Acque dolci e saline in aree costiere di pregio: dalla valutazione delle attuali interazioni con metodologie idro-geo-chimico-fisiche alla simulazione degli attesi effetti dei cambiamenti climatici

Responsabili di progetto

Luigi Tosi, Eduardo Kruse

Accordo

ARGENTINA - CONICET - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Bando

CNR/CONICET 2011-2012

Dipartimento

Terra e Ambiente

Area tematica

Scienze del sistema Terra e tecnologie per l'ambiente

Stato del progetto

Nuovo

Proposta di ricerca

Le aree costiere sono importanti risorse economiche e sociali, molto sensibili ai cambiamenti dell’ecosistema indotti sia da cause naturali che antropiche. Qui spesso si innescano serie problematiche ambientali, quale ad esempio quello della desertificazione a causa della contaminazione salina di suolo ed acque sotterranee spesso aggravato dall’innalzamento del mare indotto dai cambiamenti climatici.
Lo studio della dinamica dei processi idrologici e morfologici, è importante al fine della valutazione della disponibilità e della potenziale vulnerabilità di risorse idriche. Inoltre la conoscenza della risposta dei processi di dinamica ambientale è un punto fondamentale per implementare scenari di previsione e piani di prevenzione per lo sviluppo sostenibile delle regioni costiere. Lo studio dei rapporti tra acque continentali e marine sotterranee comporta ricerche complesse per la multisciplinarietà delle tematiche di indagine. Gli scambi d'acqua sotterranea tra mare e retroterra sono di difficile quantificazione con metodologie idrologiche classiche a causa sia della significativa eterogeneità tipica dei suoli subsuperficiali olocenici delle aree costiere che del sovrapporsi di forzanti naturali (maree, precipitazioni, livelli idrici nei corsi d'acqua) ed antropiche (pompaggi, irrigazione, drenaggi).
La caratterizzazione dei flussi d'acqua sotterranei tra mare e retroterra richiede dunque la convergenza tra metodologie geochimiche, geofisiche e idrogeologiche, strettamente integrate tra loro ed utilizzate a supporto dell'uso di modelli di simulazione con cui interpretare i risultati in modo fisicamente basato.
In laguna di Venezia, peculiare per l'ecosistema e la rilevanza del patrimonio culturale, sono state recentemente sperimentate varie tecniche di investigazione (ad es., rilievi geofisici e simulazione modellistica) per comprendere le relazioni acque continentali-marine, superficiali-sotterranee.
La Provincia de Buenos presenta un sistema idrologico costiero complesso, sia dal punto di vista fisiografico che ambientale. Qui, l’impatto dei processi naturali e di attività antropiche i cui effetti sugli ecosistemi non sono stati adeguatamente previsti si traduce in perdite spesso irreversibili della qualità ambientale. Conoscere i meccanismi del processo di contaminazione salina delle riserve di acqua dolce significa fare un passo in avanti per la protezione idrogeologica e benessere umano ma anche della biodiversità.
I fattori che intervengono a innescare o aggravare il processo di contaminazione salina possono essere molteplici e concomitanti.
Nel caso della costa veneziana, l’assetto idro-geo-morfologico, è particolarmente complicato per una serie di fattori e processi, naturali ed indotti, che ne aggravano la già precaria situazione ambientale. A questo si aggiunge l’eterogeneità  del sottosuolo, conseguenza dell’ evoluzione geologica e degli interventi antropici. che si riflette nei complessi processi idrologici. A esempio, dove le quote topografiche sono superiori al livello del mare e sono presenti corpi sabbiosi relativi a dune antiche e recenti ed a paleocordoni litoranei, la falda freatica dolce può garantire le coltivazioni, In altre zona invece, i territori sono soggiacenti il livello medio del mare e la contaminazione salina è prossima ai suoli coltivati. Inoltre, da decenni le portate di magra estive dei fiumi, ridottesi in conseguenza sia di fenomeni antropici  sia climatici, hanno favorito la risalita dell’acqua marina lungo le foci rendendo inutilizzabile, per scopi irrigui, l'acqua presente negli alvei.
Nel caso del settore orientale della costa argentina della Provincia di Buenos Aires sono presenti due sistemi idrologici costieri adiacenti con caratteristiche differenti. Uno si trova nel settore settentrionale e corrisponde a una zona umida di estuario, l’altro è un sistema litorale di dune costiere. Per entrambi i sistemi, comprendere l’evoluzione dei processi di contaminazione salina naturale ed indotto dall’attività antropica è di fondamentale importanza sia per le prospettive di sviluppo socio-economico sia per la preservazione degli ecosistemi naturali. La zona umida nel settore costiero della Bahía de Samborombón, dove la salinità dei distinti settori di estuario mostra l’influenza combinata di tributari superficiali, dell’acqua sotterranea, e della marea. Qui, con l’obiettivo di mantenere drenato il territorio, sono stati realizzati una serie di canali che hanno provocando danni all’ecosistema e contaminato le riserve d’acqua dolce.Il sistema litorale invece, si sviluppa in una fascia di dune sabbiose che alloggia acquiferi lentiformi dolci, ricaricati dalle precipitazioni meteoriche, i quali costituiscono l’unica fonte di acqua potabile. L’emungimento intensivo degli acquiferi dolci ha comportato il richiamo di acque saline nelle falde e il previsto innalzamento del livello del mare è una limitazione delle riserve di acqua dolce da tenere in considerazione nel prossimo futuro.
Per questo motivo si considera di grande utilità sviluppare un programma comune di studio basato sulle esperienze reciproche del due gruppi di ricerca. In particolare, il gruppo italiano porterà il know-how relativo alle indagini geofisiche, Remote Sensing, ecc. e alle tecniche di simulazione dei processi costieri attraverso modelli matematici avanzati agli elementi finiti, elementi finiti misti, volumi finiti e già applicati nell’area veneziana. Il gruppo di lavoro argentino porterà la sua esperienza sviluppata a partire dalla gestione delle reti di monitoraggio delle acque superficiali, sotterranee e di estuario attualmente in uso nella zona Bahía de Samborombón e nel sistema di dune costiere del settore orientale della Provincia de Buenos Aires. A questo si aggiunge l’eccellenza del gruppo negli studi sugli aspetti idrodinamici, idrochimici, isotopici e geologici.
Altro aspetto importante è che la collaborazione partirà dai risultati di precedenti collaborazioni CNR-CONICET.

Obiettivi della ricerca

Lo scopo del progetto è contribuire alla comprensione del processo di contaminazione salina delle riserve idriche costiere attraverso l’analisi delle sue componenti e la modellizzazione dei rapporti tra le acque continentali-marine nelle regioni costiere Argentina e Italiana precedentemente descritte.
Obiettivi specifici:

il comportamento delle acque sotterranee in relazione alle variazioni del livello marino (maree, fenomeni meteo-marini anomali, variazioni del livello marino relativo), idrometeorologiche (precipitazioni e temperature) e agli sfruttamenti degli acquiferi;
l’interazione tra acque sotterranee e acque superficiali, in condizioni naturali e antropiche, e la loro relazione con le variazioni di livello delle acque costiere;
i possibili meccanismi idrologici e geo- morfo- strutturali che potenzialmente possono indurre o aggravare il processo di contaminazione salina delle riserve idriche costiere;
il trasferimento di know-how e formazione di risorse umane.

L’approccio sarà quello di analizzare la tematica in un contesto scientifico che comprenda il sistema terra-acqua costiero integrato, su distinte scale spaziali e temporali, contemplando inizialmente l’analisi conoscitiva generale dello stato ambientale per poi focalizzare l’attenzione sui processi che impattano sulle riserve idriche nelle aree di studio selezionate nella costa argentina.

Ultimo aggiornamento: 24/05/2025