a destare maggior interesse. Globalmente, la regione Mediterranea è fragile dal punto di vista ecologico e gravemente minacciata da interessi sociali ed economici. A questo proposito, il futuro dell’area può essere minacciato dalla crescente litoralizzazione delle aree costiere, dalle marcate differenze tra zone turistiche ed hinterland rurali, dalla lotta per l’utilizzo delle risorse idriche, dall’ipersensibilità all’inquinamento e dall’equilibrio precario tra acqua e suolo (Karavitis, C.A. e P. Kerkides, 2002). I suoli della regione sono estremamente vulnerabili ai fenomeni erosivi, con conseguenti difficoltà nel trattenere l’acqua (sedimentazione nei serbatoi, stabilità dell’alveo, etc.). Gran parte della popolazione europea è concentrata nelle fasce costiere, se ad essa aggiungiamo i flussi turistici delle aree meridionali, è facile immaginare l’enorme domanda idrica del litorale europeo. In questo modo, la differente domanda d'acqua nel tempo e nello spazio incrementa il costo di accessibilità alla risorsa stessa. L’espansione della popolazione urbana durante il periodo estivo inasprisce le problematiche connesse alla gestione delle acque reflue causando il deterioramento della qualità delle acque costiere. Concludendo, le risorse idriche europee sembrano sottoposte a gravi pressioni fisiche, sociali, economiche ed ambientali (Figura 1). 1 Figura 1. Disponibilità idrica annuale pro‐capite, 2001 (EEA, 2005) DEFINIZIONE DI WATER USE La nozione di water use può essere descritta mediante l’impiego di alcuni concetti. L’estrazione idrica indica la quantità di acqua prelevata dalla fonte. La fornitura idrica concerne la quantità di acqua che viene fornita agli utenti (escluse le perdite 2 che occorrono durante stoccaggio, trasporto e distribuzione), e il consumo idrico indica la quota di approvvigionamento effettivamente utilizzata, in termini di bilancio idrico (come l'evaporazione), mentre la parte restante viene reintrodotta nella fonte di estrazione. Il termine domanda idrica definisce il volume di acqua richiesta dagli utenti per il proprio fabbisogno. Più semplicemente, essa è spesso considerata equivalente all’ammontare dell’estrazione di acqua, anche se concettualmente i due termini differiscono. L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL SETTORE AGRICOLO Nei paesi del sud Europa, l'irrigazione è necessaria per garantire la crescita delle colture durante tutto l’anno; mentre nell’Europa centrale ed occidentale l'irrigazione rappresenta uno strumento utile soprattutto durante le stagioni più secche. Le principali aree irrigue dell'UE sono ubicate nei paesi del Mediterraneo, insieme a paesi quali Romania e Bulgaria tra gli ex paesi candidati all'adesione (Figura 2). Negli ultimi decenni, il trend registrato nell’impiego delle risorse idriche nel settore agricolo è positivo, a causa del crescente impiego di acqua per l'irrigazione. Più recentemente, in diversi paesi, lo stesso tasso di crescita risulta rallentato. In Europa l'estrazione totale di acqua per l'irrigazione ammonta a circa 105.068 hm3/anno. La fornitura media di acqua per il settore agricolo è diminuita da circa 5.499 a 5.170 m3/ha/anno nel periodo 1990‐2001 (EEA, 2005) . Future riforme della Politica Agricola Comune (PAC) dovrebbero produrre cambiamenti nelle tipologie di colture adottate, nella superficie irrigata e nell’ammontare di acqua impiegata. In generale, è possibile distinguere due tendenze. Da un lato, se la produzione viene ridotta, la domanda di input necessari alla produzione, come l'acqua, diminuisce. Dall’altro lato, potrebbe accadere un passaggio verso colture più redditizie, che in zone aride richiederebbero sistemi irrigui. Forse il più grande potenziale di risparmio idrico per l'Europa del nord è rappresentato dalla riduzione dei tassi di perdita di acqua che si verificano nei sistemi di distribuzione, soprattutto per uso domestico. Nell’Europa meridionale, la più grande sfida consiste nella riduzione delle perdite nei sistemi irrigui, nonché nell’adozione di colture redditizie caratterizzate da fabbisogni idrici contenuti. lavatrici e lavastoviglie (15%). La percentuale di acqua utilizzata per cucinare e bere (3%) risulta minima rispetto agli altri usi (UNEP, 2004). L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL CONTESTO URBANO In Europa il fabbisogno idrico urbano totale ammonta a circa 53.294 hm3/anno, che equivale al 18% dell’ estrazione idrica totale e al 27% del suo impiego. Nel periodo 1990 ‐ 2001 il consumo idrico urbano pro capite ha subito un calo. Tale fenomeno può essere attribuito a diversi fattori, quali: incremento dell’urbanizzazione, stili di vita differenti, uso di tecnologie più efficienti e di dispositivi a risparmio idrico, uso di fonti idriche alternative (desalinizzazione, riciclo delle acque reflue), aumento dei contatori ed impiego di strumenti economici (tasse e tariffe idriche), anche se questi ultimi esempi risultano meno flessibili (Karavitis, C.A. 1999). E’ aumentata altresì la connessione dei sistemi di rifornimento idrico e dei servizi con la popolazione, soprattutto nei paesi del Mediterraneo. La domanda di acqua potabile, e per altri scopi domestici, rappresenta una parte significativa del totale della domanda idrica. La percentuale di acqua impiegata per uso urbano, sul totale delle risorse idriche estratte, varia dal 6,5% registrato in Germania ad oltre il 50% del Regno Unito (UNEP, 2004). La disponibilità di risorse idriche è influenzata da fattori quali distribuzione e densità della popolazione. Un aumento del tasso di urbanizzazione comporta una concentrazione della domanda di acqua con conseguente sovra‐sfruttamento delle risorse idriche locali. I modelli della domanda idrica sono influenzati anche dall’aumento del tenore di vita e dal cambiamento degli stili di vita. Questo è evidente soprattutto nell’incremento dell'utilizzo di acqua nell’ambito domestico, in particolare per l'igiene personale. La maggior parte della popolazione europea dispone di servizi igienici, docce e/o vasche da bagno per un uso quotidiano. Il risultato è che la maggior parte del consumo idrico urbano è destinato all’uso domestico. La maggior parte dell’acqua utilizzata dalle famiglie viene impiegata per lo scarico del WC (33%), il bagno e la doccia (20‐32%), e per Figura 2. Impiego delle risorse idriche in Europa (EEA, 3 1999). L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL SETTORE INDUSTRIALE Il totale delle risorse idriche impiegate nel settore industriale europeo ammonta a 34.194 hm3/anno, che rappresenta il 18% del consumo di acqua totale. Tra il 1990 e il 2001, l’impiego industriale è diminuito costantemente. Nel periodo preso in considerazione si sono verificati diversi cambiamenti che hanno influenzato l'uso delle acque industriali, tra cui: il declino della produzione industriale, l'uso di tecnologie più efficienti con minori esigenze idriche e l’utilizzo di strumenti economici (tasse su estrazioni ed effluenti). I maggiori fruitori industriali di risorse idriche sono rappresentati dall'industria chimica, siderurgica, del ferro e metallurgica, e dall'industria della pasta di cellulosa e della carta. Tuttavia, nella maggior parte dei paesi europei, le estrazioni industriali risultano in declino dal 1980. In Europa occidentale, tale fenomeno è dovuto, principalmente, alla ristrutturazione economica, la quale ha comportato la chiusura di industrie tessili e siderurgiche e l’avvio di industrie a minore intensità idrica. Tale calo è stato condizionato anche dai miglioramenti tecnologici verificatisi nei dispositivi di utilizzo delle risorse idriche e dal riciclo e riutilizzo delle acque. Nell’Europa orientale le estrazioni sembrano essere diminuite a causa della grave declino delle attività industriali in tutti i settori. In genere, i meccanismi di controllo dei prezzi sono stati utilizzati per incoraggiare un utilizzo efficiente delle risorse idriche nel settore industriale, in cui le imprese adotterebbero tecnologie di risparmio idrico se i costi potessero ridursi, piuttosto che nel settore urbano ed agricolo. Anche le spese inerenti lo scarico delle acque contaminate nella rete fognaria costituiscono un importante incentivo per l'industria a migliorare i processi e la tecnologia per ridurre l’impiego di risorse idriche. Le previsioni riguardo l’impiego delle risorse idriche nel settore industriale europeo mostrano un trend negativo, grazie ad una maggiore efficienza dei processi industriali, un maggiore riutilizzo delle acque e la diminuzione delle industrie europee ad elevata intensità di risorse. 4 L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL SETTORE ENERGETICO L’estrazione di acqua per la produzione di energia, è considerata un uso “non‐consumptive” e corrisponde al 30% delle risorse idriche impiegate in Europa. Gli ex paesi candidati all'adesione dell’area occidentale e centro‐occidentale, costituiscono i maggiori consumatori di acqua nel settore energetico. I primati appartengono a Belgio, Germania ed Estonia, in cui più della metà delle risorse idriche estratte viene utilizzata per la produzione di energia. In generale, le industrie impiegano la parte più significativa delle risorse idriche nei processi di raffreddamento. Tale quota viene restituita quasi invariata al ciclo dell’acqua, al di là di un aumento della temperatura e di possibili contaminazioni da biocidi. L’IMPIEGO DELLE RISORSE IDRICHE NEL SETTORE TURISTICO I dati disponibili non consentono una chiara distinzione tra usi urbani e turistici delle risorse idriche. Nella regione del Mediterraneo è stato stimato che nel 1990 le aree costiere hanno ospitato 135 milioni di turisti (internazionali e nazionali). Tale cifra costituisce più della metà del totale dei turisti dell’area Mediterranea, raddoppiando la consueta popolazione costiera. Il turismo è responsabile di una vasta gamma di pressioni sugli ambienti locali. L'impatto sulla quantità di acqua (sia totale che massima) deriva dalla disponibilità di acqua in relazione ai tempi e all’ubicazione della domanda idrica del settore turistico e dalla capacità del sistema di approvvigionamento nel soddisfare i picchi della domanda. In regioni con scarse di risorse idriche, l'intensità che caratterizza l’utilizzo delle risorse naturali da parte del turismo potrebbe entrare in conflitto con altre esigenze, derivanti da altri settori dell'economia, quali l'agricoltura e la silvicoltura. Lo sviluppo incontrollato del turismo, tipico di questi ultimi decenni, ha portato ad un degrado della qualità dell'ambiente, in particolare nelle zone costiere e montane. L'utilizzo di acqua da parte dei turisti è generalmente superiore a quello della popolazione residente. Un turista consuma circa 300 litri di acqua al giorno, mentre il consumo delle famiglie europee si attesta sui 150‐200 litri. Inoltre, le attività ricreative quali piscine, campi da golf e sport acquatici aggravano le pressioni esercitate sulle risorse idriche. A questo proposito, l'ultima relazione dell’EEA (2005) ha stabilito che un tale squilibrio tra offerta e domanda ha già creato aree critiche dal punto di vista idrologico. In tali punti l’estrazione idrica locale supera di gran lunga la fornitura, con effetti negativi sul funzionamento e la vitalità degli ecosistemi. Le carenze nella distribuzione idrica sono più evidenti nelle grandi città, nelle piccole isole e in alcune zone turistiche costiere del Mediterraneo, come l’arcipelago greco. Inoltre, anche significative oscillazioni della fornitura idrica, sia di mese in mese che di anno in anno, possono causare simili carenze. Questo avviene soprattutto nell’Europa meridionale, in cui la domanda, soprattutto da parte del settore agricolo, è maggiore quando minore risulta il livello di fornitura. L’impiego di acqua per ciascun settore è sintetizzato nella Figura 3. Figura 3: Impiego delle risorse idriche in Europa (UNEP, 2004) IMPIEGHI IDRICI PER AREE CLIMATICHE Esistono diverse stime circa l'estrazione di acqua in Europa. Nel 2004 il Programma delle Nazioni Unite per l'Ambiente ha osservato che il 42% del totale dell’estrazione idrica in Europa è impiegato nel settore agricolo, il 23% nell'industria, il 18% nel settore urbano e il 18% nella produzione di energia. Nel 2005 l'Agenzia Europea per l'Ambiente ha calcolato che, sul totale dell’estrazione idrica europea, l'agricoltura consuma il 32% della risorsa, la produzione di energia elettrica il 31%, il settore manifatturiero il 13% e il consumo domestico circa il 24%. In generale tutti i dati indicano che la ripartizione del consumo di acqua tra i vari settori economici varia notevolmente da una regione all'altra, a seconda dei vincoli naturali e delle strutture economiche e demografiche. In Francia (64%), Germania (64%) e nei Paesi Bassi (55%), per esempio, la maggior parte delle acque estratte è impiegata per la produzione di energia elettrica (UNEP, 2004)). In Grecia (83 ‐88%), Spagna (72%) e Portogallo (60%), l'acqua è utilizzata prevalentemente per l'irrigazione. Nei paesi del Nord Europa come la Finlandia e la Svezia, solo una quantità d'acqua limitata viene impiegata nel settore agricolo. Al contrario, le produzioni di carta e cellulosa, entrambe industrie caratterizzate da un consumo intensivo di acqua, sono attività significative e l’acqua estratta è impiegata prevalentemente nel settore industriale (rispettivamente il 66% e il 28% del totale delle estrazioni). Tali stime contrastanti vengono esaminate nel momento in cui si valutano trends recenti e previsioni circa la potenziale disponibilità di acqua in Europa. In questo contesto, l'estrazione lorda di acqua è in calo sin dai primi anni del 1990, una tendenza che dovrebbe proseguire, con una ulteriore prevedibile riduzione dell’estrazione di circa l’11% tra il 2000 e il 2030, circa 275 chilometri cubi per anno, come indicato dall'Agenzia Europea per l'Ambiente (Figura 4). Il settore dell’elettricità sembra essere quello caratterizzato dalla maggiore riduzione prevista. 5 Figura 4. Estrazione idrica in Europa (EEA‐31 senza dati per l’Islanda) (EEA, 2005). I paesi europei del sud rappresentano il 74% dell’area irrigua totale in Europa. Questo dato è destinato ad aumentare a seguito del nuovo sviluppo irriguo di alcuni paesi. Negli ex paesi candidati all'adesione dell’Europa centrale, i cambiamenti avvenuti all’interno della struttura economica e della proprietà terriera, e il conseguente crollo dei grandi sistemi di irrigazione e drenaggio e della produzione agricola, costituiscono i principali driver di cambiamento per l'agricoltura nel corso degli ultimi 10 anni. La domanda di acqua per il settore industriale riguarda soprattutto le aree urbane densamente popolate. La quantità di acqua utilizzata dall'industria e il volume di estrazione totale assorbito dallo stesso settore industriale, variano notevolmente tra i diversi paesi. In Europa l’estrazione per usi industriali è in calo dal 1980. Nei paesi nordici l’ammontare del consumo idrico pro capite è più elevato che in Europa centrale, variando tra i 104 m3/abitante/anno in Svezia a 310 m3/abitante/anno in Islanda. Diversi studi dimostrano che tali cifre sono correlate all’impiego di acqua destinato all’igiene personale e all’uso di lavastoviglie. In Europa centrale, le variazioni registrate oscillano tra i 68 m3/abitante/anno in Germania ai 147, 122 e 106 m3/abitante/anno in Svizzera, Irlanda e Regno Unito (AEA, 1999). Tali variazioni riflettono stili di vita differenti e mostrano anche diversità tra la struttura dei sistemi di approvvigionamento idrico e delle misure di 6 risparmio idrico. Nel Nord, gli ex paesi candidati all'adesione impiegano il 21% della loro estrazione per usi urbani, che rappresenta il 54% dei loro consumi. Bulgaria, Romania e Slovenia, con 136, 110 e 110 m3/abitante/anno rispettivamente, hanno i valori maggiori di acqua pro capite. In Romania e Bulgaria tali cifre derivano dalle carenze delle reti distributive, dalla mancanza di contatori per l’acqua, dalle perdite e dagli sprechi d'acqua. Le riforme strutturali stanno avvenendo con lentezza. Nell’Europa meridionale la fornitura di acqua urbana rappresenta il 16% delle estrazioni totali e il 21% degli usi di consumo, il più basso in Europa, insieme agli ex paesi candidati all’adesione del meridione. Figura 5: Consumi casalinghi europei (EEA, 2003) L’elevato valore pro capite dei consumi mediterranei, circa 120 m3/abitante/anno nel 2001, riflette le condizioni climatiche dell’area (maggiori consumi di acqua per l’igiene personale, l’irrigazione di giardini, i servizi pubblici). Questo trend è caratteristico di una cultura che affonda le sue radici nelle tradizioni termali dell’Impero Romano e dell’antica Grecia. Gli ex paesi candidati all’adesione del meridione utilizzano l'11% della loro estrazione per usi urbani e la stessa percentuale per il consumo. Gli usi idrici urbani, provenienti dalle riserve di acqua dolce, sono diminuiti nel corso degli ultimi due anni. Gli impianti di dissalazione di acqua riforniscono le principali città e le zone turistiche costiere al fine di evitare la penuria di acqua ed il razionamento di acqua. WATER USE E CAMBIAMENTO CLIMATICO Secondo l’Agenzia Europea per l'Ambiente, così come studi più recenti, sostanziali cambiamenti nei modelli di precipitazioni, probabilmente collegati ai cambiamenti climatici, sono già visibili in Europa. In alcuni paesi del nord si è registrato un notevole incremento delle precipitazioni negli ultimi decenni, soprattutto nella stagione invernale; al contrario dell'Europa centrale e meridionale, contraddistinta da cali delle precipitazioni, soprattutto in estate. Se queste tendenze si protrarranno, è possibile prevedere gravi stress idrici per le regioni del sud Europa (Figura 6). In alcune zone del nord Europa, le maggiori precipitazioni comporterebbero un aumento della portata dei fiumi. Entro il 2030 Scandinavia e Regno Unito potrebbero registrare un incremento della disponibilità idrica del 10% o più. Nello stesso periodo i bacini fluviali di alcune regioni dell’Europa meridionale, come Grecia, Italia, Spagna e Turchia, potrebbero subire una perdita di run‐off pari al 10% a causa della combinazione di due fattori: riduzione delle precipitazioni e incremento dell’evaporazione. Tale situazione sarebbe destinata a peggiorare, dato che gli agricoltori necessiterebbero di maggiori quantità di acqua per irrigare le loro colture. E’ atteso un incremento di stress idrico in molti bacini fluviali di questa parte d'Europa (Figura 6). Figura 6: Disponibilità idrica odierna e attesa per il 2030 (EEA, 2005) Quale esempio di tali fenomeni, è possibile includere i fiumi Guadalquivir e Guadiana, in Spagna e in Portogallo. La siccità della penisola iberica avvenuta nel periodo primavera/estate 2005 e quella Grecia verificatasi nel 2006‐2007 sottolinea la gravità delle condizioni globali. Nei fiumi trans‐nazionali la domanda di estrazione si aggiunge alla complessa situazione (per esempio, nel 2005 i flussi di alcuni fiumi in Portogallo si sono fortemente ridotti) influenzando la generazione di energia idroelettrica, la disponibilità di acqua potabile e per l'irrigazione. L'Europa del nord rischia di diventare più soggetta ad alluvioni e quella del sud più incline alla siccità, dato che la maggior energia nel sistema climatico aumenta la probabilità di fenomeni estremi ‐ non solo siccità e ondate di calore, ma anche tempeste e inondazioni, come quelle verificatesi in Europa negli ultimi anni. CONCLUSIONI Gli scontri e le preoccupazioni principali in ambito europeo riguardano la ricerca di equilibrio tra uso delle risorse idriche e sviluppo e sostenibilità. E’ possibile indicare anche una serie di altri aspetti legati a tale problematica globale. Vlachos and Braga (2001) hanno sintetizzato suddetti problemi come segue: 1) Una crisi tra domanda e offerta idrica, che rappresenta una dimensione principalmente ingegneristica. Tale dimensione include tutti i rischi derivanti dalla riduzione del consumo di acqua e dall’aumento della sua distribuzione. 2) Una crisi inerente il deterioramento della qualità delle acque, che genera una dimensione ecologica. Questioni quali la mancanza di un adeguato approvvigionamento di acqua potabile nel tempo e nello spazio, il deterioramento e la contaminazione delle acque sotterranee e le interferenze dei sistemi di sviluppo delle risorse idriche con i cicli dell'ambiente naturale stanno iniziando a diventare più evidenti. 3) Una crisi nell’organizzazione dell’approvvigionamento idrico, che investe una dimensione gestionale. E’ necessario impegnarsi per combinare competente, mezzi e processi, al fine di promuovere livelli e modelli d’uso più sostenibili, nonché il rispetto delle linee guida giuridiche e amministrative (capacity building). 4) Una crisi di informazioni e di dati, che riguarda la validità, l'affidabilità, la disponibilità e la 7 comparabilità dei dati, come pure la valutazione dei problemi. In questo contesto, tutti i fattori sottolineano la necessità di nuovi Decision Support Systems.Solo mediante l’implementazione di sistemi di gestione integrati sarà possibile anticipare la comparsa delle problematiche fin qui delineate, precorrendo il verificarsi di fenomeni più gravi inerenti carenza delle risorse idriche, inquinamento ed erosione del suolo. BIBLIOGRAFIA Aquastat, 2003. Review of world water resources by country. FAO, Rome. EC, 2002. European Commission (EC): Bathing Water Quality, Annual Report, 2002 bathing season. EC, Eurostat, DG Environment & DG Agriculture, 1999. 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