Focus

Siccità e alluvioni: un sistema globale di previsioni

Grazie al monitoraggio della gravità sulla Terra è possibile stimare la situazione dell'acqua dolce a livello planetario e prevedere siccità e alluvioni.

Illustrazione: i due satelliti del sistema GRACE-FO
Illustrazione: i due satelliti del sistema GRACE-FO. | NASA/JPL-Caltech

La NASA ha completato la messa a punto di un sistema che permette di realizzare particolari mappe della Terra che, a cadenza settimanale, danno a colpo d'occhio informazioni sull'umidità del suolo e del sottosuolo poco profondo, e sulla presenza di acqua a profondità maggiori. Le informazioni, ottenute dai dati dei satelliti GRACE-FO, integrati da parametri raccolti a terra e infine elaborati, consentono di formulare previsioni a 30, 60 e 90 giorni su come si evolverà la situazione idrica di una determinata località. Informazioni analoghe sono in uso dal 2012 per gli Stati Uniti, ma ora il sistema è stato esteso all'intero Pianeta.

Seguire le siccità. «Ancora oggi sappiamo poco sulle siccità che colpiscono la Terra», spiega l'idrologo responsabile del progetto, Matt Rodell, del Goddard Space Flight Center (NASA): «in genere una siccità è ben studiata e raccontata quando si verifica su aree ben sviluppate. Ma quando per esempio succede in alcune regioni dell'Africa o dell'Asia, potrebbe non essere neppure rilevata finché non provoca una crisi umanitaria. Ecco perché è importante avere un sistema di mappatura globale specifico per la sicurezza idrica: ci mette in grado di controllare la situazione sull'intero pianeta e di rilevare una siccità in evoluzione o in atto anche se nessuno la sta segnalando.»

 

Europa, febbraio e agosto 2017: mappe idriche
Europa, febbraio e agosto 2017: le mappe idriche a livello di superficie, sottosuolo e acque profonde. L'immagine è tratta dal video Global Maps of Dryness Help Prepare for Water Use Around Globe, sulla pagina YouTube NASA Goddard. | NASA/JPL-Caltech

 

Lo spessore delle mappe. «Oggi possiamo ottenere un'istantanea settimanale dell'umidità del suolo e delle acque sotterranee, per avere un quadro completo della situazione idrica globale», aggiunge Brian Wardlow, della University of Nebraska-Lincoln (USA). Il monitoraggio dell'umidità del suolo è essenziale per la pianificazione nazionale e sovranazionale delle colture agricole, e prevederne le rese, perché l'umidità del suolo indica, in estrema sintesi, la quantità di acqua immediatamente disponibile per le radici delle piante.

Le acque più profonde, invece, sono quelle usate per l'irrigazione: avere informazioni sulla loro disponibilità e variabilità è fondamentale per arrivare a mitigare le conseguenze di una siccità. Utilizzare informazioni solo da fonti terrestri, che per lo più arrivano dal monitoraggio dei pozzi, non permette di avere un quadro generale della presenza di acqua nel suolo e nel sottosuolo, e dunque non serve per le proiezioni a medio e lungo periodo.

 

Con l'uso dei satelliti cambia tutto. Le mappe ora si basano ora soprattutto sui dati satellitari del sistema Gravity Recovery and Climate Experiment Follow On (GRACE-FO), della NASA e del centro tedesco di ricerca per le geoscienze, capace di rilevare i movimenti dell'acqua sulla Terra in base alle variazioni del campo gravitazionale.

Le osservazioni satellitari vengono integrate con altri dati all'interno di un modello computerizzato che elabora il tutto e restituisce mappe attuali e previsionali dell'umidità a livello del suolo, a circa 1 metro sotto la superficie (è l'acqua disponibile per le radici) e per le acque sotterranee poco profonde. A livello planetario le mappe hanno una risoluzione di circa 13 chilometri.

Acque profonde. Qualunque sia la loro intensità, le siccità sono sempre molto difficili da gestire perché l'umidità del suolo cambia molto rapidamente con le condizioni meteorologiche, mentre l'umidità della zona radicale (quella a circa un metro di profondità) cambia più lentamente ma è ancora molto sensibile alle variazioni meteorologiche. La variabilità delle acque sotterranee è invece in ritardo rispetto alla situazione "esterna", perché sono molto meno sensibili ai cambiamenti meteorologici: «ma sono proprio queste», sottolinea Matt Rodell, «da tenere più sotto controllo per l'evoluzione a lungo termine. Sono le acque sotterranee che, se vengono a mancare, portano a una siccità o, se troppo abbondanti, addirittura ad alluvioni».

26 maggio 2020 | Luigi Bignami