Poche risorse naturali sono così importanti, o invisibili, come le acque sotterranee. Anche se esistono quasi ovunque nel mondo, poche persone capiscono cos’è l’acqua sotterranea, o quanto questi vasti serbatoi di acqua sotterranea siano critici per la vita moderna.
“L’acqua sotterranea è tutta l’acqua che si trova nelle falde acquifere sotto la superficie della terra”, dice Steven Phillips, un idrologo dell’U.S. Geological Survey a Sacramento, California. Mentre una parte dell’acqua che cade come precipitazione viene incanalata in ruscelli o laghi, e una parte viene usata dalle piante o evapora di nuovo nell’atmosfera, la maggior parte si infiltra nel sottosuolo.
Gli oceani contengono circa il 97% dell’acqua della Terra, ma questa, naturalmente, non è potabile. Circa il 2% è congelato ai poli o nei ghiacciai. Del restante 1 per cento, quasi tutta – circa il 96 per cento – è acqua di falda, secondo la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Il resto della nostra acqua dolce si trova in superficie in torrenti, laghi, fiumi e zone umide.
L’acqua sotterranea può essere vicina alla superficie terrestre o profonda fino a 30.000 piedi, secondo l’US Geological Survey (USGS). La “falda acquifera” di una zona è il livello sotto la superficie dove si trova il suolo e la roccia saturi d’acqua; sopra il livello della falda acquifera si trova il suolo insaturo – anche se quel suolo è umido, contiene anche aria.
Come si muovono le acque sotterranee
Perché è impossibile da vedere e difficile da misurare, ci sono una serie di miti associati alle acque sotterranee. Si crede ampiamente, per esempio, che le acque sotterranee scorrano come un fiume sotterraneo: Anche se ci sono una manciata di luoghi con grandi fessure sotterranee dove l’acqua può scorrere rapidamente, questi sono molto rari.
L’acqua sotterranea si muove, tuttavia, e di solito scorre verso il basso attraverso la forza di gravità perché la maggior parte del rifornimento naturale avviene in montagna, ha detto Phillips. A seconda della densità della roccia e del terreno attraverso cui si muove l’acqua sotterranea, essa può scorrere lentamente fino a pochi centimetri in un secolo, secondo l’Environment Canada. In altre aree, dove la roccia e il terreno sono più sciolti e più permeabili, l’acqua freatica può spostarsi di diversi metri in un giorno.
La roccia più porosa, come il calcare, l’arenaria e la ghiaia, ha innumerevoli piccoli spazi che possono contenere l’acqua. Alcuni dei più grandi acquiferi del mondo – vasti serbatoi sotterranei di acqua freatica – si trovano in regioni con questi bedrocks porosi.
L’acqua freatica può anche essere trovata in regioni dove il bedrock è fatto di materiale più denso – come granito o basalto – se quel bedrock è stato spaccato o frantumato. Il materiale denso e impermeabile come l’argilla o lo scisto può agire come un “aquitard”, cioè uno strato di roccia o altro materiale che è quasi impenetrabile all’acqua, ha detto Phillips. Quando una falda acquifera è confinata sotto uno strato acquitardo, la pressione sulle acque sotterranee può essere sufficiente a forzare l’acqua fuori da qualsiasi pozzo che sia stato perforato in quella falda. Tali pozzi sono conosciuti come pozzi artesiani.
L’acqua di falda può essere intrappolata sotto la superficie terrestre per milioni di anni. Test su antiche acque sotterranee che gocciolano da fratture in una miniera profonda hanno rivelato che il liquido ha un’età compresa tra 1,1 e 2,7 miliardi di anni.
Qualità delle acque sotterranee
Mentre la qualità delle acque superficiali varia a causa di erosione, deflusso, inquinamento, materia vegetale, rifiuti animali e altri possibili contaminanti, la qualità delle acque sotterranee è generalmente più stabile. E poiché di solito si muove lentamente attraverso la roccia, le acque sotterranee sono filtrate da molti contaminanti, compresi alcuni batteri e virus. Questi fattori rendono le acque sotterranee un’importante risorsa di acqua potabile.
Questo non significa, tuttavia, che le acque sotterranee non possano essere contaminate: Ci sono molti casi in tutto il mondo in cui importanti risorse di acqua freatica (e forniture di acqua potabile) sono state rovinate dall’intrusione di acqua salata (un problema particolare nelle zone costiere), da contaminanti biologici come il letame o lo scarico delle fosse settiche, e da prodotti chimici industriali come pesticidi o prodotti petroliferi. E una volta che l’acqua freatica è contaminata, è notoriamente difficile da bonificare.
Oltre alle preoccupazioni sulla qualità dell’acqua freatica, il volume complessivo dell’acqua freatica negli acquiferi è anche un serio problema ambientale. L’acqua freatica è una risorsa limitata, e anche le grandi falde acquifere possono essere prosciugate di gran parte della loro acqua, specialmente durante le siccità, quando le falde acquifere non vengono ricaricate dalle precipitazioni.
Nella San Joaquin Valley meridionale della California, i livelli delle acque sotterranee sono diminuiti di più di 150 piedi (46 metri) durante la grave siccità del 1976-1977. Questo scenario si è ripetuto durante le successive siccità.
“Stiamo assistendo ad una sostanziale perdita di stoccaggio nella falda acquifera della Central Valley in California”, ha detto Phillips. “È passata dall’essere un lago nella San Joaquin Valley meridionale ad un luogo dove la falda acquifera è a 500 piedi sotto la superficie.”
Perdite di acqua freatica
Il pompaggio eccessivo di acqua freatica può provocare un abbassamento della falda acquifera; nei casi gravi, dove la domanda di pompaggio è alta e la ricarica della falda acquifera è lenta, la falda acquifera può scendere così in basso da essere sotto la profondità di un pozzo. Quando ciò accade, il pozzo si “prosciuga” e l’acqua non può essere rimossa fino a quando le acque sotterranee si ricaricano – il che, in alcuni casi, può richiedere centinaia o migliaia di anni. L’abbassamento della falda freatica diminuisce anche il flusso d’acqua nei laghi, nei fiumi e nei torrenti.
“L’acqua freatica è un’importante risorsa ecologica per le creature come per noi, e abbiamo già avuto seri problemi in molte aree dove grandi fonti d’acqua per la fauna selvatica – gli uccelli acquatici in particolare – si sono prosciugate”, ha detto Phillips.
L’importanza di preservare le risorse idriche sotterranee è sottolineata dal numero di luoghi che dipendono dalle acque sotterranee per l’acqua potabile, gli usi industriali e altri bisogni. Il Texas ottiene quasi il 60% della sua acqua dalle acque sotterranee; in Florida, le acque sotterranee forniscono più del 90% dell’acqua dolce dello stato. La Central Valley californiana, incentrata sull’agricoltura, rappresenta il 20 per cento di tutti i prelievi di acqua freatica della nazione, secondo l’USGS.
Ma in questi stati e in molti altri, le risorse di acqua freatica sono minacciate da interessi in competizione, dall’agricoltura e dalle miniere alle residenze private con pozzi di acqua potabile sulla proprietà.
Per esempio, l’Ogallala Aquifer – una vasta riserva di acqua freatica di 174.000 miglia quadrate (450.000 chilometri quadrati) – si trova sotto le Grandi Pianure, dal Sud Dakota al Texas. L’Ogallala fornisce quasi un terzo delle acque sotterranee agricole americane, ma nel 2010, circa il 30% delle acque sotterranee della falda acquifera era stato sfruttato.
Parte della falda acquifera Ogallala sono ora asciutte, e la falda acquifera è diminuita di più di 300 piedi in altre aree, secondo il Texas Water Development Board. Non solo queste perdite di acqua freatica hanno serie implicazioni per la produzione agricola e l’economia regionale, ma possono anche avere un effetto significativo e immediato sugli oltre 1,8 milioni di persone che si affidano all’Ogallala Aquifer per la loro acqua potabile.
“Anche se c’è ancora molta acqua freatica in profondità, diventa sempre più salata più si va lontano”, ha detto Phillips.
Informazioni aggiuntive di Marc Lallanilla.
Risorse aggiuntive
- L’U.S. Geological Survey tiene traccia dell’uso delle acque sotterranee negli Stati Uniti.
- L’U.S. Geological Survey’s Groundwater Watch fornisce informazioni da circa 850.000 pozzi di acqua freatica raccolti negli ultimi 100 anni.
- L’U.S. Water Monitor è un rapporto quotidiano sulla “salute dell’acqua” che riassume le informazioni federali sull’acqua.
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