Le acque sotterranee sono una fonte essenziale di acqua dolce, che rappresenta circa un terzo dell'acqua disponibile nel mondo. Tuttavia, le risorse idriche sotterranee vengono rapidamente esaurite a un ritmo allarmante e insostenibile. La riduzione delle precipitazioni e l'intrusione di acqua salata in combinazione con il sovrasfruttamento delle acque sotterranee stanno avendo impatti diretti sulle caratteristiche di ricarica, scarico, stoccaggio e biogeochimica delle falde acquifere. I cambiamenti climatici e l'innalzamento del livello del mare dovrebbero intensificare ulteriormente questi impatti, che tuttavia possono essere difficilmente quantificati a causa dell'incertezza nelle proiezioni climatiche e della risposta del sistema idrologico locale alla variabilità climatica.

Queste circostanze richiedono di conciliare le attività umane con la conservazione e la gestione sostenibile delle risorse idriche sotterranee. Da un lato è importante migliorare la conservazione dei serbatoi di acque sotterranee, limitando l'uso dell'acqua e ottimizzando prima il riutilizzo dell'acqua. Ciò deve essere perseguito attraverso un approccio integrato alla gestione delle risorse idriche, tenendo conto anche di altre fonti di acqua dolce. A ciò si aggiunge la disponibilità di tecniche volte a ripristinare e persino aumentare la capacità di infiltrazione naturale dell'acqua dolce nella falda acquifera, compresa la raccolta dell'acqua piovana (raccolta e deposito di acqua piovana altrimenti persa a causa del deflusso) e l'uso di pavimentazioni perviali.

Queste soluzioni da sole potrebbero non essere sufficienti per recuperare le falde acquifere sperimentando un'intensa pressione e sovrasfruttamento. Altre soluzioni locali che mirano alla ricarica delle falde acquifere possono quindi essere implementate per aiutare a far fronte a problemi impegnativi associati alla siccità e alla scarsità d'acqua. Durante i periodi di abbondante acqua (cioè periodi di pioggia), l'acqua supplementare può essere ritirata da un fiume (o altra fonte) e quindi iniettata e immagazzinata all'interno di una falda acquifera in una zona designata. In questo modo, l'acqua può essere utilizzata per ripristinare l'equilibrio delle acque sotterranee e successivamente per l'approvvigionamento idrico. Negli ultimi due secoli, Managed Aquifer Recharge (MAR) è stato implementato con successo in tutto il mondo per vari scopi: migliorare lo stoccaggio naturale; gestione della qualità dell'acqua; trattamento fisico delle falde acquifere; gestione dei sistemi di distribuzione dell'acqua e benefici ecologici. Mar è utilizzato con successo in Europa (ad esempio Germania, Paesi Bassi, Francia, Finlandia, Svezia, Spagna, ecc.), Stati Uniti, Sud Africa, India, Cina, Australia e Medio Oriente. Attualmente sono stati attuati circa 1200 casi di studio provenienti da oltre 50 paesi (portale di inventario MAR).

La ricarica della falda acquifera può essere ottenuta iniettando direttamente acque superficiali nel sistema idrico sotterraneo tramite pozzi, o indirettamente riempiendo bacini di ricarica che consentono alle acque superficiali di penetrare lentamente verso il basso nella falda sotterranea sottostante. La ricarica indiretta può essere combinata con misure volte a migliorare la capacità di infiltrazione naturale come nel caso dell'utilizzo di aree forestali. Generalmente, le tecniche di infiltrazione indiretta dell'acqua sono adatte alle falde acquifere non confinate, mentre le tecniche di iniezione diretta sono più adatte per le falde acquifere più profonde e confinate. I tipi più comuni di MAR in Europa sono la filtrazione bancaria indotta (metodo diretto) e i metodi di diffusione superficiale (metodo indiretto), situati nei paesi centrali e settentrionali dove esistono grandi fiumi e laghi perenni. Questi sistemi sono per lo più progettati per l'uso finale domestico (approvvigionamento di acqua potabile), ma recentemente sono stati anche considerati per mitigare gli impatti dell'intrusione di acqua salata o per ripristinare l'equilibrio idrico sotterraneo compromesso da un'eccessiva astrazione.

L'acqua per la ricarica delle falde acquifere può essere prelevata anche da impianti terziari di trattamento delle acque reflue. I processi meccanici e chimici che si verificano quando l'acqua percolata nel terreno e il relativo tempo di viaggio e di permanenza sono utilizzati come efficaci meccanismi di filtraggio per garantire che l'acqua abbia la qualità necessaria. Il monitoraggio è comunque necessario per valutare la conformità alle norme normative.

Non sono necessari importanti investimenti infrastrutturali per il MAR. Tuttavia, l'esistenza di un corpo idrico sotterraneo è un prerequisito e deve essere disponibile una notevole superficie aperta per consentire l'infiltrazione dell'acqua nel suolo e la ricarica delle acque sotterranee. Tale area deve essere in connessione idrologica con la falda acquifera da ricaricare. La ricarica delle acque sotterranee ha il vantaggio di sostenere un flusso continuo di acque sotterranee lungo i percorsi di flusso naturale, consente una maggiore estrazione delle acque sotterranee in siti già esistenti, mantiene un livello di acque sotterranee più elevato che può servire a diversi scopi (ad esempio l'agricoltura) e supporta le funzioni ecosistemiche e può prevenire l'intrusione di acqua salata in siti vicini al mare. Rispetto ad altri metodi utilizzati per immagazzinare l'acqua sulla superficie terrestre, la ricarica delle acque sotterranee consente di evitare perdite dovute all'evaporazione, che è particolarmente rilevante nei climi caldi e secchi.

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Strutturale e fisico: opzioni di adattamento basate sull'ecosistema, Strutturale e fisico: opzioni tecnologiche

Partecipazione degli attori interessatI

La quota principale degli usi delle acque sotterranee è destinata a scopi agricoli; pertanto, il coinvolgimento degli agricoltori e dei proprietari terrieri è fondamentale per la gestione delle risorse idriche sotterranee e per l'attuazione delle relative misure di adattamento. Altri attori importanti sono le società di gestione dell'acqua potabile.

Successo e fattori limitanti

La ricarica gestita delle falde acquifere può alleviare gli impatti dei cambiamenti climatici e le implicazioni negative del calo dei livelli delle acque sotterranee, ad esempio a causa di uno sfruttamento eccessivo. I benefici collaterali attesi rispetto allo stoccaggio superficiale dell'acqua possono svolgere un ruolo importante nel guidare la riuscita attuazione del MAR, come nel caso di: forte minimizzazione delle perdite di evaporazione, minimizzazione dell'inquinamento diretto e dell'eutrofizzazione e costi relativamente inferiori. Tuttavia, l'effettiva attuazione delle misure MAR può essere ostacolata da:

• Le loro prestazioni in specifiche condizioni idroelettriche, geochimiche e idrogeologiche locali. Mar può essere applicato in modo più efficiente nelle falde acquifere che possono immagazzinare grandi quantità di acqua e non rilasciarlo troppo rapidamente.
• Intasamento (cioè l'accumulo di solidi sospesi dall'acqua di ricarica), che è il problema tecnico più diffuso che causa la riduzione della conducibilità idraulica delle strutture ricaricate.
• Mancanza di dati locali che consentano una valutazione dettagliata delle condizioni locali che consentano la progettazione e l'attuazione delle tecniche MAR.
• Resistenza all'interno della società e vincoli normativi. I proprietari terrieri e le amministrazioni devono riconoscere l'importanza economica, la fattibilità, i rischi e i benefici del MAR ed essere coinvolti fin dalla fase di progettazione. La mancanza di un impegno completo può portare all'inaccettabilità. In alcuni paesi il MAR necessita di un'approvazione preventiva in conformità alle norme ambientali e deve essere effettuata una valutazione dell'impatto ambientale.

Costi e benefici

I costi e i benefici dei sistemi MAR sono spesso difficili da monetizzare, in quanto variano in modo significativo a seconda del tipo specifico di sistema di ricarica utilizzato, degli obiettivi prestazionali, delle condizioni idrologiche e fisiche locali, degli usi pianificati dell'acqua recuperata e immagazzinata e dell'alternativa disponibile per l'approvvigionamento idrico. I costi degli interventi MAR comprendono i costi di capitale, di funzionamento e di manutenzione. La progettazione del MAR dovrebbe prendere in considerazione i costi di opportunità associati ai terreni; vale a dire ricavi che avrebbero potuto essere ottenuti se la proprietà fosse stata venduta o affittata, o il valore di beni e servizi che sarebbero stati ottenuti se il terreno fosse stato utilizzato in alternativa.

Aspetti legali

La direttiva UE sulle acque sotterranee (GWD), in combinato disposto con la direttiva quadro dell'UE sulle acque (WFD), fornisce strumenti per proteggere le falde acquifere sotterranee dall'inquinamento e dal deterioramento, riconoscendo il MAR come uno strumento di gestione delle acque sotterranee a sostegno di tali obiettivi. Vi sono differenze tra le legislazioni nazionali consolidate e la mancanza di un quadro giuridico globale per i sistemi MAR.

Tempo di implementazione

Il tempo di attuazione è altamente specifico per il sito; generalmente va dai 5 ai 30 anni.

Durata

La vita dipende dalle condizioni locali e dagli approcci gestionali.

Siti Web:

Riferimenti: