L’ACQUA DEL PIANETAL’acqua è un componente essenziale allo sviluppo e al mantenimento della vita. Ci sono due gruppi fondamentali di viventi: quelli che sono in grado di sintetizzare tutte le sostanze che loro servono per vivere, detti autotrofi; e quelli che non sono in grado di farlo, e possono vivere solo a spese del primo gruppo. I vegetali appartengono al primo, e sintetizzano le molecole indispensabili alla vita a partire quasi esclusivamente da acqua [H2O], luce [650 ~ 700 nm] e anidride carbonica[CO2]:
6 H2O + 6 CO2 -----luce----> C6H12O6 (glucosio)
Al contrario, gli animali – noi compresi – sono organismi eterotrofi, e non potrebbero esistere se non potessero nutrirsi - direttamente o indirettamente - di vegetali:
C6H12O6 -------> 6 H2O + 6 CO2
Quindi, nell’economia della vita sul pianeta, l’acqua è indispensabile: senz’acqua non esisterebbe la vita vegetale, e di conseguenza neppure quella animale. Il sole continuera’ a darci luce e calore per almeno 3 miliardi d’anni. La superficie terrestre è ricoperta per il 71% circa da acqua. La quantità totale d’acqua presente sul pianeta è enorme e ammonta a più di 1.36 miliardi di chilometri cubici; circa il 97 % di quest’acqua è raccolta negli oceani, è salata e non direttamente utilizzabile. Si stima che la distribuzione dell’acqua utilizzabile a scopi industriali, agricoli e personali, sia all’incirca la seguente: 29 milioni di Km3 vincolati nei ghiacciai e nelle calotte polari; 8.3 milioni di Km3 siano nel sottosuolo; 125 mila Km3 nei laghi e 104 mila Km3 nei mari interni; 67 mila Km3 siano assorbiti negli strati più superficiali del terreno; 13 mila Km3 siano nell’atmosfera; 1.250 Km3 scorrano nei fiumi [US Geological Survey, 1984; NASA].
L’acqua non è distrutta in alcun modo, ne’ naturalmente né per effetto delle attività umane. La quantità totale d’acqua non varia, non si disperde nello spazio esterno al pianeta, ma rimane strettamente vincolata alla struttura terrestre. Ci sono evidenze geologiche che tali immani quantità d’acqua scorrano sul pianeta da almeno 3.8 miliardi d’anni, quindi praticamente dalla formazione stessa della Terra. E’ fuori dubbio che almeno qualcuna delle molecole d’acqua che beviamo abbiano fatto parte di qualche dinosauro, più di 100 milioni d’anni fa. Tale costanza è assicurata dal cosiddetto ‘ciclo idrogeologico’, caratterizzato da poche fasi fondamentali: evaporazione dalle acque superficiali [passaggio dell’acqua dallo stato liquido allo stato gassoso] e traspirazione dalle piante; condensazione [ritorno dallo stato gassoso a quello liquido]; precipitazione; deflusso superficiale; infiltrazione nel suolo. L’evaporazione avviene per effetto del riscaldamento che il sole determina sulle acque degli oceani, dei mari, dei laghi, dei fiumi e d’ogni raccolta d’acqua superficiale; l’aria calda, che ha una grande capacità di trattenere il vapor d’acqua, tende ad espandersi e quindi a salire nell’atmosfera, come i palloni aerostatici. L’espansione però ne determina il raffreddamento; e l’aria fredda ha una capacità di contenere umidità molto inferiore a quella dell’aria calda. Cosicché quando l’aria umida è salita ad altezze generalmente superiori al chilometro, e quindi la temperatura si è abbassata sufficientemente, l’aria fredda perde la capacità di trattenere l’umidità, e il vapore condensa in gocce microscopiche d’acqua, formando le nuvole. Le nuvole, sono soggette a spostamenti nelle più varie direzioni, spinte dai venti che anch’essi si formano e sono diretti dalle più diverse temperature delle differenti regioni terrestri, oltre che da altre forze, spostando estese masse d’aria . Quando le nuvole incontrano masse d’aria sufficientemente fredde, si ha un’ulteriore diminuzione della loro capacità di trattenere l’umidità; aumenta l’effetto di condensazione, fino a formare gocce d’acqua troppo grandi perché siano trattenute sulle nuvole, con la conseguente caduta a terra in forma di pioggia; se la temperatura è sufficientemente bassa, in forma di ghiaccio e neve. In ogni modo, tutta l’acqua evaporata dalle raccolte idriche superficiali, ricade sugli oceani e sulla terraferma. In parte defluisce dalle zone sopraelevate del territorio, in rivoli, torrenti e fiumi, fino ai laghi, e di nuovo nei mari e negli oceani; in parte evapora subito e in parte ritorna all’atmosfera attraverso la traspirazione delle piante, che l’ hanno assorbita dal terreno con le radici; in parte è trattenuta nel terreno, impregnandolo in diversa misura, infiltrandosi fino a diverse profondità, anche in relazione alla struttura microscopica ed alla geologia del suolo, fino a concorrere al ripristino delle falde acquifere; e comunque rifluisce attraverso vie sotterranee, nei laghi e nei fiumi, fino agli oceani. Dagli oceani alimenta l’immane ciclo idrogeologico di scambio dell’umidità con l’atmosfera e la terraferma. Un ciclo che è continuamente attivo, senza interruzione, su tutto il pianeta; un gigantesco sistema attivato con l’assorbimento dell’energia termica del sole. Noi utilizziamo l’acqua, ma solo temporaneamente; non la distruggiamo; ritorna sempre in circolazione. Solo che la superficie terrestre è costituita per più di due terzi dagli oceani, assieme a laghi e mari interni, e così piove con maggiore probabilità sugli oceani, che non sulla terraferma: infatti, circa 320 mila chilometri cubici d’acqua ricadono direttamente sugli oceani. La quantità d’acqua che ricade sulla terraferma è tuttavia enorme: ammonta mediamente a circa 100 mila chilometri cubici l’anno; una quantità in grado di ricoprire tutta la superficie terrestre, oceani compresi, con uno strato d’acqua di 1 metro. Questa è l’acqua dolce, quella che potremmo utilizzare per le nostre varie necessità. Più di 60 mila chilometri cubici ritornano però rapidamente nell’atmosfera, per evaporazione dai laghi, fiumi, e varie raccolte d’acqua; circa 30 mila chilometri cubici ritornano agli oceani attraverso i fiumi e vari percorsi sotterranei; una parte, ritorna in circolo più lentamente. Considerati i circa 3.500 Km3 d’acqua trattenuti dalle dighe dei bacini artificiali, rimangono all’incirca 12.500 Km3 d’acqua dolce a disposizione della popolazione terrestre, ossia oltre 5.500 litri d’acqua per giorno, per ogni abitante del pianeta [Lomborg, 2003]. Secondo altre stime i bacini artificiali rendono disponibili una quantita' di acqua utilizzabile circa doppia [Varma, 2002]. Si ritiene che la popolazione terrestre si stabilizzerà definitivamente intorno agli undici miliardi d’individui, intorno al 2200, secondo uno studio elaborato dalle Nazioni Unite nel 2001. Poiché la disponibilità idrica non muterà sostanzialmente, ma anzi sicuramente aumenterà con la costruzione di bacini artificiali di raccolta e probabilmente anche da tecniche che diminuiscano l’evaporazione superficiale, ci saranno a disposizione più di 2500 litri d’acqua per persona per giorno. Vi sono attualmente nel mondo piu' di 45 mila dighe alte piu' di 15 metri e circa 800 mila dighe piu' basse, per una capacita' di raccolta di oltre 7 mila Km3: le dighe rendono disponibile ~ il 70% delle acque che altrimenti ritornerebbero inutilizzate negli oceani [Varma, 2002].
Le nostre necessità d’acqua giornaliere per soddisfare la sete, gli impieghi domestici e l’igiene personale ammontano a circa 100 litri d’acqua per giorno; il resto è impiegato dall’agricoltura e dall’industria. La maggior parte dell’acqua, infatti, è impiegata per l’irrigazione, però il 30-70% ricade nei laghi, nei fiumi, e in parte va a ricostituire le falde freatiche; circa il 45% serve per raffreddare le centrali elettriche, e dopo l’uso è rimesso subito in circolo; l’80-90% dell’acqua utilizzata per usi industriali, viene anch’essa resa di nuovo disponibile per altri usi. Da notare che nel secolo appena trascorso, sono stati utilizzati solo 2100 Km3 d’acqua, pari al 17% della quantità disponibile; secondo le previsioni, nel 2025 si utilizzerà solo il 22% dell’acqua annualmente disponibile.
Tuttavia, in natura non c’e’ una distribuzione geografica uniforme delle fonti d’evaporazione [fiumi, laghi, acque superficiali]; ne’ della composizione e della struttura fisica del terreno; ne’ dell’orientamento, della lunghezza e dell’altezza delle catene montuose, che influiscono sul comportamento di venti e nuvole, e quindi delle precipitazioni; ne’ della temperatura delle acque superficiali [quelle oceaniche prossime all’equatore sono costantemente più calde che nelle zone più a Nord]; ne’ dei venti che influiscono sullo spostamento delle nuvole; ne’ degli altri fattori che influiscono sull’efficienza del ciclo idrogeologico. Inoltre, l’estrema variabilità delle condizioni meteorologiche nelle diverse zone geografiche, fa sì che le piogge non cadano ne’ dove ne’ quando sarebbe utile, ne’ con l’intensità opportuna; cosicché, malgrado cada sul pianeta una quantità d’acqua tale da ricoprirne la superficie con 97- 100 cm d’acqua all’anno, in alcune località ne cadono 10 e in altre, mille cm all’anno. In alcune zone la quasi totalità delle piogge cade in poche settimane; in altre, in tempi molto lunghi. Sui pendii sopravvento delle isole Hawai, cadono mediamente 700 cm di pioggia all’anno; nelle pianure sottovento, solo 40 cm. Nelle isole Reunion, nell’Oceano Indiano, possono cadere 200 cm di pioggia in 24 h. Su Sacramento, in California, nella bella stagione cade solo il 6% della quantità d’acqua dell’anno. L’ Islanda dispone giornalmente di circa due milioni di litri d’acqua per abitante, e il Kuwait solamente 30 litri. L’ipotizzato "effetto serra" potrà comportare un aumento d’evaporazione, che però comporterà necessariamente anche un incremento delle piogge; potranno verificarsi spostamenti delle zone con abbondanza o carenza di precipitazioni e quindi di disponibilità idriche; ma si prevede che saranno d’entità molto limitata. [Lomborg, 2003]
L’incostanza, l’irrazionalità, l’irregolarità, e la violenza tipiche della natura, sono testimoniate da fenomeni di grande effetto distruttivo [diluvio universale a parte, con annegamento di tutti i viventi terrestri, salvo quelli sull'arca, stando alle sacre scritture] dovuti proprio alle sproporzioni nella ricaduta dell’acqua sul territorio. Come si rileva dalla Base-dati Internazionale dei Disastri [Univ. di Louvain, Bruxelles], dal 1900 al 1998 si sono verificati 2.350 tra tempeste, cicloni, uragani e tifoni, che hanno provocato un milione e 200 mila vittime e danni a più di 400 milioni di persone; si sono verificate 2.042 inondazioni, che hanno provocato più di sette milioni e 450 mila vittime, danneggiando oltre due miliardi e 200 milioni di persone. La carenza di piogge, ha causato 742 condizioni di siccità, e conseguenti carestie, determinando più di 17 milioni e 770 mila vittime, oltre a danni a più di un miliardo e mezzo d’individui.
Tuttavia, considerata la necessità quotidiana in 100 litri a persona, nessun Paese può lamentare disponibilità inferiori, salvo il Kuwait [30 litri a persona / giorno, pari a circa 10 m3 all’anno]. Secondo il Water World Development Report (www.wateryear2003), una decina di Paesi ha a disposizione meno di 150 m3 annui per persona, ossia meno di 410 litri /persona/giorno [Striscia di Gaza, Emirati Arabi Uniti, Bahamas, Qatar, Maldive, Libia, Arabia Saudita, Malta e Singapore]. Fissata invece la necessità individuale a 2700 litri al giorno, ci sono almeno 14 Paesi, tra africani e medio-orientali, oltre a Singapore, che soffrono di una cronica scarsità d’acqua. Le risorse d’acqua potabile in Africa solo solamente il 9% circa delle disponibilità globali; e tali risorse sono oltretutto distribuite in modo molto disuguale, con i Paesi dell’Africa occidentale e centrale sui quali cade la maggior parte delle piogge, e le zone del nord e del sud Africa, oltre al corno d’Africa, che subiscono invece costanti / ricorrenti siccità. Certamente, mancano infrastrutture e tecnologie per l’accrescimento delle disponibilità, per la raccolta delle acque in bacini artificiali, la loro sanificazione e distribuzione. L’Unione Africana (AU) dovrebbe adoperarsi istituzionalmente per riequilibrare questa situazione di disuguaglianza regionale nelle disponibilità idriche, che hanno come conseguenza diretta la cronica presenza di malattie da scarsità d’igiene e da sottalimentazione.
Alcuni dei Paesi con ridotte disponibilità idriche suppliscono con la dissalazione dell’acqua di mare; i costi sono relativamente bassi [0.5 – 0.8 euro / 1000 litri, pari a circa 1 – 1.5 lire al litro]; altri potrebbero farlo. Altri Paesi suppliscono ottimamente importando cereali, giacché la maggior parte [il 70% circa] dei 2700 litri necessari per persona / giorno, andrebbero utilizzati in agricoltura: infatti, per ottenere una tonnellata di cereali occorrono all’incirca mille tonnellate d’acqua [Lomborg, 2003], e quindi importare cereali è come importare risorse idriche. Molti Paesi già lo fanno. Purtroppo diversi Paesi, sono retti da poteri oligarchici, più interessati all’interesse personale, che al benessere della loro gente. Questi stessi, ed altri, sono inoltre riluttanti, come tutte le popolazioni primitive, a promuovere il cambiamento e sono sospettosi nei confronti della tecnologia, che è invece il più potente meccanismo di cui disponiamo per migliorare il mondo e che alla fine porterà a soluzione anche la loro condizione attualmente insoddisfacente. Ci sono Paesi, come Israele, che amministrano con la massima cura le limitate risorse idriche disponibili, soprattutto adottando i dettami della rivoluzione agricola configurata da Borlaug [Premio Nobel 1970], centrati sull’impiego di varietà molto produttive, di pesticidi, di fertilizzanti e d’irrigazioni equilibrate [Trewavas, 2001]. La conduzione delle operazioni d’irrigazione è particolarmente importante, visto che non solo comporta l’impiego del 70% circa dell’acqua dolce disponibile, ma anche perche’ buona parte di quest’acqua [dal 60 all’80% ] , così com’è somministrata tradizionalmente, non è utilizzata direttamente dalle coltivazioni, ma si disperde inutilmente nel terreno. L’irrigazione "a goccia" ha comportato una migliore utilizzazione dell’acqua, e consentito di ottenere – combinata con l’uso di pesticidi, fertilizzanti e varietà ad elevata produttività - fino ad un raddoppiamento della produzione di cereali in diversi Paesi, quali India e Cina.
Nei Paesi con elevate disponibilità idriche, è invece più evidente il problema dello spreco, spesso favorito dai bassi costi dell’acqua: in Europa, ad esempio, lo spreco è compreso tra il 10 e il 30% circa [Agenzia Europea per l’Ambiente, 1999]. Un recupero, con una migliore utilizzazione in agricoltura, applicando la tecnica della rivoluzione agricola di Borlaug; non certo le coltivazioni ‘biologiche’, che sono irrazionali e ‘insostenibili’ [Trewavas, 2001], avrebbe una vantaggiosa ricaduta in generale, poiché le maggiori produzioni dei Paesi avanzati potrebbero contribuire a ridurre le necessità alimentari dei Paesi con minori disponibilità idriche e tecnologiche, a condizioni economiche reciprocamente vantaggiose.
Insomma, quello idrogeologico è un ciclo efficiente, ma non si svolge in modo uniforme ed equilibrato, nelle diverse aree del pianeta; coinvolge una quantità di variabili, che ne rendono il comportamento caotico e irrazionale (come ben sanno i meteorologi); ne deriva la necessità di prevedere interventi atti ad una migliore gestione delle risorse idriche peraltro più che sufficienti per soddisfare le necessità attuali e future. Ci sono piu’ di 20 Organizzazioni Internazionali istituite per cercare di risolvere tali problemi, gran parte sotto l’egida delle Nazioni Unite; tra le principali: l’UNESCO, con il suo Programma Idrogeologico Internazionale (IHP); il Programma delle Nazioni Unite per l’Ambiente (UNEP); il Programma delle Nazioni Unite per lo Sviluppo (UNDP); il Programma delle Nazioni Unite per gli insediamenti umani (UN-HABITAT); l’ Organizzazione per l’Agricoltura e l’Alimentazione (FAO); l’Organizzazione delle Nazioni Unite per lo Sviluppo Industriale (UNIDO); l’Università delle Nazioni Unite (UNU); oltre all’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO), alla Banca Mondiale, alla Commissione Economica Africana (ECA), alla Commissione Economica e Sociale dell’Asia e del Pacifico (ESCAP), alla Commissione Economica dell’America Latina e dei Carabi (ECLAC), ed altre.In conclusione, sul pianeta c’è acqua in abbondanza, né si può prevedere che verrà a scarseggiare in futuro; si può anzi prevedere che aumenteranno le nostre capacità di raccolta e contenimento, oltre che d’utilizzazione, mediante bacini artificiali, tecnologie che riducano l’evaporazione e il perfezionamento delle tecniche agricole. Secondo l’International Water Management Institute, per il 2025 le necessità idriche aumenteranno di almeno 600 Km cubici, in relazione al maggiore fabbisogno per l’aumento della popolazione; si prevede che le dighe già in costruzione ne metteranno da sole a disposizione almeno 1.200 Km3 [Lomborg, 2003]. Le situazioni di carenze idriche croniche, troveranno soluzioni soddisfacenti mediante opportuni perfezionamenti nella gestione della raccolta, mantenimento, sanificazione e distribuzione delle acque, oltre che con l’esercizio delle tecniche agricole più moderne e razionali.
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AFRICA: http://www.wateryear2003.org/en/ev.php@URL_ID=4874&URL_DO=DO_TOPIC&URL_SECTION=201.html
European Environment Agency, 1999: http://themes.eea.eu.int/fulldoc.php/state/water?fn=92-9157202-0&1=en
Lomborg, B., ‘L’ambientalista scettico’, Mondadori, Saggi, 2003.
NASA: http://earthobservatory.nasa.gov/cgi-bin/texis/webinator/printall?/Library/Water/index.html
Trewavas, A. J., ”The Population/Biodiversity Paradox. Agricultural Efficiency to Save Wilderness.”, 2001, Plant Physiology 125, 174-179.
US Geological Survey, 1984: http://ga.water.usgs.gov/edu/earthwherewater.html
Varma, C.V.J., 'Meeting Environmental Impact Requirements of Dams', 2002 http://www.icold-cigb.net/Envussd.htm