Speciale ambiente - L’acqua e la vita sulla Terra

Speciale ambiente - L’acqua e la vita sulla Terra

Con questo articolo, diamo inizio a una serie di interventi dedicati all’ambiente, con particolare attenzione alla realtà italiana. Parleremo di risorse ambientali, della loro natura e condizione attuale, con particolare attenzione ai temi legati alla salute del pianeta, alla biodiversità e ai cambiamenti climatici. Estenderemo lo sguardo a molti ambiti di studio delle scienze ambientali, per offrire un quadro organico e aggiornato delle conoscenze attuali, utile per la didattica. Ogni contributo presenterà materiali immediatamente spendibili, da presentare agli studenti, oltre a suggerimenti sulle buone pratiche e spunti didattici. Iniziamo con un articolo sull’acqua e la vita sulla Terra.

L’acqua: un identikit

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  • L’acqua è un composto chimico costituito da due atomi d’idrogeno e uno di ossigeno. Ha formula chimica H2O, e si trova in abbondanza sul pianeta Terra dove è presente sotto forma solida (ghiaccio) liquida (acqua) e gassosa (vapor d’acqua).
  • Il nostro pianeta si trova nella “zona abitabile” del sistema solare perché si mantiene a una distanza dal sole, ideale per consentire la presenza di acqua allo stato liquido sulla sua superficie.
  • Il 97% dell’acqua si trova negli oceani; la parte rimanente assume la forma solida nei ghiacciai, è presente nel permafrost, la terra perennemente gelata delle tundre delle alte latitudini, negli iceberg, assume la forma liquida in laghi e corsi d’acqua, si distribuisce nel sottosuolo e costituisce l’umidità del suolo e il vapor acqueo dell’atmosfera.
  • Tutte le reazioni chimiche e i meccanismi di trasporto all’interno delle cellule viventi avvengono in presenza di acqua, per questo è il composto indispensabile per garantire la vita.
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Le fasi del ciclo dell’acqua (Fonte: Atlante tematico De Agostini)

L’impatto delle attività umane

L’equilibrio fra gli stati fisici dell’acqua sulla Terra è determinato dall’energia che il pianeta riceve dal Sole, che fornisce il calore necessario ad attivare il ciclo dell’acqua. Il cambiamento climatico globale è dovuto in buona parte al rallentamento nella dispersione del calore (effetto serra) e determina variazioni nelle proporzioni fra i diversi stati fisici del composto chimico acqua. Per esempio, una maggior concentrazione di vapore acqueo nell’atmosfera intrappola più calore e crea più umidità; in modo analogo un’atmosfera che contiene alte quantità di CO2 o metano trattiene una maggiore quantità di calore.

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Concentrazione della CO2 negli ultimi 400 mila anni (Fonte: NASA)
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La correlazione tra temperature e concentrazione di CO2 dal 1880 al 2017 (Fonte: NASA)

Le conseguenze più evidenti a scala locale sono l’innalzamento del livello del mare e l’espansione delle zone aride

  • Gli studiosi dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) dell’ONU elaborano previsioni e statistiche sugli scenari del cambiamento climatico per tenere sotto controllo le azioni dei Paesi che hanno aderito all’Accordo di Parigi (COP21), che ha stabilito il contenimento della temperatura globale della Terra entro i 2°C rispetto alle condizioni preindustriali. L’IPCC mostra i risultati delle previsioni basandosi su tre scenari futuri: di bassa, media e alta emissione di CO2. Nel peggiore scenario l’innalzamento delle acque, conseguente allo scioglimento dei ghiacci continentali, interessa gran parte della costa italiana, ma le aree che destano maggiore preoccupazione sono le coste del nord-Adriatico, in particolare la laguna di Venezia. Si prevede un aumento dei fenomeni d’inondazione che sono la premessa all’innalzamento duraturo del livello dei mari.
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Aree a rischio in Italia a causa dell’innalzamento globale delle acque (Fonte: ENEA, Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile)
  • L’andamento delle precipitazioni nel nostro Paese negli ultimi anni si può ricavare dai dati dell’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale). In Italia nel 2018 le precipitazioni in media sono state moderatamente superiori ai valori climatologici normali. L’andamento nel corso dell’anno è stato tuttavia piuttosto altalenante e mesi molto piovosi si sono alternati ad altri più secchi. Marzo, maggio e ottobre sono stati caratterizzati da piogge abbondanti, estese a tutto il territorio nazionale, mentre ad aprile, settembre e soprattutto dicembre le piogge sono state scarse in tutte le regioni. Un simile andamento delle precipitazioni pone degli interrogativi, perché i dati sembrano contrastare con la definizione classica di clima mediterraneo (clima temperato con estati secche e inverni piovosi), e descrivere una situazione climatica sub-tropicale.
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Precipitazioni: anomalia media (annuale e mensile) nell’anno 2018, in valori percentuali, nelle zone Nord, Centro, Sud e Isole (Fonte: ISPRA)

Le conseguenze di queste anomalie nelle precipitazioni si riflettono in una complessiva minore disponibilità d’acqua per i suoli e in una tendenza all’espansione delle aree ad elevata aridità.

L’espansione delle aree aride in Italia

I calcoli sull’espansione delle aree aride vengono fatti stimando la differenza tra precipitazioni ed evapotraspirazione che nello scenario peggiore (quello che l’IPCC delinea sulla base della maggiore emissione di CO2)  porta nella categoria di eccessiva aridità (400-500 mm di pioggia annua) ampie aree della Puglia, della Sardegna e della Sicilia con condizioni devastanti per le isole. La pianura Padana mostra nello scenario peggiore una riduzione consistente di quella disponibilità d’acqua che attualmente le permette di essere l’area agricola più vasta d’Italia.

La Giornata mondiale dell’acqua

Ogni anno, il 22 marzo si festeggia il World Water Day, il giorno dedicato all’elemento che più di altri è sinonimo di vita. Questo appuntamento serve a sensibilizzare i governi e i popoli degli Stati di tutto il mondo sull’importanza dell’acqua per la vita del nostro pianeta. I rappresentanti che partecipano all’Assemblea Generale delle Nazioni Unite sono invitati a promuovere attività concrete nei loro rispettivi Paesi.

Inoltre, la comunità internazionale ha dato vita al World Water Council, un organismo non governativo che coordina organismi e specialisti nel settore dell’acqua, e convoca il World Water Forum (Forum sull’acqua) per raccogliere fondi, discutere dei problemi locali e globali, proporre soluzioni e strategie comuni.

Il 22 marzo 2020 è stato presentato il Rapporto mondiale sullo sviluppo idrico delle Nazioni Unite intitolata “Water and Climate Change” (Acqua e cambiamenti climatici): non si può affrontare il cambiamento climatico senza risolvere i problemi legati all’acqua a livello mondiale.

Che cosa possiamo fare

  • Tenerci informati, con tutti i media che abbiamo a disposizione, sulle condizioni del bene “acqua” nel mondo e nel nostro Paese e sulle iniziative della comunità internazionale per contrastare il cambiamento climatico.
  • Utilizzare mezzi di trasporto con basse emissioni di gas nocivi, che aumentano l’effetto serra.
  • Usare in modo responsabile l’energia, riducendo i consumi eccessivi ed eliminando quelli inutili.
  • Partecipare alle iniziative di tutela e rispetto del paesaggio costiero e sottomarino.
  • Acquisire e diffondere informazioni sul fenomeno della desertificazione (anche in Italia).
  • Festeggiare la Giornata mondiale dell’Acqua (22 marzo), partecipando agli eventi promossi dalle Nazioni Unite, dalle Organizzazioni non governative e dalle associazioni di difesa dell’ambiente.

Fare Geo

  • I satelliti sono uno strumento affidabile per monitorare i cambiamenti del ghiaccio artico. Ogni estate la calotta artica si scioglie in quello che gli scienziati chiamano il suo “minimo” prima che il clima più freddo inizi a far aumentare la copertura del ghiaccio. Dopo aver guardato attentamente il video della NASA che mostra l’estensione del ghiaccio marino artico “minimo” dal 1979 al 2019 (un’area di 4,15 milioni di chilometri quadrati), reperite sul web i dati relativi all’andamento delle temperature globali nello stesso periodo. Sulla base di questi dati, esponete le vostre considerazioni in merito alla situazione climatica del pianeta.
  • Mettete a confronto le serie storiche di dati termopluviometrici che è possibile trovare sul portale il Meteo per tutte le località d’Italia e realizzate dei grafici per la vostra realtà locale.
  • L’aridità è un fenomeno climatico caratterizzato da una carenza di acqua. In questo senso, l’aridità si verifica anche in climi freddi dove le precipitazioni cadono principalmente come neve, per esempio nell’Artico e in Antartide (i “deserti polari”), perché ricevono scarse precipitazioni nette ogni anno. Nel planisfero potete osservare l’indice di aridità (AI, Aridity Index) a livello mondiale: si tratta di un indicatore numerico basato su deficit idrici climatici a lungo termine. In base a questo indice, sono stati classificati sei tipologie di terre aride: freddo, iper-arido, arido, semi-arido, subumido secco e umido. Confrontate poi la situazione a livello planetario con i dati sulla desertificazione in Italia (vedi la carta tematica sotto). Che incidenza ha questo fenomeno nel nostro Paese? Quali sono le zone più colpite? Avete mai sentito parlare di questo “rischio climatico” per il territorio italiano?
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Indice di aridità nel mondo (Fonte: Global Precipitation Climatology Centre, University of East Anglia 2015)
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Le aree sensibili alla desertificazione in Italia secondo l’indice di vulnerabilità (Fonte: ISPRA)

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