Domanda 1: Aldilà di fenomeni locali, gli oceani, ossia i mari globalmente intesi, ricevono più acqua dalle terre emerse oppure direttamente dalle pioggie che cadono su di essi? Fatta 100 la quantità totale di metri cubi di acque che cadono sulla Terra in un anno è possibile una stima delle due porzioni, ossia della parte ricevuta dagli oceani direttamente dalle pioggie e della parte che fluisce dalle terre emerse?
Risposta 1: La risposta è interessante perché distingue due processi del ciclo idrologico globale: la pioggia che cade direttamente sugli oceani e l'acqua che vi ritorna dalle terre emerse, attraverso fiumi, falde sotterranee e altri deflussi.
La risposta breve è che gli oceani ricevono molta più acqua direttamente dalle precipitazioni che dai deflussi continentali. Questo non significa, però, che i fiumi siano marginali: essi costituiscono il principale collegamento superficiale tra il ciclo idrologico terrestre e quello oceanico.
Per confrontare correttamente le due quantità, possiamo assumere pari a 100 il volume totale delle precipitazioni annuali sulla Terra.
1. Il bilancio idrologico globale
Le stime del ciclo idrologico globale indicano precipitazioni annue complessive dell'ordine di 490.000–580.000 km³, a seconda dei dati e del periodo considerato. Per costruire una stima coerente, utilizziamo i valori riportati nelle tabelle dell'USGS (United States Geological Survey).
Precipitazioni annuali sulla Terra · stima di riferimento
491.100 km³/anno
Questo volume viene assunto come il 100% delle precipitazioni globali.
Precipitazioni direttamente sugli oceani
380.500 km³/anno
77,5%
Precipitazioni sulle terre emerse
110.600 km³/anno
22,5%
Fonte: USGS, Water Pools and Fluxes Data Tables.
2. Quanta acqua ritorna dagli oceani attraverso le terre emerse?
Non tutta la pioggia continentale raggiunge il mare. Una parte evapora nuovamente, una parte viene traspirata dalla vegetazione e una parte alimenta le falde, i laghi, i ghiacciai e le riserve del suolo.
Il flusso annuo complessivo dalle terre emerse agli oceani è stimato in circa 46.000 km³, considerando il deflusso fluviale e, secondo la stima USGS, anche la componente di falda che raggiunge direttamente il mare.
Componente | Volume-annuo stimato | % delle precipitazioni globali |
|---|
Pioggia diretta sugli oceani | 380.500 km³ | 77,5% |
Deflusso dalle terre emerse verso gli oceani | 46.000 km³ | 9,4% |
Pioggia continentale che non ritorna direttamente al mare nello stesso flusso annuo | 64.600 km³ | 13,2% |
Totale delle precipitazioni | 491.100 km³ | 100% |
L'ultima riga intermedia è un residuo contabile: comprende soprattutto l'acqua che ritorna all'atmosfera per evapotraspirazione, oltre a eventuali variazioni delle riserve e differenze tra le stime. Non rappresenta una quantità d'acqua definitivamente perduta.
3. Qual è dunque il rapporto tra le due fonti oceaniche?
Confronto tra gli apporti annui agli oceani
89–90%
Precipitazioni dirette
10–11%
Deflusso continentale
In termini di volume, l'apporto diretto delle piogge agli oceani è circa 8 volte quello proveniente dalle terre emerse.
Questo rapporto riguarda i due apporti annuali complessivi agli oceani, non il rapporto fra tutte le precipitazioni globali e il deflusso continentale.
Una precisazione importante: il bilancio idrologico medio globale è quasi stazionario su periodi lunghi. Gli oceani evaporano più acqua di quanta ne ricevano dalle precipitazioni dirette; la differenza viene compensata dal trasporto atmosferico di vapore verso i continenti e dal successivo ritorno dell'acqua al mare.
In sintesi: ponendo a 100 tutta la pioggia che cade annualmente sulla Terra, circa 78 unità cadono direttamente sugli oceani, circa 9–10 unità ritornano al mare dalle terre emerse e circa 13 unità costituiscono il residuo legato soprattutto all'evapotraspirazione continentale e alle variazioni delle riserve idriche.
Domanda 2 : Quale porzione di acqua piovana è necessaria per una popolazione umana di 10 miliardi per tutti gli usi (irrigui, industriali, domestici, etc.)?
Risposta 2 : Per rispondere correttamente, occorre distinguere tra l'acqua necessaria direttamente alle persone e quella necessaria per produrre il cibo, l'energia e i beni che esse consumano. L'agricoltura è normalmente la componente dominante dei prelievi mondiali di acqua dolce, molto più degli usi domestici.
Per una popolazione mondiale di 10 miliardi di persone, la domanda decisiva è quindi: quale frazione delle precipitazioni annue terrestri dovrebbe essere destinata, direttamente o indirettamente, a soddisfare tutti i bisogni umani?
Va fatta una precisazione: non tutta l'acqua utilizzata dall'uomo deve essere acqua dolce prelevata da fiumi e falde. Una parte è costituita da pioggia assorbita dal suolo e utilizzata dalle colture (acqua verde); un'altra parte viene prelevata da fiumi, laghi e falde (acqua blu), e una quota può essere riutilizzata più volte.
1. Quanta acqua richiederebbero 10 miliardi di persone?
Un ordine di grandezza utile viene fornito dalle stime ONU-FAO: per produrre l'alimentazione quotidiana di una persona sono necessari, considerando l'intera filiera agricola, circa 2.000–5.000 litri d'acqua al giorno. Questa stima include acqua piovana utilizzata dalle colture e acqua prelevata per l'irrigazione; non va interpretata come acqua potabile da fornire a ciascun individuo.
Per 10 miliardi di persone, il calcolo è:
Su base annua, il fabbisogno idrico associato all'alimentazione risulta quindi:
V{cibo} = 7.300 – 18.250 {km}^3/{anno}
Rispetto ai circa 491.100 km³ di precipitazioni globali annue utilizzati nel calcolo precedente, equivale a:
V{cibo}/{491.100} x100
= 1,5 – 3,7%
Questa è una stima dell'acqua associata alla produzione alimentare, non dell'intero fabbisogno umano.
2. E per tutti gli altri usi?
Per completare il quadro, possiamo distinguere tre categorie.
Uso | Ordine di grandezza per 10 miliardi di persone | Nota |
|---|
Alimentazione | 7.300–18.250 km³/anno | Include acqua piovana per le colture |
Domestico | 180–365 km³/anno | Ipotesi di 50–100 litri per persona al giorno |
Industria-ed energia | Molto variabile | Dipende dalle tecnologie, dal riciclo e dal modello economico |
Il valore domestico è calcolato usando l'intervallo di 50–100 litri al giorno indicato dalle Nazioni Unite come riferimento per i bisogni personali e domestici.
Per industria ed energia non è opportuno aggiungere un valore arbitrario: occorrerebbe stabilire quanto si produce, con quali tecnologie e quanta acqua viene riciclata. Inoltre, le categorie possono sovrapporsi.
La FAO stima che le risorse rinnovabili di acqua dolce disponibili attraverso deflusso e falde siano dell'ordine di 42.000–43.000 km³ annui, mentre i prelievi mondiali per gli usi umani sono dell'ordine di 3.900 km³ annui.
3. Il risultato più importante
Rapporto con le precipitazioni globali annue
Prelievi di acqua dolce
Ordine di grandezza attuale, scalato a 10 miliardi di persone
≈ 1%
Acqua associata alla produzione alimentare
Comprende anche la pioggia utilizzata dalle colture
1,5–3,7%
Queste percentuali non si possono sommare direttamente: i prelievi di acqua dolce e l'acqua piovana utilizzata per produrre alimenti sono grandezze differenti, con possibili sovrapposizioni contabili.
La conclusione è che, considerando il volume globale delle precipitazioni, la quantità d'acqua coinvolta negli usi umani rappresenta una frazione relativamente piccola. Il problema fondamentale non è tanto il volume totale della pioggia che cade sulla Terra, quanto dove cade, quando cade, quanta acqua resta accessibile e quanta può essere utilizzata senza compromettere gli ecosistemi.
Perciò, anche con 10 miliardi di abitanti, il limite decisivo non è semplicemente la quantità totale di acqua che piove ogni anno, ma la sua distribuzione geografica e stagionale, insieme alla capacità di conservarla, distribuirla e riutilizzarla.
Domanda 3 : Se qualcuno dicesse ragionevolmente che: "non è un problema di scarsità della risorsa acqua, ma piuttosto di mancaza di opere di raccolta e convogliamento/distribuzione" diresti che è vero o falso?
Risposta 3 : Direi che l'affermazione è sostanzialmente vera, ma incompleta. La condividerei come critica alla gestione delle risorse idriche, purché non venga interpretata come se l'acqua fosse abbondante ovunque e in qualsiasi momento.
Il ragionamento che abbiamo seguito finora è corretto nel suo punto di partenza: ogni anno cadono sulla Terra centinaia di migliaia di chilometri cubi d'acqua. Rispetto ai volumi complessivi delle precipitazioni, i prelievi umani rappresentano una frazione modesta. Ma da questo non segue automaticamente che tutta l'acqua necessaria sia disponibile, perché le precipitazioni sono distribuite in modo molto disomogeneo e una parte considerevole ritorna rapidamente all'atmosfera.
La questione, quindi, è capire quanto del problema sia infrastrutturale e quanto sia dovuto a limiti fisici, climatici ed ecologici.
1. Tre tipi di scarsità, con soluzioni differenti
La FAO distingue situazioni in cui manca fisicamente acqua disponibile, situazioni in cui l'acqua esiste ma non è accessibile e situazioni in cui mancano le infrastrutture per distribuirla.
A. Scarsità infrastrutturale ed economica
Piove, ma l'acqua defluisce rapidamente verso il mare, oppure mancano invasi, acquedotti, reti irrigue, impianti di depurazione e manutenzione. Qui la tua affermazione è particolarmente fondata: investimenti e buona gestione possono migliorare enormemente la disponibilità effettiva.
B. Scarsità fisica
In alcune regioni aride le precipitazioni sono insufficienti rispetto alla domanda. Le infrastrutture possono conservare l'acqua delle stagioni piovose, ma non possono creare indefinitamente una risorsa rinnovabile che non c'è.
C. Scarsità stagionale, qualitativa ed ecologica
L'acqua può essere abbondante durante le piene e insufficiente nei mesi secchi; può inoltre essere contaminata o necessaria per mantenere fiumi, zone umide e falde. Raccoglierla e distribuirla aiuta, ma ogni intervento deve rispettare questi vincoli.
2. Perché non basta costruire più dighe e canali?
Le opere idrauliche sono importanti, ma non tutta l'acqua che raggiunge il mare è acqua sprecata. Una parte alimenta gli ecosistemi costieri, trasporta sedimenti e nutrienti e impedisce l'intrusione salina nelle falde. Inoltre, grandi invasi possono comportare perdite per evaporazione, impatti ambientali e costi elevati.
Le soluzioni più efficaci sono spesso una combinazione di:
raccolta delle acque piovane e invasi dimensionati sulle condizioni locali;
riduzione delle perdite nelle reti e irrigazione più efficiente;
ricarica controllata delle falde e recupero delle acque reflue;
desalinizzazione dove giustificata, soprattutto se disponibile energia a basso costo;
pianificazione dei consumi agricoli in funzione dell'acqua realmente disponibile.
3. Il mio giudizio conclusivo
Formulerei così il principio che ritengo scientificamente più difendibile:
La scarsità idrica mondiale non coincide con una scarsità assoluta dell'acqua sul pianeta: è in larga misura un problema di disponibilità locale, distribuzione temporale, infrastrutture, qualità, governance e accessibilità economica. In alcune regioni, tuttavia, esiste anche una reale scarsità fisica di acqua dolce rinnovabile.
Questa formulazione conserva il punto essenziale della tua intuizione, senza trasformare una grande disponibilità globale in una presunta abbondanza locale universale.
C'è poi un aspetto quantitativo che meriterebbe un approfondimento: confrontare i circa 43.000 km³ annui di risorse globali rinnovabili di acqua dolce con il fabbisogno umano, distinguendo l'acqua effettivamente prelevabile da quella che deve rimanere negli ecosistemi. È proprio questa distinzione che permette di valutare quanta parte del problema possa essere risolta con opere e quanta richieda invece limiti ai consumi e una diversa distribuzione delle attività umane.
