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In Francia le piogge di maggio consentiranno di affrontare meglio la siccità estiva?

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da Piolaine Bault, BRGM

L'acqua che circola sotto i nostri piedi, profonda negli interstizi e nelle fratture della roccia, è invisibile. Eppure, è grazie a quest'acqua sotterranea (detta "falda freatica") che durante le estati secche i fiumi scorrono e le paludi non si prosciugano. Ricorda che l'acqua sotterranea garantisce Il 65% della nostra fornitura di acqua potabile.

Se il mese di maggio è stato particolarmente fresco e umido, con piogge abbondanti, queste piogge consentiranno di ricaricare le falde acquifere? Si tratta qui delle falde acquifere che comunemente vengono chiamate "falde acquifere", cioè quelle che si trovano appena sotto i nostri piedi, a differenza di quelle chiamate "captive", profonde e ricoperte da uno spesso strato d'acqua. Bacino d'Aquitania).

Ebbene, non proprio: a fine maggio, infatti, i livelli delle acque sotterranee sono per lo più in calo rispetto ad aprile. L'acqua infiltrata nel terreno a seguito delle piogge di maggio sarà servita principalmente ad inumidire il terreno, a beneficio della vegetazione.

Questi contributi piovosi dovrebbero però consentire di posticipare le campagne di irrigazione e di alleviare, per le prossime settimane, la pressione esercitata dai ritiri agricoli.

Secondo la National Bank of Quantitative Water Abstractions, l'irrigazione rappresenta Dal 15 al 23% dei volumi pompati nelle acque sotterranee, ovvero tra 0,8 e 1,3 miliardi di metri cubi all'anno per il periodo 2012-2018; il resto dei prelievi riguarda l'acqua potabile (dal 61 al 67%) e gli usi industriali (dal 16 al 18%).

Si comprenderà che il volume di acqua pompata varia in base al fabbisogno idrico della coltura e quindi dipende dall'aridità del terreno.

Tre mesi asciutti e caldi all'orizzonte

Naturalmente, le piogge di maggio hanno avuto un impatto a livello locale, su aree fortemente irrigate, ad esempio in Auvergne-Rhône-Alpes e Provence-Côte-d'Azur, e solo sulle cosiddette falde acquifere "reattive", cioè dove scorre il sottosuolo sono rapidi (come l'alluvione del Rodano, i calcari carsificati del Giura e della Provenza).

Tuttavia, questi aumenti sono occasionali ei livelli si stabilizzano, o addirittura iniziano a diminuire, non appena la pioggia non è più sufficiente a compensare lo svuotamento.

Nelle zone con meno acqua e falde acquifere più “inerziali” - dove l'acqua di falda scorre lentamente (riempimento e svuotamento lento) - sarà necessario attendere alcuni giorni o settimane per scoprire se l'acqua è riuscita ad infiltrarsi in essa. Le tendenze dipenderanno dall'accumulo di precipitazioni locali, dall'evapotraspirazione e dalla richiesta di acqua. Pertanto, alcuni acquiferi reattivi, come gli acquiferi seminterrati del Massiccio Centrale, osservano una stabilizzazione dei livelli.

Sapendo che più il foglio è inerziale e profondo, più debole sarà l'impatto. Probabilmente sarà addirittura inesistente sulle chiazze di gesso molto inerziali e sulle formazioni terziarie del Bacino di Parigi.

Infine, va ricordato che Météo France lo ha annunciato Giugno, luglio e agosto 2021 sarebbero più caldi e asciutti rispetto alle norme stagionali. In questo contesto, il Bureau of Geological and Mining Research (BRGM) ha ha fatto previsioni sulle falde acquifere per l'estate 2021. La previsione si rivela piuttosto pessimistica, con livelli probabilmente bassi per questa estate; temiamo persino un rischio molto forte di siccità nell'est, dall'Alsazia alla Provenza.

Verranno risparmiate solo le falde acquifere inerziali al centro del Bacino di Parigi e dell'Artois, nonché alcune falde acquifere del Bacino d'Aquitania.

Capire il percorso dell'acqua

Per comprendere meglio questi complessi fenomeni - ed in particolare i motivi per cui le piogge abbondanti non possono sempre "ricaricare" le falde acquifere - è necessario conoscere il percorso dell'acqua, dalla superficie alla falda.

In Francia, solo il 20-23% delle precipitazioni medie annue riesce a infiltrarsi in profondità. Questa ricarica delle acque sotterranee avviene principalmente in autunno e in inverno. In primavera e in estate, come vedremo, sono soddisfatte tutte le condizioni per trattenere l'acqua piovana, impedirne l'infiltrazione in profondità per ricaricare la falda freatica.

Il ruolo del sole e del deflusso

Partiamo da quello che sta accadendo in superficie: la pioggia ha appena lasciato la sua nuvola che può essere intercettata ed evaporata nell'atmosfera. Il sole e la temperatura dell'aria agiscono infatti sull'acqua caduta in superficie - foglie, tetti, terra, stagni, mare… - e questo fino a diversi centimetri nel terreno.

Una volta a terra, parte dell'acqua defluirà verso i corsi d'acqua; un'altra parte penetrerà nel terreno. La scelta del tipo di flusso è determinata dalla pendenza del terreno, dalla permeabilità e dalla saturazione idrica dello strato superficiale del suolo.

Questi ultimi due parametri sono governati dalla tessitura (argilla, limo, sabbia) e dalla struttura (organizzazione dei granelli) del suolo. Le acque si infiltrano se hanno possibilità di ristagno e se vi sono spazi collegati e liberi.

Un indicatore spaziale è stato progettato dal BRGM valutare la capacità del suolo di defluire o infiltrarsi nelle acque superficiali. Questo approccio consente di tradurre la parte d'acqua che si infiltra e fuoriesce.

I terreni più infiltranti riguardano i terreni argillosi del nord della Francia e quelli sviluppati su rocce calcaree (Lorraine, Côte-des-Bars, Jura, Berry, Bassin de la Sarthe, Brenne, Poitou, Charentes, Périgord, Causses du Quercy, Grands Causse , Confine Cévennes, Provenza).

Al contrario, i settori più fluidi sono costituiti da marne, torba o argilla a bassa permeabilità, terreni in forte pendenza nelle Alpi e nei Pirenei e suoli saturi d'acqua situati nelle valli - la pianura alsaziana e i grandi fiumi, per esempio - e nelle zone umide - Camargues e paludi atlantiche.

Diversi elementi, come l'intensità e la quantità delle precipitazioni, la copertura vegetale, l'attività biologica e gli sviluppi legati alle attività umane, possono influenzare la capacità del suolo di assorbire l'acqua.

I temporali estivi, ad esempio, non favoriscono un'infiltrazione efficace. Le forti piogge incidono innanzitutto sulla tessitura del suolo: frantumano il suolo in superficie e creano uno strato superficiale impermeabile, chiamato “crosta battente”, che favorisce il deflusso.

Quindi, in caso di forti piogge, il terreno non è più in grado di assorbire tutta l'acqua, essendo i pori saturi. Si noti che il manto vegetale permette di attenuare l'intensità delle piogge, creando una barriera al deflusso delle acque e mantenendo una buona struttura del terreno.

Infine, va ricordato che gli sviluppi umani hanno intensificato l'impermeabilizzazione del suolo, creando nuove “barriere d'acqua”: strade asfaltate, urbanizzazione, disboscamento o compattazione dei suoli agricoli.

Sono attualmente in corso azioni per consentire all'acqua piovana di trovare il suo percorso naturale. Sempre più metropoli stanno attuando una politica di infiltrazione di acqua piovana nel lotto (come a Rennes o Parigi). Gli agricoltori stanno anche modificando le loro pratiche per non lasciare il suolo nudo (colture invernali), per decompattare il suolo e per bloccare il deflusso utilizzando siepi e strisce d'erba.

Ritenzione del suolo e delle piante

Una volta attraversato lo strato superficiale, l'acqua circola nei pori del suolo e incontra nuovi ostacoli.

Ovviamente, la permeabilità del suolo e la saturazione dell'acqua giocano sempre un ruolo importante nella circolazione dell'acqua negli strati più profondi del suolo.

Le particelle del suolo esercitano forze capillari in grado di trattenere l'acqua. Questo è intrappolato sotto forma di umidità e la sua mobilità diventa molto ridotta. La capacità di ritenzione di un terreno dipende dalla sua consistenza e dalla sua porosità. Argille e terreni ricchi di sostanza organica, nonché terreni debolmente porosi, trattengono l'acqua più fortemente.

Una parte di questa acqua immobilizzata può essere restituita alle piante. Quest'acqua viene attirata dalle radici e diretta agli steli e alle foglie.

Viene quindi evaporato per traspirazione nell'atmosfera. L'evapotraspirazione assorbe quasi tutta l'acqua infiltrata quando la vegetazione è attiva, generalmente da aprile a ottobre-novembre.

Il labirinto del flusso gravitazionale

Si comprenderà che il terreno deve essere saturo d'acqua per consentire il flusso per gravità agli strati inferiori. Questo eccesso - non trattenuto dal terreno e non assorbito dalle piante - può finalmente filtrare verso il basso.

Solo la forza di gravità viene quindi esercitata sul flusso dell'acqua. In primavera ed estate la proporzione di acqua che si infiltra in profondità è inesistente, se non durante un evento piovoso eccezionale.

Tuttavia, l'acqua non scorre verticalmente in linea retta e può prendere diversi percorsi attraverso la roccia per raggiungere la falda freatica. La distanza effettiva percorsa dipende dalla porosità effettiva della roccia attraversata, ovvero dall'esistenza di vuoti interconnessi.

La velocità dell'acqua può essere molto lenta se l'acqua scorre attraverso pori mal collegati, veloce se l'acqua scorre attraverso crepe, fratture o go-kart. Il tasso di infiltrazione può quindi essere dell'ordine di un metro all'anno (gesso dal Bacino di Parigi), un metro al mese (calcari di Beauce), un metro al giorno (alluvioni) e diverse decine di metri al giorno per il carsismo molto fessurato -tipo sistemi (calcare carsificato dal confine Cévennes).

Il tempo di trasferimento al nastro dipende anche dallo spessore della zona insatura attraversata. Le falde freatiche di accompagnamento, chiamate falde acquifere alluvionali, sono vicine alla superficie del suolo in una valle umida. La profondità massima di una falda freatica libera nella Francia continentale è di circa 80 metri sul gesso dell'altopiano della Piccardia.

Quando l'acqua raggiunge la falda freatica

Dopo aver eliminato tutti questi ostacoli, l'acqua piovana impiegherà da poche ore a diversi mesi per raggiungere la falda freatica.

In primavera ed estate un evento piovoso significativo può provocare un momentaneo episodio di ricarica, consentendo di mantenere i livelli, o anche occasionalmente di osservare un aumento.

Le tendenze dipenderanno dall'accumulo di precipitazioni locali, dall'evapotraspirazione e dalla richiesta di acqua. Tuttavia, queste falde acquifere sono anche sensibili alla siccità prolungata. Si drenano rapidamente e possono raggiungere livelli bassi in poche settimane in assenza di piogge significative.

I flussi tra la superficie e la slick sono più lenti sulle slick inerziali, fino a 2-3 mesi per le slick e le formazioni terziarie. Queste falde acquifere non sono molto sensibili alla siccità prolungata. In primavera e in estate le precipitazioni non provocano il ricaricamento delle falde freatiche inerziali, salvo eventi piovosi molto eccezionali.

L'acqua infatti non arriva subito (come un flusso d'acqua) alla falda freatica ma in modo disperso nel tempo. Questo fenomeno si traduce poi in un rallentamento dello svuotamento, alcune settimane dopo l'evento piovoso, difficilmente rilevabile sui livelli della falda freatica.

La stima della percentuale di pioggia infiltrata in profondità rimane complessa e difficile da quantificare. È quindi preferibile attendere, da pochi giorni a diverse settimane, per osservare l'impatto di un evento piovoso sui livelli dei pozzi monitorati.The Conversation

Violaine bault, Ingegnere idrogeologico, BRGM

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto licenza Creative Commons. Leggi ilarticolo originale.

The Conversation

© immagine in primo piano: Adobe Stock

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