Il ciclo naturale dell’acqua, detto anche ciclo idrologico, è uno dei processi alla base della vita sulla Terra: grazie a passaggi di stato in 4 diverse fasi consente alle risorse idriche di rigenerarsi continuamente nell’idrosfera. Dai mari alle nuvole fino alle piogge, questo flusso permette l’esistenza di piante, animali e organismi. Nonostante circa tre quarti del nostro pianeta sia ricoperto di acqua, solo il 3% di questa è dolce: il 97% è rappresentato dagli oceani, oltre il 2% è immagazzinata nei ghiacciai e meno dell’1% è acqua dolce accessibile all’uomo. Le risorse idriche sono concentrate in fiumi, laghi e falde acquifere sotterranee. Ecco perché il ciclo idrologico naturale è fondamentale per l’approvvigionamento potabile, proprio quando i cambiamenti climatici stanno modificando questo delicato equilibrio.
Dove e come inizia il ciclo idrologico?
In realtà non esiste un punto di inizio e di fine del ciclo naturale dell’acqua. Si tratta infatti di un processo continuo fondato su scambi di massa idrica tra l’atmosfera e la crosta terrestre, concatenati tra loro. Un sistema chiuso in cui la quantità di acqua non muta, ma cambia costantemente di stato fisico. Estremizzando possiamo dire che l’umanità oggi sta usando la stessa acqua dei propri antenati, essendo essa inserita nel medesimo ciclo in corso da milioni di anni e in unico un bilancio idrico globale.
Sul nostro pianeta si stima siano presenti circa 1,4 miliardi di chilometri cubi di acqua. Alla base di questo “meccanismo” naturale ci sono i principali serbatoi, ossia i mari, la crosta terrestre con i corpi idrici superficiali e l’atmosfera. L’innesco del ciclo è rappresentato dall’energia del sole.
Quali sono le 4 fasi del ciclo dell’acqua
Il ciclo dell’acqua è basato su tre passaggi di stato ed è composto principalmente da 4 fasi alla base del flusso continuo della massa idrica tra la superficie terrestre, gli oceani e l’atmosfera:
- Evaporazione
- Condensazione
- Precipitazione
- Infiltrazione
L’acqua è l’unica sostanza che è presente in natura in tutti e tre i suoi stati di aggregazione(liquido, solido come ghiaccio e gassososotto forma di vapore acqueo).A queste fasi del ciclo idrologico si possono aggiungere poi i fenomeni di scorrimento e spostamento sotterraneo.
L’evaporazione
Nonostante – come detto – non si possa indicare propriamente un punto di inizio, l’evaporazione è in genere considerata la prima fase del ciclo idrogeologico, con il passaggio dallo stato liquido a quello gassoso. Si parla più propriamente di evapotraspirazione: il calore generato dai raggi solari provoca l’evaporazione dai corpi idrici superficiali (come fiumi e laghi) e dai mari (circa l’86% del totale), a questo si somma la traspirazione delle piante e degli esseri viventi, che pesa all’incirca per il 4%.
Come funziona il ciclo naturale dell’acqua: condensazione e precipitazione
La seconda fase è quella della condensazione: il vapore acqueo salendo nell’atmosfera terrestre sempre a quote maggiori incontra a mano a mano temperature più basse, così microscopiche gocce si condensano in particolari conformazioni in sospensione che generano le nubi. Trasportate dal vento, le nuvole si aggregano tra loro e via via crescono. Nel momento in cui le particelle raggiungono una massa tale per cui non possono più restare in sospensione, si arriva al punto di rottura con la precipitazione: pioggia oppure, in presenza di aria fredda, neve o grandine. In genere il processo che va dalla condensazione alla precipitazione al suolo dura in media una dozzina di giorni.
Infiltrazione (e scorrimento)
L’acqua con le precipitazioni ricade così a terra, tornando ad alimentare mari, torrenti, fiumi e laghi oppure raggiunge la superficie terrestre e penetra nel suolo (infiltrazione) arrivando a profondità che dipendono dal grado di permeabilità, dalle caratteristiche e dalla conformazione del terreno. Alla quarta fase del ciclo idrologico naturale è possibile aggiungerne una quinta, lo scorrimento dell’acqua che può avvenire in superficie (quindi nei torrenti e nei fiumi verso il mare), oppure in modo sotterraneo. Nel primo caso non tutta la risorsa idrica torna al mare per scorrimento, ma una buona parte evapora durante il percorso.
Il flusso sotterraneo invece tende a muoversi lentamente, per effetto della forza di gravità, e quando l’acqua incontra sul suo cammino strati di roccia impermeabili si accumula nelle falde acquifere, serbatoi idrici naturali. Può tornare in superficie, ad esempio in sorgenti, nei fiumi e nei fondali marini, anche in tempi che possono superare i 10.000 anni nei casi più estremi. L’acqua scorrendo tra le rocce, in superficie come in profondità, si arricchisce di sali minerali e microelementi, ad esempio calcio, sodio e magnesio. Per questo le acque naturali non sono mai completamente pure, come lo è invece l’acqua distillata o demineralizzata.
Troppa acqua o troppo poca: come influiscono i cambiamenti climatici sul ciclo idrologico
Il surriscaldamento globale sta avendo effetti importanti sulla modifica del naturale ciclo idrologico, aumentando la temperatura dei mari e quindi la quantità di acqua che evapora. Dal secolo scorso questo processo si è intensificato, con la crescita dei tassi di evapotraspirazione e di precipitazioni. Basti pensare che durante la siccità italiana del 2022, la terza per gravità dall’inizio delle rilevazioni scientifiche, la quota di evapotraspirazione ha raggiunto punte del 70%, contro una media del 53%.
Questa maggiore energia presente in atmosfera può innescare eventi meteo estremi, sempre più frequenti, come intensi nubifragi e alluvioni, associati a siccità persistenti e ondate di calore. L’altro effetto dei cambiamenti climatici è l’accelerazione dello scioglimento dei ghiacciai, con conseguenze sull’innalzamento dei mari e anche sulla diminuzione della riserva di acqua dolce più estesa del pianeta.
Potrebbero interessarti anche…
Di cosa si parlerà a Firenze per il Festival dell’Acqua 2024
In Italia l’acqua del rubinetto è sicura: il 99,1% dei controlli svolti negli ultimi tre anni è risultato in linea…
La fotografia di 25 anni di gestione idrica in Toscana
Alla fine degli anni Novanta i soggetti che si occupavano di gestione idrica in Toscana erano oltre 200, piccoli e…
M0: il nuovo indicatore ARERA per la resilienza idrica
Dal 1° gennaio 2024 l’ARERA ha introdotto nell’ambito della qualità tecnica il nuovo macro-indicatore M0, da una parte per “misurare”…
