ARPA Toscana: gli effetti del cambiamento climatico sulla qualità delle acque

Gli effetti dei cambiamenti climatici sulla qualità delle acque è stato il tema del seminario promosso da ARPAT, LaMMA e Regione Toscana, tenutosi a Firenze, con la partecipazione di docenti universitari, esperti del CNR-IBE e geologi e geologhe di ARPAT.

Il clima terrestre è un sistema complesso, regolato da molti fattori interdipendenti, come le variazioni dell’asse terrestre, l’attività vulcanica e quella umana, ma anche le correnti marine, come ricordato da Pietro Rubellini, Direttore generala di ARPA Toscana, nel suo discorso introduttivo.

Bernardo Gozzini del Consorzio LaMMA, citando il servizio Copernicus Climate Change, ha evidenziato l’aumento della temperatura media globale (+1,1 °C rispetto al periodo 1850-1900). L’estate 2023 (giugno, luglio, agosto in termini meteorologici) si è presentata come la più calda mai osservata a livello mondiale ed in Italia è stata l’ottava estate più calda dal 1800, con un +1,04 °C rispetto al 1991-2000.

Il quadro che emerge ha chiaramente effetti sulle acque sotterranee e superficiali in termini di inquinamento dei corpi idrici per deflusso e contaminazione da nutrienti, aumento della formazione di fioriture algali nocive determinato da nutrienti e temperature, riduzione di ossigeno disciolto e aumento della temperatura di fiumi e laghi. Gli effetti del cambiamento climatico si osservano inoltre nell’aumento della temperatura degli oceani e dei mari e nell’innalzamento del livello marino, che dà luogo al fenomeno del cuneo salino: l’acqua salata del mare si fa strada nella falda acquifera dell’entroterra per una ridotta portata dei corsi d’acqua dovuta, ad esempio, alla siccità.

Le buone conoscenze acquisite hanno messo in luce situazioni di sensibilità anche della risorsa idrica sotterranea ai cambiamenti climatici, sia in termini di quantità che di qualità delle acque. Marco Doveri, Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa, ha mostrato come, in molti acquiferi, si manifesti un aumento nelle concentrazioni di alcuni composti chimici, parallelamente ad un aumento dei livelli quantitativi in falda. La piovosità relativamente elevata, interposta a periodi relativamente secchi, fa registrare aumenti sia dei livelli piezometrici che delle concentrazioni di nitrati e cloruri nelle acque sotterranee. Fenomeni estremi possono quindi portare all’accumulo di sostanze nutrienti e salinità nella zona insatura dell’acquifero, con un loro successivo rilascio concentrato nelle acque sotterranee.

In Toscana, questo tipo di fenomeno si è osservato a Cecina (LI) e nella falda pratese mentre a Pianosa, di fronte ad eventi estremi di piovosità, il sistema insulare risponde con un’inefficace infiltrazione, con un decremento dei livelli piezometrici ed un incremento della conducibilità elettrica, quindi della salinità.

Nell’acquifero vulcanico del Monte Amiata, i risultati del monitoraggio della falda confermano lo sfasamento di circa 1,5 anni tra piovosità e livelli della falda e portate delle sorgenti, come illustrato da Stefano Menichetti e Marcello Panarese nel corso del loro intervento. Lo stesso sfasamento emerge anche con i dati qualitativi, in particolare con le concentrazioni dell’arsenico. Negli ultimi 10 anni, infatti, si assiste alla variazione delle concentrazioni di arsenico e di boro presenti in falda che seguono, in maniera opposta, la variazione della stessa.

Nell’acquifero della Val di Chiana, come ricordato da Luca Sbrilli e Stefano Menichetti, emerge uno stato chimico scarso e opposte tendenze per tre diversi parametri responsabili di tale stato: ferro e manganese in incremento ambientalmente significativo e nitrati in inversione. Nel ricercare una possibile relazione tra dato chimico e livello quantitativo, si è osservata una ciclicità nelle piogge di 5-6 anni, espressa, in modo correlato, anche nei dati dei nitrati. La correlazione tra piogge e livelli sembra indicare un tempo di risposta, oltre le oscillazioni immediate stagionali, di circa otto mesi.

Anche nell’acquifero carbonatico della Montagnola Senese, vengono monitorati alcuni inquinanti per verificare la presenza di eventuali tendenze confrontabili con i cambiamenti del regime pluviometrico e piezometrico. Il monitoraggio, come mostrato da Elena Calosi e Marcello Panarese, ha evidenziato, dal punto di vista qualitativo, che i pozzi ad emungimento continuo ad uso potabile mostrano una generale tendenza all’aumento dei cloruri e solfati e che il rapporto cloruri/solfati presenta un salto dopo il 2016, periodo caratterizzato da eventi piovosi concentrati.

Gli effetti dei cambiamenti climatici influenzano la qualità e quantità delle acque superficiali, come evidente nel caso del fiume Paglia e della sua contaminazione da mercurio, oggetto di uno studio che ARPAT ha finanziato e contribuito a realizzare a partire dal 2017. Diversi sono gli effetti dei cambiamenti climatici sul ciclo del mercurio nel sistema del Paglia; Pilario Costagliola ne ha portati, a titolo di esempio, tre:

1) gli eventi di piena contribuiscono a trasportare il mercurio presente sulle terrazze ricche di questo inquinante, normalmente non raggiunte dalle acque, fino al mare

2) l’aumento delle temperature favorisce la produzione di metilmercurio più ecotossico del mercurio

3) gli incendi, sempre più frequenti, contribuiscono a vaporizzare il mercurio intrappolato nei boschi.

Il seminario ha contribuito a mettere a fuoco il futuro che ci attende per il quale dobbiamo prevedere strategie di adattamento, tenendo conto che gli impatti del cambiamento climatico sono sia diretti: incendi boschivi, disturbi degli ecosistemi, minore produzione alimentare, problematiche del comparto agricolo, la risalita del cuneo salino, che indiretti: l’aumento dei prezzi degli alimenti, la presenza di alcuni inquinanti, l’aumento della conflittualità tra gli utenti, che si intensifica di fronte alla riduzione significativa di una risorsa.

Il contrasto al cambiamento climatico rappresenta la più grande delle sfide, molto dipende dai nostri comportamenti sia a livello individuale che collettivo. Senza una trasformazione dell’individuo, parte della collettività, con difficoltà potremmo attraversare questo periodo.