L’acqua – Parte 1: Il ciclo dell’acqua

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Sul nostro pianeta sono presenti grandissime quantità d’acqua, in forma solida (i ghiacci del polo nord e del polo sud, ecc.), in forma liquida (i mari, i fiumi, ecc.) ed in forma gassosa (le nuvole, ecc.). Per la vita dell’uomo l’acqua è fondamentale ma è necessario che abbia un basso contenuto di sali, che non sia contaminata da batteri o altri microorganismi e che non contenga sostanze tossiche (arsenico, metalli pesanti, pesticidi, ecc.).

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Spesso la lavorazione di minerali richiede grandi quantità d’acqua che dopo la lavorazione rimangono inquinate. Foto di 2229018 da Pixabay.

L’acqua dei mari è troppo salata e non può essere usata per bere. Trasformare l’acqua marina in acqua dolce potabile è un processo complicato e costoso. Anche molti animali da allevamento hanno bisogno di bere acqua dolce. I terreni agricoli devono essere irrigati con acqua dolce e bisogna sempre tenere sotto controllo la concentrazione di sali nel terreno e mantenerla a livelli bassi, altrimenti non è più possibile produrre nutrimento attraverso le colture per molti anni. Solo una piccola parte dell’acqua presente sul nostro pianeta è acqua dolce (3%).

Acque dolci
Areogramma della distribuzione delle acque sulla Terra: solo il 3% è costituito da acqua dolce. Di questo 3% il 75 % è immagazzinato nei ghiacciai, il 10% costituisce le acque dei fiumi e dei laghi ed il restante 15% è immagazzinato sotto terra nelle falde acquifere.

C’è bisogno di acqua dolce nelle nostre case, negli ospedali, nelle cucine, nelle industrie alimentari, nelle cartiere, nell’agricoltura, ecc. Tuttavia, sebbene l’acqua sia presente sulla Terra in grandissime quantità, la disponibilità di acqua dolce è limitata. Essa tende ad accumularsi in serbatoi sotterranei chiamati “falde acquifere”.

Falde acquifere e ciclo dell'acqua
La figura illustra il ciclo dell’acqua che si accumula nei mari, evapora perdendo la salinità, si condensa in cielo formando le nuvole e ricade a terra sotto forma di pioggia e neve. Una parte dell’acqua delle precipitazioni si raccoglie in corsi d’acqua, la restante parte impregna tutto il terreno, scendendo in profondità attraverso rocce permeabili ed accumulandosi in serbatoi naturali racchiusi tra rocce impermeabili: questi serbatoi sono le falde acquifere.

Questi accumuli sotterranei di acqua possono presentarsi sotto forma di laghi sotterranei oppure di ammassi di terra impregnata di acqua. Si formano a causa delle precipitazioni atmosferiche: l’acqua che cade dal cielo bagna il terreno e piano piano prosegue il suo cammino scendendo in profondità. Durante questo processo quasi tutte le sostanze chimiche con cui l’acqua viene a contatto entrano in soluzione. Il processo con cui le falde si riempiono di acqua richiede tempi abbastanza lunghi ed è favorito da piogge deboli ma persistenti mentre avviene in misura molto minore con piogge violente concentrate in tempi brevissimi. Con i cambiamenti climatici che sono in corso si ritiene saranno sempre meno frequenti le piogge deboli e protratte per lunghi periodi e saranno sempre più frequenti gli acquazzoni violenti che scaricano grandi quantità d’acqua in tempi brevi e questo oltre a causare un aumento del numero di inondazioni porterà anche ad un impoverimento delle falde acquifere. I paesi e le città si procurano l’acqua dolce prelevandola dalle sorgenti e dai pozzi (acque di falda), dai fiumi, dai laghi, dai bacini artificiali e a volte dal mare. A volte l’acqua prelevata è abbastanza pura da non aver bisogno di essere trattata (in Italia il 71,2% dell’acqua prelevata, dati del 2018), negli altri casi (soprattutto l’acqua di fiume, di lago e di mare) viene trattata per renderla potabile in impianti detti potabilizzatori.

Acqua suddivisa per fonti 2018
Areogramma relativo ai prelievi di acqua per uso potabile in Italia per fonte riferiti all’anno 2018 espressi in milioni di metri cubi. Fonte ISTAT.

Tecnologia dell’acqua: L’acqua – Parte 1: Il ciclo dell’acqua; L’acqua – Parte 2: L’impronta idrica; L’impianto di potabilizzazione; L’acquedotto; L’impianto di depurazione delle acque reflue; Teoria