L’asse terrestre si muove di continuo (succede anche in caso di forti terremoti). Il titolo della notizia uscita su openonline e su altri giornali recita “L’estrazione di acqua dalle falde ha modificato l’inclinazione dell’asse terrestre – Il sorprendente studio su Nature”. Ora, è vero che l’emungimento delle falde acquifere può provocare subsidenze particolarmente elevate (oltre 50 mm/anno) e quindi forzatamente un po' di disequilibrio ci deve essere per forza, ma l’estensione delle zone interessate dal fenomeno pare un po' troppo limitata e saltuaria per provocare uno sconquasso del genere. Comunque sarebbe bastato leggere meglio il lavoro (o meglio farlo leggere ad una persona competente) o affidarsi a qualche lancio di agenzia autorevole per trattare meglio la questione e dire che le variazioni della posizione dell'asse di rotazione terrestre sono state il mezzo per arrivare al fine: il lavoro è partito dali movimenti dell’asse terrestre per capire se ci sia e quanto sia il contributo dei prelievi dalle falde acquifere all'aumento del livello dl mare. Invece Openonline (e gli altri a cascata) partono da una conclusione accessoria senza parlare dello scopo reale del lavoro. Inoltre non è vero che questo studio "smentisce la precedente teoria secondo cui a modificare l’inclinazione dell’asse terrestre fosse la fusione dei ghiacci polari": semplicemente conferma la presenza di un altra componente oltre a quelle già note, fra le quali ovviamente la fusione dei ghiacci antartici e groenlandesi è presente eccome.
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| area in subsidenza a Lorca, in soagna a causa dei prelievi idrici dal sottosuolo a scopo irriguo |
SFRUTTAMENTO DELLE FALDE ACQUIFERE E SUBSIDENZA. Già l’inserimento del prefisso “sovra” implica di suo che la risorsa venga sfruttata più di quanto viene prodotta. Venendo alle acque sotterranee in alcuni casi, soprattutto nelle zone aride, si tratta di acquiferi fossili, formatisi in condizioni climatiche diverse da quelle attuali e che quindi sono sovrasfruttati per definizione. Comunque il sovrasfruttamento delle falde acquifere presenta diversi aspetti negativi da tempo acclarati e piuttosto gravi. Innanzitutto produce subsidenza; il che in aree lontane dal mare, per esempio a Pistoia o a Lorca in Spagna, dove ci sono importanti necessità di acqua a scopo irriguo, il problema è meno grave, anche se potrebbe portare a qualche rischio per gli edifici o a un aumento della pericolosità da alluvione.
La subsidenza indotta dai prelievi di acque di falda nelle aree costiere invece si somma alla subsidenza naturale che caratterizza nella maggior parte dei casi le aree di questo tipo, acuendone le conseguenze. Anche bonifiche e canalizzazioni, che da un lato sono utilissime per evitare danni alle coltivazioni e ai beni antropici in generale impedendo le alluvioni, dall’altro sono un problema perché senza le alluvioni non si depositano quei sedimenti sul terreno che in Natura spesso servono proprio per controbattere la subsidenza (è proprio la somma di subsidenza e deposito di sedimenti alluvionali che consente lungo le coste accumuli sedimentari particolarmente potenti). Da ultimo l’aumento del livello marino si somma dal punto di vista geometrico alla subsidenza.
Quindi tra subsidenza e innalzamento del livello marino le conseguenze possono essere devastanti, sia per la sommersione di importanti aree, specialmente deltizie, che per la risalita delle acque marine nel sottosuolo, il cosiddetto cuneo salino, il quale rende impossibile sfruttare ulteriormente le falde e distrugge l’agricoltura quando le falde contenenti acque salse arrivano al livello delle radici delle piante.
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| a sinistra la Variazione totale dello stoccaggio delle acque sotterranee sulla terraferma a destra la variazione del livello del mare associata Periodo 1993–2010 - Valori in mm da Seo et al 2023 |
LE COMPONENTI DELL’AUMENTO DEL LIVELLO DEL MARE. Da come è messo il titolo dell’articolo in italiano sembra che l’asse terrestre si muova a causa della somma degli effetti locali del sovrasfruttamento delle falde acquifere.
In realtà non è una conseguenza diretta del sovrasfruttamento, perché è stato omesso un passaggio fondamentale: per la maggior parte dopo il loro utilizzo queste acque finiscono appunto in mare e lo scopo della ricerca è stabilire se e quanto il livello del mare sia stato influenzato da questo contributo.
Nel periodo 2005-2015, l'altimetria satellitare ha mostrato un aumento del livello medio globale del mare di 3,5 mm/anno. La missione spaziale GRACE è stata in grado di fornire in dettaglio il contributo di varie componenti come lo scioglimento delle calotte glaciali antartica e groenlandese e dei ghiacciai montani: i cambiamenti della densità oceanica hanno contribuito per circa 1,3 mm/anno (WCRP, 2018). Il resto (2,2 mm/anno) è causato dall'aumento della massa oceanica (Kim et al., 2019).
ASSE DI ROTAZIONE TERRESTRE E PRELIEVI IDRICI. Ma a quanto ammonta l'aumento del livello marino a causa dei prelievi di acque sotterranee? Sulla base di modelli climatici, gli scienziati hanno precedentemente stimato per i prelievi antropici un valore di circa 2.150 gigatonnellate di acque sotterranee, equivalenti a più di 6 millimetri di innalzamento del livello del mare, dal 1993 al 2010. Ma convalidare tale stima è difficile e questo lavoro ha dato una risposta quantitativa alla domanda.
Per dare una risposta si è ricorsi a delle misure indirette e cioè alle modifiche dell’asse di rotazione terrestre indotte da questo processo. In sostanza il polo di rotazione terrestre si muove rispetto alla crosta (è il cosiddetto moto polare) ed è ovvio che la distribuzione dell'acqua sul pianeta ne influenzi la posizione perché gli oceani non sono uniformemente distribuiti sulla superficie terrestre. Insomma, uno spostamento dell’acqua dalle calotte polari o dalla terraferma verso gli oceani modifica leggermente la posizione dell'asse di rotazione terrestre.
In passato era stato erroneamente dedotto che lo stoccaggio in terraferma rappresentasse una componente che diminuiva il livello marino perché le variazioni nel centro di massa terrestre non erano adeguatamente contabilizzate nell'elaborazione dei dati GRACE (Jeon et al., 2018).
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| a sinistra le singole componenti del trend di movimento del polo di rotazione a destra la somma delle componenti con (blu pieno) e senza (blu tratteggiato) il contributo delle acque sotterranee La freccia rossa è il movimento osservato da Sao et al (2023) |
RISULTATI DELLA MODELLAZIONE. A differenza di quanto riporta Openonline, non è vero che lo scioglimento dei ghiacci non contribuisca al fenomeno: in realtà il contributo dell’acqua finita in mare a seguito di attività antropiche è una componenti che si aggiunge alle precedenti, sia per l’innalzamento del livello del mare che - di conseguenza - per le perturbazione del movimento dell’asse terrestre. Inizialmente Seo et al (2023) hanno modellato il movimento di deriva del polo di rotazione terrestre prendendo in considerazione solo lo scioglimento di calotte glaciali e ghiacciai. I risultati non erano in accordo con la realtà. I conti tornano invece aggiungendo quei 2150 miliardi di tonnellate di acque interne finite in mare per l’attività antropica, che hanno provocato tra il 1993 e il 2010 una componente del movimento dell’asse terreste di 4,36 cm l’anno, da cui deriva un contributo all'aumento del livello del mare da parte delle acque di provenienza dalla terraferma di circa 0,3 mm/anno.
Il prossimo passo potrebbe essere guardare al passato: osservare i cambiamenti nel polo di rotazione terrestre è utile per comprendere le variazioni di stoccaggio dell'acqua su scala continentale: i dati sul movimento polare sono disponibili già dalla fine del XIX secolo e quindi, questi dati potrebbero essere utilizzati per comprendere le variazioni di stoccaggio dell'acqua continentale durante gli ultimi 100 anni ed esplorare le possibili conseguenze sul clima.
BIBLIOGRAFIA
Jeon et al. (2018). Global sea level change signatures observed by GRACE satellite gravimetry. Scientific Reports, 8(1), 13519.
Seo et al.(2023). Drift of Earth's pole confirms groundwater depletion as a significant contributor to global sea level rise 1993–2010. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL103509
WCRP (2018). Global sea-level budget 1993–present. Earth System Science Data, 10(3), 1551–1590
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