L’innalzamento delle acque sotterranee è un rischio per le comunità costiere

Livelli del mare più alti spingeranno la falda freatica verso la superficie, causando inondazioni, contaminazioni e una lunga serie di problemi a livello infrastrutturale.

di Kendra Pierre-Louis

Saulenas, una donna di 70 anni, ha trascorso lo scorso inverno insieme a sua figlia Lauren di 46 anni, a Saugus, nel Massachusetts, in una casa senza riscaldamento funzionante. Lauren, a causa delle lesioni cerebrali che ha subito nell’utero, è tetraplegica, cieca e affetta da un disturbo convulsivo, tra le altre disabilità. In inverno, non è insolito che le temperature notturne a Saugus scendano sotto i -10 °C. Madre e figlia sono state costrette a fare affidamento su una stufa. Ma il costo dell’elettricità è stato di 750 dollari solo a febbraio e si riusciva a riscaldare solo una camera.

Saulenas non racconta questa storia per suscitare compassione, ma come monito. La falda freatica, dice, sta salendo, infiltrandosi nelle tubazioni del gas e corrodendo i forni dall’interno verso l’esterno. Questo è quello che le è successo e vuole comunicarlo a chi vive vicino a una costa, anche a uno, due, cinque km di distanza, perché potrebbe ritrovarsi nella sua stessa situazione.

L’innalzamento delle acque sotterranee rappresenta una minaccia reale e potenzialmente catastrofica per le nostre infrastrutture. Le strade saranno erose dal basso; le fosse settiche non dreneranno; le dighe manterranno l’oceano lontano, ma intrappolerano l’acqua che filtra, portando a ulteriori inondazioni. Le fondamenta degli edifici si lesioneranno; le fogne rifluiranno e potrebbero rilasciare gas tossici nelle case delle persone.

Saugus è una piccola città a circa 10 miglia a nord-est di Boston. Sulle mappe, l’acqua è una delle sue caratteristiche distintive, con il fiume Saugus e i suoi affluenti che si snodano attraverso la città e si dirigono attraverso le paludi verso l’Oceano Atlantico. Tra quelle saline, bloccate sull’Atlantico dalla penisola di Revere Beach, Saulenas ha acquistato la sua casa nel 1975.

Data la vicinanza all’oceano, la fonte dei suoi recenti guai sembrerebbe ovvia: l’innalzamento del livello del mare, che dal 1950 nella sua regione è cresciuto di 20 cm e in modo non lineare. Il mare si sta alzando più velocemente di quanto non facesse una generazione fa, circa 2,5 cm ogni otto anni. Ma l’acqua che ha lasciato Saulenas al freddo non veniva dal mare, almeno non direttamente.

I suoi problemi sono iniziati nel 2018, quando il gas non è più arrivato a causa dell’acqua che entrava in una conduttura sotterranea. Il problema durava, a intermittenza, da diversi anni. L’acqua entrava nella conduttura del gas e il distributore, la National Grid, si è trovato costretto a bloccare la fornitura cercando allo stesso tempo di scoprire da dove proveniva l’acqua, rattoppare la perdita e pompare via l’acqua.

Ufficialmente, la National Grid non ha comunicato quale sia la fonte del problema, ma Saulenas pensa che il colpevole sia la falda acquifera. Anche in circostanze normali, i tubi in ghisa che costituiscono circa un terzo dell’infrastruttura della National Grid in Massachusetts sono soggetti a ruggine e corrosione. Una volta si trovavano comodamente sopra la falda freatica, ma ora vengono allagati a intermittenza durante le alte maree stagionali che spingono verso l’alto le acque sotterranee, che probabilmente si sono infiltrate nella conduttura del gas e sono arrivate alla sua caldaia.

Una situazione sottovalutata

Kristina Hill, ricercatrice dell’Università della California, a Berkeley, a cui si è rivolta Saulenas in cerca di risposte, è d’accordo. “Mi ha chiesto se era un fenomeno legato all’innalzamento del livello del mare e, ovviamente, la risposta è stata sì”, spiega Hill, una dei numerosi ricercatori che cercano di convincere i responsabili politici a prendere sul serio i rischi dell’innalzamento delle acque sotterranee.

A differenza dell’innalzamento dei mari, con i suoi pericoli evidenti, quello delle acque sotterranee è stato trascurato. Gli idrologi sono consapevoli del problema, come dimostra la ricerca accademica, ma la situazione deve ancora emergere in modo significativo all’esterno. Un cenno a questo fenomeno vi è solo nell’ultima edizione del National Climate Assessment, pubblicata nel 2018, ma è assente da molti piani di adattamento climatico statali e regionali e persino dalle mappe delle inondazioni.

Uno studio del 2021 sulla rivista “Cities” ha scoperto che quando le città costiere effettuano una valutazione della vulnerabilità climatica, raramente tengono conto del sollevamento delle acque sotterranee. “Parlano principalmente di innalzamento del livello del mare, delle mareggiate”, afferma Daniel Rozell, ingegnere e scienziato della Stony Brook University, che ha scritto il documento del 2021,”ma non ci si domanda cosa accadrà alle acque sotterranee”.

Gli impatti sulle infrastrutture esistenti e sugli adattamenti climatici pianificati potrebbero essere catastrofici. Le iniziative che non hanno pianificato l’aumento delle acque sotterranee saranno inutili. Miliardi di dollari in infrastrutture dovranno essere nuovamente stanziati. Probabilmente, le aree interessate saranno molto più estese di quelle previste dalle mappe sulle possibili inondazioni.

Uno studio del 2012 condotto da ricercatori dell’Università delle Hawaii che ha preso in considerazione le acque sotterranee nei rischi di alluvione ha scoperto che a livello nazionale, l’area minacciata era più del doppio di quella considerata a rischio per il solo innalzamento del livello del mare.

Qualsiasi area costiera in cui “la terra è pianeggiante ed è caratterizzata da un tipo di materiale geologico attraverso il quale l’acqua scorre molto facilmente”, afferma Hill, “si troverà in grande difficoltà”. Si sta parlando di posti come Miami, ma anche Oakland, in California, e Brooklyn, a New York. Le comunità della Silicon Valley come Mountain View sono esposte all’innalzamento delle acque sotterranee, così come Washington, DC.

A livello mondiale, l’area a rischio comprende porzioni dell’Europa nordoccidentale e le aree costiere del Regno Unito, dell’Africa, del Sud America e del Sud-est asiatico. “La situazione è a alto rischio”, sostiene Hill. “Abbiamo sottovalutato il problema delle inondazioni”.

Inoltre, per le modalità del movimento delle acque sotterranee, le persone a rischio potrebbero non saperlo finché non sarà troppo tardi. “Una delle cose più importanti delle acque sotterranee è che l’aumento del loro livello precede qualsiasi inondazione della superficie”, afferma Rozell. In altre parole, i cittadini sperimenteranno l’inondazione delle acque sotterranee molto prima che l’oceano arrivi a lambire le abitazioni.

Con i piedi in acqua

Potrebbe sembrare sorprendente che l’innalzamento dei mari provochi quello delle acque sotterranee. A prima vista i due fenomeni sembrano estranei, ma la connessione è in realtà semplice. Il fatto che sia stata a lungo ignorata riflette la nostra propensione ad affrontare solo i problemi che possiamo facilmente vedere.

Per capire il collegamento, è necessario saper qualcosa in più sul funzionamento delle acque sotterranee. L’acqua annidata nei sedimenti sotterranei all’inizio si trova in superficie, sotto forma di pioggia o neve, e alla fine filtra nel sottosuolo. Uno strato di terreno saturo giace al di sotto di uno strato di terreno insaturo e il confine tra i due è conosciuto come falda freatica.

In molte zone costiere questo strato di suolo saturo, che può essere spesso anche metri, poggia sull’acqua salata dell’oceano. Con l’innalzamento del livello del mare, le acque sotterranee vengono spinte verso l’alto perché l’acqua salata è più densa dell’acqua dolce. E questo non è l’unico modo in cui l’oceano e le acque sotterranee sono collegati.

“Le acque sotterranee normalmente defluiscono nel mare”, afferma Rozell. “Su tutta la costa c’è quello che viene chiamato scarico di acque sotterranee sottomarine. Lo si potrebbe notare andando in spiaggia con la bassa marea. Se ci si trova con i piedi in acqua, si può sentire una corrente d’acqua molto fredda proprio vicino alla riva. Si tratta dell’acqua sotterranea che scorre continuamente nell’oceano”.

Pertanto, qualsiasi protezione progettata per impedire che l’innalzamento dei mari invada la terraferma deve anche considerare come far fuoriuscire le acque sotterranee. Probabilmente il primo grande studio in un’importante rivista scientifica che ha esaminato cosa potrebbe significare l’innalzamento del livello del mare per i livelli delle acque sotterranee è stato pubblicato nel 2012 sulla rivista “Nature” dai ricercatori Kolja Rotzoll e Chip Fletcher dell’Università delle Hawaii.

Lo studio è arrivato sulla scia di un rapporto del Geological Survey degli Stati Uniti e dei ricercatori della Yale University che hanno esaminato cosa accadrebbe alle acque sotterranee nella costa di New Haven, nel Connecticut, con l’innalzamento del livello del mare. In entrambi i casi i ricercatori hanno scoperto che i due livelli si sarebbero alzati di concerto.

“Abbiamo esaminato i dati sui pozzi e abbiamo scoperto che la falda freatica nella zona costiera sale e scende con le maree”, afferma Fletcher. “E così ci siamo resi conto che esiste una connessione diretta tra l’oceano e la falda freatica. Con l’innalzamento dell’oceano a causa del cambiamento climatico, la falda freatica si comporterà di conseguenza e alla fine allagherà la terraferma. Quindi avremo tutte queste zone umide nelle aree urbanizzate e intorno alle strade, con connessi problemi. In effetti, questa è una forma di innalzamento del livello del mare che in molte aree è più dannosa dell’immagine classica che le persone hanno dell’oceano che corrode le costa e provoca allagamenti».

E ne stiamo già vedendo gli effetti.

I pericoli per la salute umana

Parlando con gli esperti dell’innalzamento delle acque sotterranee, ciò che spesso emerge è la maggiore difficoltà ad adattarsi a questo fenomeno rispetto alla crescita del livello del mare. Qualsiasi soluzione a un aspetto del problema può crearne a cascata di altri. Si prenda, per esempio, qualcosa di semplice come l’igiene. Di solito, nella maggior parte degli Stati Uniti, quando si scarica lo sciacquone, succedono tre cose, a seconda di dove si vive: l’acqua finisce in un pozzo nero, in un sistema settico o in una linea fognaria. Ma l’aumento delle acque sotterranee presenta sfide crescenti in tutte e tre le situazioni.

I pozzi neri sono essenzialmente cilindri di cemento con fondo aperto e pareti perforate. Soprattutto nelle zone costiere, i pozzi neri, che dovrebbero essere asciutti, si trovano invece costantemente inondati, afferma Josh Stanbro, consulente per le politiche del consiglio comunale di Honolulu, che fino allo scorso gennaio era il chief resilience officer della città, una figura che affianca il city manager. “Ora sono quasi sempre bagnati”, spiega. I microbi rimangono in vita grazie all’acqua e possono filtrare.

Honolulu non è l’unica città con questo problema. La contea di Miami-Dade sta affrontando problemi simili con le fosse settiche, che in teoria forniscono uno strato di filtrazione che i pozzi neri non hanno. Ma per filtrare, i sistemi richiedono uno strato di terreno profondo 60 cm e questo strato si restringe man mano che le falde acquifere si alzano. A oggi, il 56 per cento dei sistemi della contea viene periodicamente compromesso durante i temporali. Entro il 2040, secondo le stime, la cifra salirà al 64 per cento. I sistemi settici difettosi possono contaminare le falde acquifere locali da cui una comunità dipende per l’acqua potabile.

Una soluzione alternativa consiste nel trasferire le famiglie e le aziende che attualmente utilizzano sistemi settici o pozzi neri alle linee fognarie. Nella contea di Miami-Dade, il costo stimato per questo trasferimento è di 2,3 miliardi di dollari.

Ma i sistemi fognari non sono una panacea, avverte Kristina Hill di Berkeley. “La maggior parte dei sistemi fognari americani, sia quelli sanitari sia quelli delle acque piovane, sono in genere infiltrati, perché la manutenzione è pessima. “A livello internazionale”, dice, “nelle conferenze di ingegneria civile si mostrano diapositive su quanto siano cattivi i sistemi americani”. Le tubature fessurate lasciano entrare le acque sotterranee.

In luoghi come New York e Boston, che hanno i cosiddetti sistemi fognari combinati, l’acqua piovana e le acque reflue grezze si mescolano, quindi c’è meno spazio nelle tubature. Questo è il motivo per cui quando le acque sotterranee si alzano, luoghi come la comunità di Jamaica Bay a New York City si ritrovano con il liquido che gorgoglia dai tombini durante l’alta marea.

Le città più recenti tendono ad avere sistemi in cui l’acqua piovana scorre in un tubo e le acque reflue in un altro. Ma se i tubi sono pieni di acqua sotterranea quando piove, non c’è nessun posto dove possa andare l’acqua piovana. Quindi in entrambi i casi, secondo Hill, si verificheranno più inondazioni.

C’è anche un altro modo in cui l’aumento delle acque sotterranee può trasformare i nostri sistemi sanitari in killer. “Nella Bay Area la contaminazione nel sottosuolo per via dell’uso militare e dello sviluppo tecnologico della Silicon Valley è alta”, afferma Kris May, un ingegnere costiero e scienziato del clima che ha fondato Pathways Climate Institute. “Le aree sono bonificate, ma solo parzialmente, e ospitano case per persone a basso reddito. Inoltre, le iniziative di recupero ambientale non hanno tenuto conto dell’innalzamento della falda freatica”.

Questo fenomeno di crescita satura il suolo, sbloccando contaminanti come il benzene, ossia sostanze chimiche altamente volatili che in quanto gas possono facilmente trovare la loro strada attraverso le linee fognarie e nelle case.

Ma l’impatto del problema potrebbe essere molto più esteso. Le linee elettriche interrate che non sono adeguatamente sigillate potrebbero andare in cortocircuito e le fondamenta delle case iniziare a sollevarsi per la pressione. Alcuni temono che le faglie sismiche possano addirittura essere messe sotto pressione.

Come l’acqua trova una via

Per proteggersi dall’innalzamento dei mari, le città si stanno rivolgendo agli stessi strumenti che hanno usato per secoli: argini e dighe. Boston ha in progetto una diga di 280 km chiamata Sea Gates Project. Miami prevede una diga da 6 miliardi di dollari, alta 6 metri. New York ha avanzato un progetto da 119 miliardi di dollari per erigere una barriera lunga più di 9 km, la New York Harbor Storm-Surge Barrier, per proteggersi dalle tempeste. I proprietari di case dalla Florida alla California, a loro volta, stanno erigendo barriere per limitare l’avanzata dell’oceano. Ma il problema fondamentale di tutti questi interventi è lo stesso: una diga trattiene il mare, non le falde acquifere.

In alcune zone, se il terreno sottostante è relativamente impermeabile, è possibile costruire una diga o argini che rallentino l’innalzamento delle acque sotterranee. Ma poi compaiono altri problemi. Non si deve dimenticare che l’acqua si muove verso l’oceano e una barriera che impedisce alle acque sotterranee di salire con il livello del mare impedirà anche alle acque piovane, per esempio, di scorrere verso il mare.

“Se non si lasci l’acqua libera di andare verso l’oceano, la si dovrà pompare oltre la barriera, come fanno già da diversi secoli i Paesi Bassi”, afferma Rozell di Stony Brook. Ma anche questo tipo di intervento può creare problemi, perché molti dei luoghi che ospitano le dighe, come nel caso di Lower Manhattan e gran parte di San Francisco e Boston, sono stati costruiti su zone umide, discariche o un misto di entrambe. “Se si pompa l’acqua, la terra affonderà”, afferma Hill.

Inoltre, anche se le città fossero disposte a seguire una strada del genere, non in tutti i luoghi funzionerebbe. “Ci sono molte condizioni in cui si può pompare tutto il giorno e la falda freatica non scende”, afferma Fletcher dell’Università delle Hawaii.

L’acqua sotterranea si fa strada negli spazi, o pori, nei sedimenti. In alcuni posti, come Miami, “i pori sono così grandi che arriva l’acqua oceanica dall’estuario”, afferma Fletcher. “Si può pompare quanto si vuole e l’acqua rimane sempre lì”.

I pianificatori sono spesso ignari del problema. Nel 2009, le Maldive, una nazione insulare sotto il livello del mare, hanno tenuto la prima riunione mondiale del governo sott’acqua per attirare l’attenzione sul danno che i grandi inquinatori climatici, come gli Stati Uniti, stavano perpetuando attraverso l’inazione climatica. Il messaggio era chiaro: ci state annegando. In questi giorni, già alle prese con le conseguenze dell’innalzamento dei mari, il paese sta consolidando le sue comunità insulari esterne su una nuova isola, chiamata Hulhumalé. La struttura artificiale è progettata per resistere all’innalzamento del livello del mare, ma non si è tenuto conto dell’innalzamento delle falde acquifere.

“Non hanno capito che la falda freatica aumenterà con l’innalzamento del livello del mare”, afferma Fletcher. Se il mare si alza anche solo di 60 cm, evento che secondo alcune stime accadrà entro il 2040, la maggior parte di questa nuovissima isola sarà una zona umida inabitabile.

“Quando ne ho parlato al responsabile del progetto, è rimasto senza parole, come se non riuscisse a capire quello che stavo dicendo”, ricorda Fletcher. “Miliardi di dollari investiti e non l’avevano costruita abbastanza in alto”.

La storia ci lancia dei segnali

C’è almeno un posto dove si possono vedere le persone fronteggiare l’innalzamento delle acque sotterranee quasi in tempo reale. Lo Strawbery Banke Museum si trova a Portsmouth, nel New Hampshire, vicino alle rive del fiume Piscataqua, a poche miglia dall’Oceano Atlantico. Gli edifici sono stati preservati per farci vedere tre secoli nel passato, ma ci offrono allo stesso tempo uno sguardo sul futuro. Alcune delle strutture, inclusa la seconda casa più antica della città, sono allagate dal basso.

“Arrivano queste super maree che alzano l’acqua di oltre 60 cm più del normale e allagano i nostri scantinati”, ha affermato Rodney D. Rowland, direttore delle strutture e della sostenibilità ambientale dello Strawbery Banke, durante una visita del museo alla fine di settembre. Se ci si accovaccia negli scantinati dai soffitti troppo bassi perché la maggior parte degli adulti possa stare in piedi, è facile vedere i segni d’acqua delle passate incursioni delle acque sotterranee.

Il museo ha adottato un duplice approccio al problema. Il primo è educare il pubblico. “Una delle cose interessanti che aggiungeremo è un chiosco collegato a sensori posizionati nel terreno intorno al museo”, ha affermato Rowland. “Si potrà seguire il movimento delle acque sotterranee e la salinità, la temperatura, l’altezza dell’acqua. Così i visitatori saranno consapevoli della presenza dell’acqua sotto i loro piedi”.

Ma il museo ha anche bisogno di preservare gli edifici. E questo obiettivo deve ora essere bilanciato con la lotta all’innalzamento dell’acqua. In una delle case, “abbiamo preso la decisione di sostituire con un blocco di granito quella che veniva chiamata una cucina estiva”, ha detto Rowland. E’ stato necessario perché la vecchia cucina agiva come uno stoppino di candela, attingendo acqua dal seminterrato nel resto della struttura.

In un certo senso Rowland è fortunato. Il suo stato, il New Hampshire, è almeno consapevole del rischio di innalzamento delle acque sotterranee e cerca di contrastarlo. Ma il New Hampshire è un’eccezione. Molti altri stati, con coste più estese, dovranno affrontare il problema nei prossimi anni poiché non solo gli edifici, ma anche le vite sono minacciate da questo rischio invisibile.

A meno di 80 km lungo la costa, a Saugus, Fae Saulenas ha in programma di trasferirsi in una casa più in alto, ma nel frattempo non ha intenzione di tacere. Ha scritto ai legislatori, alla National Grid e alla stampa per cercare di attirare l’attenzione sul problema. “Le acque sotterranee stanno cambiando la mia vita e quella di altre milioni di persone”, afferma. “Nessuno sa bene cosa potrà succedere e soprattutto nessuno vi sta prestando attenzione”.

Kendra Pierre-Louis è una giornalista che si occupa di problemi climatici sul podcast Gimlet/Spotify “How to Save a Planet”.

(rp)

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