Salinizzazione

Salinizzazione
Introduzione La salinizzazione è uno dei processi chiave che conduce alla desertificazione. È un fenomeno in crescita in tutto il mondo e colpisce milioni di ettari attraverso l’Europa. L’agricoltura riveste il ruolo più grande nella guida del fenomeno, poichè causa l’elevato consumo di acqua e il suo degrado chimico; ma, allo stesso tempo, rappresenta il settore economico su cui si ripercuotono gli effetti più forti. Gli scenari dell’attuale cambiamento climatico fanno crescere significativamente la salinità, provocando l’espansione delle aree colpite. Land Care In Desertification Affected Areas From Science Towards Application Salinizzazione
Massimo Iannetta Nicola Colonna Série di Opuscoli: B
Número: 3
Processi di salinizzazione Il termine salinizzazione è usato per indicare il processo di accumulo del sale nel terreno. Si verifica particolarmente nelle zone aride e semi‐aride dove i sali solubili cadono all’interno del terreno o sulla parte superficiale di questo. L’aumento di livello salino negli strati superficiali del terreno può colpire negativamente la crescita e la produttività della pianta fino al punto di farla morire. Le elevate concentrazioni di sali diversi (es: cloruro di sodio, magnesio e calcio, solfati e bicarbonati) influenzano la crescita delle piante sia direttamente, attraverso la loro tossicità, che indirettamente, aumentando il potenziale osmotico e abbassando l’assorbimento d’acqua dalle radici. Nei climi asciutti i continui accumuli di sale possono portare alla desertificazione, mentre in quelli umidi o sub‐umidi una salinizzazione moderata potrebbe verificarsi stagionalmente. L’accumulo di sale nel terreno è il prodotto finale di una lunga serie di processi. Il termine può, quindi, includere processi diversi guidati da cause diverse che portano però allo stesso risultato. In termini generali è possibile distinguere la salinizzazione primaria, dovuta alle caratteristiche naturali del suolo, dalla salinizzazione secondaria, dove sono le attività umane a giocare un ruolo fondamentale. Di base la salinizzazione si verifica quando, a seconda delle caratteristiche del suolo e delle acque sotterranee, l’equilibrio tra le precipitazioni/irrigazione e l’evaporazione propende maggiormente verso l’evaporazione. Possiamo identificare I tre processi principali che causano la salinizzazione: 9 l’innalzamento del livello delle falde acquifere: questo fenomeno, in terreni aridi, genera l’accumulo di sali nella superficie del suolo a causa dell’evaporazione dell'acqua; 9 l'accumulo di sali per irrigazione, ciò si verifica in modo particolare nelle zone aride, ove le precipitazioni non sono sufficienti ad eliminare i sali presenti nel terreno mediante lisciviazione; 9 L’intrusione di acqua salina: si verifica nelle aree costiere dove l’acqua salata sostituisce l’acqua sotterranea, vittima del sovra‐
sfruttamento. Il primo processo descritto si verifica anche in climi moderatamente umidi, nelle pianure alluvionali o nelle depressioni con fondo impermeabile dove confluiscono le acque provenienti dalle aree circostanti i cui terreni o sedimenti contengono sali. L’acqua, per risalita capillare, viene assorbita dalla superficie e qui evapora, a causa della radiazione solare, lasciando depositi di sale. Quale indicatore della salinità di tali suoli, è possibile osservare, sulla superficie del terreno, le croste formate del sale. Il secondo processo è frequente nelle aree coltivate in cui l'irrigazione è associata ad elevati tassi di evaporazione e terreni argillosi. In questo contesto la lisciviazione risulta ostacolata e gli ioni del sodio, del magnesio e del calcio si accumulano sulla superficie del suolo. L'ultimo processo si sta diffondendo presso tutte le zone costiere mediterranee, in cui il sovra‐sfruttamento delle risorse idriche causa l'abbassamento dei livelli delle falde acquifere e l'intrusione dell'acqua marina. Negli ultimi anni questo processo si è drammaticamente diffuso attraverso le aree costiere del mediterraneo. La crescente salinità della falda acquifera influenza la produttività dei terreni irrigati e, in una prospettiva di medio‐lungo termine, contribuisce alla salinizzazione secondaria del suolo. Occorre considerare, tuttavia, che anche in aree irrigate utilizzando acqua di “buona” qualità sono stati rilevati moderati livelli di salinità. Questo accade per opera dei metodi di irrigazione e dalle condizioni di aridità. Viceversa, il fenomeno della salinizzazione non si è verificato in terreni irrigati, per diversi anni, mediante acqua ricca di sali. Questi esempi indicano che ogni zona è caratterizzata da equilibri differenti e peculiari, che ne influenzano la possibile salinizzazione. Come si misura la Salinità? Aree colpite ed inclini alla salinizzazione Ogni volta che ci si concentra nella lettura di ricerche 0.67 La salinizzazione è un problema mondiale. Le valutazioni della FAO e dell’UNESCO, nel 1999, testimoniano che è un problema che colpisce milioni di ettari di terra nel mondo. Diverse stime condotte dimostrano che una significante percentuale di salinizzazione è indotta dall’uomo. Nel 1998, la seconda valutazione ambientale dell’Agenzia Europea per l’Ambiente riporta che sono circa 4 milioni gli ettari di terreno colpiti, principalmente nel Mediterraneo. Quattro anni dopo, nella terza valutazione, si è saliti a 16 milioni di ettari. Questa nuova valutazione include paesi, quali la Russia, che non erano stati considerati in precedenza, per cui I dati non sono dierattamente comparabili. La stessa fonte rivela anche che nel Mediterraneo circa il 25% delle colture irrigate è affetto da moderata o anche elevata salinizzazione. Un’altra fonte di dati è rappresentata da L’acqua dell’Europa: un indicatore base di valutazione, pubblicata nel 2003, in cui si evidenzia l’intrusione di acqua salina nei paesi europei, particolarmente in Spagna, Italia, Grecia e Turchia. Esiste una forte connessione tra l’indice di sfruttamento dell’acqua e le aree colpite dalla salinizzazione. Risulta evidente che molte delle aree colpite da un intenso processo di litoralizzazione, sono alla fine le stesse che stanno affrontando il problema della salinizzazione. Molto spesso si incontrano unità di misura diverse come il Relazioni di causa/effetto mho/cm o sottomultipli come Ms (milliSiemens) o μS Sono stati proposti diversi indicatori per valutare e controllare la salinizzazione attraverso l’Europa e per misurare come il processo si evolva nel tempo e nello spazio. Nessun indicatore, da solo, è capace di fornire relative alla salinizzazione, si riscontra la difficoltà di confrontare dati e risultati realizzati mediante l’impiego di differenti unità di misura. Pertanto, l’elaborazione di tali comparazioni si rivela problematica, soprattutto per i non addetti ai lavori. La salinità può essere definita come la concentrazione totale di sali disciolti in acqua ed è espressa in ‰. È misurata in parti per mille (ppt) o in solidi dissolti totali (TDS). Il TDS misura la concentrazione di solidi dissolti in una soluzione. (1 ppM = 1 milligrammo/litro, e 1 ppt=1 grammo/litro) Più spesso, la salinità è calcolata misurando la conduttività elettrica della soluzione, che cresce in proporzione diretta alla concentrazione di sali disciolti in essa. La conduttività elettrica dell’acqua (ECw) è espressa in diverse unità, come il deciSiemens per metro (dS/m). L'acqua piovana, per esempio, ha una conducibilità di 0.02 dS/m, mentre l'acqua marina si attesta fra 50‐60 dS/m. Il TDS e la conduttività non sono collegate linearmente, due soluzioni con identico TDS potrebbero avere un valore ECw differente, a seconda della presenza e della concentrazione di sale ionico. Una formula generalmente utilizzata per convertire il TDS in conducibilità è: TDS (ppM) = conduttività (mS/cm) x (microSiemens), vedi tabella.Il Siemens è l’'unità di misura ufficiale della conducibilità nel sistema metrico, mentre il mho è un’unità utilizzata in Nord America. sufficienti informazioni sul processo. Allo stesso tempo si ha a che fare con una varietà di dati disponibili tra i paesi e nei paesi, così da non avere un quadro chiaro della situazione e delle sue dinamiche. DPSIR ‐ quadro concettuale per la salinizzazione Forze motrici Industria, Agricoltura, Turismo, Abitazioni, Crescita degli insediamenti umani Pressioni Elevato consumo d’acqua, sfruttamento eccessivo dell’acqua sotterranea Stato Qualità e quantità dell’acqua di superficie, qualità chimica del suolo, struttura del suolo, status dell’acqua sotterranea Caso di studio in Spagna “Gli acquiferi della costa del fiume Vélez” La produttività non è influenzata dai livelli bassi di salinità ma le cose cambiano se si oltrepassa una soglia specifica. Nella prima metà del 1990 la scarsità di precipitazioni e le Generalmente i cereali tollerano meglio la salinità crescenti estrazioni d’acqua sotterranea hanno portato rispetto alle altre specie frutticole ed orto‐frutticole. ad una considerevole diminuzione dei livelli piezometrici L’impatto economico della salinizzazione non è facile da negli acquiferi. Si è registrato un significativo passo in valutare, a causa del rapporto non lineare tra avanti della fascia di acqua salina e la carenza d’acqua salinizzazione e produttività. Quindi la salinizzazione dovuta alla grave siccità è stata aggravata dal potrebbe rimanere inesplorata per anni, con livelli deterioramento nella qualità dell’acqua. Durante gli moderati di salinità, invece un’ulteriore aumento ultimi anni le precipitazioni sono aumentate e le riserve potrebbe causare l’abbandono della terra in pochi anni. hanno fornito acqua, per cui l’estrazione di acqua fresca Tolleranza delle colture alla salinità dagli acquiferi è stata in gran parte bloccata. Sensibili Attualmente, gli acquiferi non presentano segni di •
Livelli dell’acqua sotterranea, intrusione di acqua salina, salinizzazione del terreno, colture deboli, abbandono delle colture non tollerate, diminuzione del piselli, cipolle, trifoglio, patate, peperoni Moderatamente tolleranti •
Effetti Effetti sull’agricoltura mais, soia, pomodori, avena, frumento Tolleranti •
sotterraneo verso il mare, al fine di attuare un controllo di lungo termine su questo problema. Misure di adattamento e mitigazione Risposte Fonti alternative (dighe, condotti), limitazioni L’agricoltura gioca un doppio ruolo, in quanto primo e nell’uso d’acqua, regolamentazioni, contratti di accordo ultimo anello della catena che causa la salinizzazione. Da sull’acqua, nella una parte aumenta le pressioni sul suolo e sulle risorse tolleranza alle colture, tecniche di conservazione idriche, mentre dall’altra deve rapportarsi con strategie dell’acqua di adattamento e mitigazione. Gli agricoltori si stanno adattando alla crescente miglioramenti deflusso dalla diga sufficiente a mantenere uno scarico orzo, cotone, olivo, segale reddito agricolo, abbandono della terra e desertificazione desalinizzazione, significative intrusioni marine, ma è necessario un conduttività del suolo e dell’acqua attraverso un insieme di strategie che includono migliori scelte colturali, metodi di rotazione ed irrigazione, conservazione e ri‐utilizzo dell’acqua, desalinizzazione. Gli acquiferi della costa del fiume Vélez Una sonda permanente multi‐parametrica, ai fini della Caso di studio a Cipro: la penisola di Akrotiri raccolta dei dati sulla conduttività, situata in un punto specifico del fiume Salso‐ Imera è stata connessa in Dai primi anni ‘90, con un tasso medio di sfruttamento modalità wireless all’Ufficio d’estensione dei servizi dell’acqua di 18 milioni di m3/all’anno, la salinizzazione agricoli (SOAT) di Licata, nell’ambito del progetto di delle terre irrigate è diventata allarmante, costringendo ricerca sulla desertificazione RIADE. gli agricoltori a modificare le loro pratiche agricole e ad abbandonare le colture costiere e diversi beni. In seguito, l’aquifero è stato dichiarato dalle autorità area sotto tutela e lo sfruttamento è stato ridotto a 7 milioni di m3/all’anno. Attualmente, al fine di permettere un efficiente e sostenibile gestione degli acquiferi, vengono consentite solo estrazioni limitate. La domanda di irrigazione per le piantagioni di agrumi e colture stagionali si basa principalmente su un sistema molto costoso di irrigazione che convoglia le acque di Penisola di Akrotiri superficie dalla diga del fiume Kouris. Inoltre, al fine di mitigare gli impatti avversi della ridotta disponibilità Caso di studio in Italia: la piana di Licata d’acqua e del deterioramento della sua qualità nell’acquifero, è stato creato uno scarico artificiale per La piana di Licata è incluso nel bacino del fiume Imera l’acqua proveniente dalla diga a monte o dall’impianto che attraversa la parte centrale della Sicilia dove, fognario. naturalmente, sono diffusi I suoli molto salini. L’espansione delle serre per la produzione di ortaggi di alta qualità per il mercato nazionale ha contribuito fortemente ad aumentare l’estrazione d’acqua sotterranea, fin dal 1960 (più di 2000 pozzi legali e illegali) raggiungendo livelli critici (la media di ECw è pari a 5,9 mS/cm). Attualmente l’agricoltura intensiva è la principale attività economica dell’area, mentre lo sviluppo turistico fa aumentare il consumo d’acqua. Conclusioni Le sfide che oggi stiamo affrontando, per fornire soluzioni al problema della salinizzazione, includono la necessità di mobilitare la comunità scientifica al fine di elaborare un programma integrato e multi‐disciplinare per metodi, standard, database e network di ricerca per la valutazione ed il monitoraggio della salinizzazione dell’acqua e del suolo. Non è comunque sufficiente per comprendere I problemi. Dobbiamo fare in modo che la conoscenza che abbiamo ottenuto sia applicata in modo concreto, per il bene dell'umanità.