Come preservare le nostre risorse idriche? E perché non promuovendo la ricarica delle falde acquifere?

Le acque sotterranee francesi sono sempre più utilizzate per l'acqua potabile, l'agricoltura, l'industria e il tempo libero, al punto che la situazione diventa critica in alcuni dipartimenti in estate e che i prefetti ricorrono a restrizioni all'uso dell'acqua (73 dipartimenti interessati ad agosto 2020).

Domani finiremo l'acqua?

Esperienze dolorose in tutto il mondo mostrano quanto velocemente le regioni rurali o le grandi capitali possano avvicinarsi all'esaurimento delle loro risorse idriche: Città del Capo è stata vicina al disastro nel 2018 quando i suoi serbatoi, dopo tre anni di siccità, erano scesi all'11% della loro capacità. Il ritorno delle piogge e la rigorosa gestione dei consumi hanno permesso alla capitale sudafricana di superare la crisi nel 2020.

Come evitare di essere in balia della pioggia?

Esistono soluzioni per mantenere il fragile equilibrio tra le nostre esigenze e il rischio dell'approvvigionamento naturale nel contesto del cambiamento climatico. Si parla di "gestione integrata delle risorse idriche", che mira a preservare il livello delle falde freatiche, le portate dei fiumi e a combattere le inondazioni e la salinizzazione delle acque nelle zone costiere.

Tra queste soluzioni troviamo la ricarica controllata delle falde acquifere, su cui ci concentreremo.

Acque sotterranee, distribuite in modo non uniforme

Le acque sotterranee sono una risorsa invisibile contenuta negli "acquiferi", termine che designa la formazioni rocciose o sedimenti che contengono queste acque ; si rinnovano più o meno rapidamente.

Alcune falde acquifere profonde contengono acqua piovana caduta quando l'umanità stava ancora tagliando la selce! Altri, vicini alla superficie, contengono acqua che passa in pochi anni. Alle nostre latitudini, è in inverno, quando la vegetazione assorbe meno acqua, che le precipitazioni ricaricano le falde acquifere. Queste falde acquifere sotterranee sono molto vulnerabili all'inquinamento e alle variazioni delle precipitazioni, portando a volte a un deficit di ricarica.

Il ciclo dell'acqua e la formazione delle falde acquifere (canal9valais / Youtube, 2021).

Quasi la metà di queste acque sotterranee è salina, inadatta al consumo e per il suo uso più “goloso”, l'irrigazione. Le acque sotterranee sfruttabili sono quindi scarse e distribuite in modo non uniforme sul pianeta.

Pressioni molto variabili

Anche le pressioni sulla risorsa sono molto diseguali a seconda delle zone climatiche e del grado di sviluppo. La pressione viene esercitata soprattutto sulle risorse delle metropoli, delle megalopoli e delle loro aree di influenza in espansione.

Le aree costiere la cui densità di popolazione aumenta periodicamente con il turismo e che concentrano attività industriali e commerciali richiedono spesso risorse idriche oltre le loro capacità. A ciò si aggiunge la minaccia permanente dell'intrusione salina nelle falde acquifere costiere, esacerbata dal cambiamento globale.

Tuttavia, i risultati complessivi sembrano positivi: su scala planetaria, lo sfruttamento delle acque sotterranee rappresenterebbe solo 8% di ricarica.

È quindi a livello regionale e locale che l'equilibrio tra ricarica, prelievo e flusso delle acque sotterranee è molto fragile.

Bisogni in crescita

Gli obiettivi di sviluppo sostenibile dell'Unesco puntano, entro il 2030, ad “aumentare significativamente l'uso razionale delle risorse idriche in tutti i settori e garantire la sostenibilità dei prelievi e degli approvvigionamenti di acqua dolce. "

Ma le tendenze attuali non stanno andando nella giusta direzione. L'azione umana provoca variazioni delle precipitazioni che, più rare o più intense, favoriscono il deflusso rispetto alle infiltrazioni. Inoltre, le nostre esigenze aumentano di circa l'1% all'anno in tutto il mondo; e questo movimento sta accelerando.

In Francia, questo si traduce in un calo del livello di Da 0,5 a 10 metri a seconda delle falde acquifere e degli scenari climatici considerati.

Sapendo che con il livello del mare che si alza sotto l'influenza del riscaldamento globale, le tavole costiere saranno maggiormente minacciate dalle intrusioni saline.

Soluzioni da implementare

Alla domanda: "Domani esauriremo l'acqua?" La risposta è quindi: “Ci manca già, a livello locale e sempre più spesso”.

Le soluzioni esistono già, nel mondo e in Francia, da molti anni. Ma si tratta di implementarli e integrarli in strategie coerenti di gestione delle acque sotterranee:

- caratterizzare, monitorare e prevedere, sulla base di modelli affidabili, l'evoluzione delle risorse e dei bisogni;

- praticare la sobrietà;

- ridurre la pressione sulla qualità dell'acqua riducendo la quantità di sostanze chimiche persistenti e mobili;

- migliorare il trattamento delle acque reflue;

- utilizzare e riutilizzare acqua non convenzionale dopo il trattamento;

- trattenere l'acqua nei territori rallentando i flussi e immagazzinando acqua in ambienti naturali.

Ricarica controllata delle falde acquifere

Il concetto di ricarica controllata delle falde acquifere consiste nell'immagazzinare temporaneamente, in una falda acquifera, l'acqua in eccesso proveniente da varie fonti per un uso differito.

Il termine comprende metodi per mantenere, migliorare e proteggere le acque sotterranee sotto pressione quantitativa e qualitativa.

In qualità, rallentando o respingendo un'intrusione di acqua salata o sfruttando la capacità depurativa del suolo, delle sponde dei fiumi e della stessa falda acquifera per una depurazione naturale dell'acqua. In quantità, perché queste pratiche aiutano a riequilibrare le acque sotterranee sovrasfruttate e a mantenere le zone umide.

Sistema tradizionale di ricarica dei pozzi a Delhi (India). Wolfram Kloppmann / BRGM

Alcuni di questi sistemi sono in uso da millenni, ma la maggior parte si è sviluppata negli ultimi 60 anni, con crescente successo.

Un inventario del 2018 ha già elencato 1 esempi di sistemi MAR in 200 paesi. Dietro questo acronimo si nasconde una moltitudine di soluzioni tecniche nonché un'ampia gamma di risorse idriche per implementarle.

Trattamento acque reflue, salmastre e saline

Tecnicamente, la ricarica controllata degli acquiferi prevede bacini di infiltrazione, pozzi di iniezione, setti o bacini di ritenzione sui corsi d'acqua, ecc. Possono essere utilizzate risorse convenzionali (acqua di superficie, acqua di inondazione, acqua piovana) o non convenzionali (acque reflue, acqua salmastra, salina).

Quest'ultimo, disponibile tutto l'anno, può costituire un contributo indipendente dalle variazioni delle precipitazioni. Le risorse idriche utilizzate sono, in base alla loro qualità, preventivamente depurate. A seconda dell'utilizzo della falda acquifera ricaricata, delle normative e della qualità dell'acqua, questo pretrattamento può raggiungere la qualità dell'acqua potabile.

Nel caso di acqua salina è necessaria una preventiva desalinizzazione.

Soprattutto, i sistemi di ricarica delle falde acquifere possono migliorare la qualità delle acque sotterranee. Questo "trattamento della falda acquifera del suolo" (SAT) di acque superficiali o reflue contaminate è un'importante opzione di soluzioni basate sulla natura, oltre ad altri trattamenti.

A sinistra, il sistema di ricarica della falda dunale con acque reflue trattate a Koksijde (Belgio). A destra, il sistema di ricarica della falda acquifera costiera con acque reflue trattate a Shafdan (Israele). Geraldine Picot-Colbeaux / BRGM

Un seguito complesso ed essenziale

Oltre alla loro capacità di stoccaggio, le falde acquifere hanno quindi spesso un ruolo di depurazione naturale. Entrambi gli aspetti implicano che le acque trascorrono un tempo prolungato in serbatoi sotterranei. Un rigoroso monitoraggio della qualità dell'acqua e l'analisi dei rischi sono quindi essenziali al fine di preservare o addirittura ripristinare la qualità ambientale degli ambienti.

I sistemi in questione sono complessi: flusso attraverso la zona insatura della falda, cambiamenti delle condizioni chimiche della falda, ruolo dei microrganismi, comportamento di possibili inquinanti… tante caratteristiche difficili da comprendere e prevedere.

Nella fase operativa dei sistemi di ricarica controllata, gli strumenti informatici e di comunicazione possono controllare e ottimizzare le operazioni combinando dati di monitoraggio (online e non) e risultati di modellazione.

Queste pratiche in evoluzione devono essere conformi alle normative vigenti e al c'è una grande disparità tra i paesi su questo piano.

In Francia, il quadro giuridico è dato dalla legge sull'acqua, ma non esiste una guida metodologica tecnica nazionale. I sistemi di ricarica controllata delle falde acquifere richiedono una richiesta di autorizzazione vistata con decreto prefettizio.

In tutto il nostro territorio, le acque sotterranee rappresentano per alcune comunità la principale risorsa per l'approvvigionamento di acqua potabile. Conciliare la conservazione della quantità e della qualità di questa risorsa è per loro una questione importante. Tutte le risorse e le tecnologie idriche devono essere prese in considerazione nella gestione integrata delle risorse idriche. La ricarica controllata delle falde acquifere è uno strumento prezioso in questo senso.The Conversation

Geraldine Picot-Colbeaux, idrogeologo, BRGM; Marie pettinati, idrogeologo, BRGM et Wolfram kloppmann, Ricercatore in geochimica isotopica, project manager, esperto scientifico, BRGM

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons.

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