SCIENZA E RICERCA

Quanta acqua per il genere umano?

Il pianeta Terra visto dallo spazio è di colore blu, a causa dell’acqua che ricopre il 70 % della superficie terrestre. L’acqua rappresenta solo lo 0.2% della massa del pianeta ed è localizzata principalmente negli oceani (96,5%). Contiene sali quando è negli oceani, ma è priva di sali, cioè è equivalente all’acqua distillata, quando evapora; infine, quando cade sul globo terrestre in forma di pioggia, al contatto acquista la composizione salina caratteristica del luogo dove è precipitata.

Gli studi sul Ciclo Globale dell’Acqua descrivono i rapporti che intercorrono tra acqua degli oceani e acqua presente sulla Terra: ogni anno evaporano dalla superficie del pianeta 506.000 km3 di acqua  (86% provenienti dagli oceani e 14% dalle terre emerse); quest’acqua precipita tutta sul pianeta: 79% sugli oceani e 21% sulle terre emerse.

Quindi ogni anno precipitano sulla terra 107.000 km3 di acqua. Una parte di essa, (circa il 60%, nota come acqua verde) viene trattenuta dall’apparato fogliare delle piante esistenti e viene assorbita dal terreno contenente radici; l’acqua verde torna rapidamente all’atmosfera tramite un meccanismo chiamato evapotraspirazione; il rimanente 40% (circa 43.000 km3 di acqua, chiamata acqua blu) defluisce verso gli oceani, ma lungo questo percorso contribuisce a rifornire i fiumi (che contengono 2.100 km3 di acqua), i laghi (che ne contengono 91.100 km3) e le falde acquifere (che ne contengono 10.530.000 km3).

E’ pertinente notare che l’acqua delle falde acquifere è una riserva molto consistente (circa 250 volte il totale dell’acqua blu); ma è sotterranea, spesso presente in luoghi che possono essere di difficile accesso e a volte non utilizzabile a causa della presenza di sostanze tossiche.

Ogni anno precipitano sulla terra 107.000 km3 di acqua

Perché l’acqua è essenziale per la vita? Essa circonda le cellule e gli organi e lubrifica le giunture. All’interno delle cellule l’acqua è un solvente per le molecole intracellulari ed è un componente di molte reazioni biochimiche. Infine, a livello corporeo l’acqua è necessaria per la digestione e l’assorbimento dei nutrienti, nonché per l’escrezione  delle scorie tramite l’urina. Ciascun essere umano ha bisogno di bere circa 2 litri di acqua al giorno e ha un’autonomia di soli 5 giorni.

Prima della comparsa delle pratiche agricole i nostri antenati erano cacciatori-raccoglitori e i reperti archeologici suggeriscono che nel Neolitico la popolazione totale sul globo terrestre non superava i 3-5 milioni. I popoli che hanno iniziato a usare l’acqua per scopi agricoli sono andati incontro ad un notevole aumento della popolazione, dovuto all’aumento dei nuovi nati, alla diminuzione della mortalità e, negli ultimi secoli, anche alla minore incidenza delle malattie.

Le popolazioni sono diventate più sedentarie e per questa ragione l’aumento del numero di individui, iniziato dove l’acqua era abbondante, si è concentrato in zone specifiche del globo. In altri termini, l’originaria presenza di acqua ha indotto specifiche popolazioni a diventare sedentarie, a coltivare la terra anche con l’uso di animali e ad andare incontro alle appropriate trasformazioni sociali che hanno permesso uno smisurato aumento del numero di individui e hanno portato ad aumenti molto rilevanti del consumo di acqua. In conseguenza, possiamo osservare che in parecchie zone del globo terrestre l’acqua, inizialmente abbondante per gli usi umani, è diventata un elemento limitante per un’ulteriore crescita della popolazione.

Molta acqua è necessaria per l’irrigazione, per l’allevamento degli animali, per l’igiene personale e per usi industriali; perciò oggi ogni essere umano ha bisogno, direttamente o indirettamente, di enormi quantità di acqua (più di 500.000 litri di acqua all’anno a persona).

Rispetto al numero di individui presenti nel Neolitico il numero degli individui presenti sul pianeta è aumentato moltissimo: secondo la Population Division delle Nazioni Unite la popolazione mondiale ha raggiunto i 7.700 milioni, e una richiesta totale di acqua potabile di circa 5.500 km3 per anno. Si prevede che nell’anno 2050 la popolazione aumenterà a 9.800 milioni di individui, ma il consumo annuale, anche se crescesse proporzionalmente, rimarrebbe ben al di sotto della quantità di acqua blu che cade ogni anno sulla terra (43.000 km3) e dell’acqua conservata nei fiumi, laghi e specialmente nelle falde acquifere.  Quindi il problema da risolvere non è come consumare meno acqua, ma come migliorare l’accesso all’acqua esistente.

Ciascun essere umano ha bisogno di bere circa 2 litri di acqua al giorno e ha un’autonomia di soli 5 giorni

In conclusione, il genere umano ha a disposizione abbondante acqua potabile per soddisfare, a livello globale, sia gli usi diretti sia quelli indiretti (irrigazione, allevamento di animali, usi sanitari e industriali). Tuttavia, le popolazioni oggi presenti in specifiche parti del globo discendono dai gruppi che molto tempo fa si erano stabiliti in quella sede e che sono aumentati di numero e per questa ragione l’acqua potabile non è sempre sufficiente a soddisfare le esigenze odierne, generando in questo modo gravi squilibri nel rapporto tra numero di individui e disponibilità di acqua. Si osservano così imponenti migrazioni dovute alla mancanza di acqua, o guerre generate dal desiderio di controllare regioni di stati limitrofi che hanno abbondanza di acqua. Un grave problema che l'umanità sta affrontando al giorno d'oggi è che molti individui sono costretti a vivere in zone dove vi è carenza di acqua. Secondo il World Water Development Report del 2018 quasi la metà della popolazione mondiale vive in aree che sono potenzialmente carenti di acqua almeno un mese all'anno e ciò è spesso causa di malattie dovute all’uso di acqua infetta, mentre eventuali periodi di siccità hanno gravi ripercussioni sulla vita della popolazione.

Per tutti questi motivi è quindi importante pianificare investimenti a lungo termine nei settori della sicurezza idrica. Fin dal 1800 la cooperazione internazionale si è concretizzata con la firma di accordi interstatuali concernenti grandi bacini acquiferi quali quelli del Reno e del Danubio. L’ONU ha fondato nel 2003 un’entità, chiamata UN Water, che ha il compito di coordinare l’attività di 30 agenzie, programmi e uffici delle Nazioni Unite nel campo della disponibilità di acqua.

Il raggiungimento della sufficienza idrica presenta due aspetti: (1) come fornire l’acqua necessaria per la produzione agricola; (2) come fornire l’acqua per i bisogni personali delle popolazioni. Da molto tempo sono stati costruiti canali per trasportare acqua verso i terreni fertili. Ai tempi dell’Impero Romano esistevano circa 600 acquedotti, costruiti per aumentare la produzione agricola (acquedotto in foto); in tempi più recenti la funzione degli acquedotti è stata potenziata tramite la costruzione di dighe che hanno permesso di convogliare l’acqua accumulata a monte di esse attraverso canali appropriati (diga in foto).

Si valuta che le 800.000 dighe oggi esistenti contribuiscono a circa il 15% della produzione agricola mondiale. Alcuni di questi canali forniscono acqua sia per l’irrigazione sia per i bisogni personali: questo è il caso dell’acquedotto della California o dell’acquedotto della Libia (che usa acqua presa da una falda freatica presente a grande profondità). Nuove tecnologie potrebbero diventare utili in futuro: la dissalazione dell'acqua provvedeva nel 2015 ai bisogni di 300 milioni di persone, ma questo processo potrebbe diventare più conveniente se avranno successo i tentativi di utilizzare composti simili all’aquaporina, una proteina necessaria al trasporto dell’acqua attraverso le membrane cellulari.

In conclusione, dovrebbe essere possibile reperire ingenti quantità di acqua per coprire il fabbisogno delle popolazioni che vivono in zone del pianeta dove l’acqua presente non è più sufficiente, come nei tempi passati; ma le iniziative finora attuate sono state poco efficaci, probabilmente perché richiedono competenze multidisciplinari che tengano conto dei vari aspetti del problema. Per esempio: un’irrigazione efficiente implica sia la conoscenza della quantità di acqua richiesta dalle piante in particolari momenti del loro ciclo vitale, sia una scelta oculata delle piante da coltivare; le nuove tecniche di irrigazione a goccia richiedono nuove professionalità e materiali appropriati; il trasporto dell’acqua implica scegliere se usare canali scoperti o tubature; l’acqua trasportata può divenire contaminata da parassiti nocivi per le piante o per gli uomini; le tubature usate vanno attentamente ispezionate per evitare che eventuali rotture provochino non solo sprechi, ma anche danni; l’acqua fornita va analizzata periodicamente per evitare che diventi nociva per le piante o gli esseri umani; infine, è necessario curare lo smaltimento delle acque reflue ed evitare il loro effetto nocivo per le piante o per gli esseri umani.

 Negli ultimi secoli gli Stati in via di sviluppo hanno promosso importanti iniziative (spesso finanziate dalla Banca Mondiale o da Stati che hanno interessi specifici) per potenziare le strutture locali e generare progresso economico. Questi progetti in genere hanno lo scopo di migliorare lo sviluppo tecnologico, anche attraverso l’utilizzo delle risorse minerarie; oppure  facilitare la circolazione delle merci (essenziale per il commercio). La realizzazione dei singoli progetti di solito prevede l’aiuto di un paese sviluppato tramite la nomina di esperti internazionali che collaborano alla formulazione di un piano dettagliato e alla ricerca di tecnici esperti del campo; e provvedono poi alla ricerca di uno o più gestori per promuovere le attività fino a che il paese ospite non è in grado di fornire esperti locali.

Numerose sono le iniziative che sono state realizzate in campi specifici negli ultimi decenni, ma sembra che l’allocazione degli investimenti necessari per l’ottenimento di progressi significativi nel campo del reperimento e della gestione delle acque non occupi il posto che dovrebbe negli Stati che hanno bisogno di acqua. Probabilmente un ostacolo consiste nella necessità di formulare un piano di azione che copre tutti gli aspetti del problema e trovare gli esperti competenti per formulare una valutazione integrata e multidisciplinare che è essenziale  per concepire la messa in opera delle strutture necessarie. Si tratta di esperti che debbono conoscere le caratteristiche fisiche dei suoli che hanno bisogno di acqua, che siano capaci di interagire tra di loro e che siano consci delle specificità culturali delle popolazioni che utilizzeranno le strutture. Infine, le opere realizzate debbono essere gestite e amministrate da persone che siano a conoscenza di tutti i problemi correlati. Le multinazionali che operano nel campo della fornitura di acqua hanno nel loro organico tutti gli esperti necessari e quindi potrebbero aiutare validamente, ma l’opinione pubblica esprime con veemenza la preoccupazione che esse non tengono da conto gli interessi della collettività.

L’acqua ha permesso la vita sul pianeta Terra. Dopo il Neolitico è stata di cruciale importanza per lo sviluppo sociale e numerico della specie umana. Continuerà ad essere importante nei prossimi secoli.

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