Uno studio ha mostrato che l’acqua che evapora dalla superficie terrestre o traspira dalle piante (evapotraspirazione) influenza significativamente il bilancio idrico durante le siccità pluriennali. Il consumo d’acqua della vegetazione durante le siccità è ancora poco studiato, e questi risultati forniranno un punto di partenza per approfondirne la nostra comprensione e migliorare di conseguenza gli strumenti di previsione
È intuitivo immaginare che, se piove molto, la risorsa idrica sarà abbondante, mentre viceversa con poca pioggia si avrà scarsità d’acqua. Tuttavia, le proporzioni non sono sempre quelle attese: già da qualche anno, infatti, gli scienziati hanno osservato che, quando la siccità si protrae a lungo, la disponibilità d’acqua è generalmente inferiore a quanto ci si aspetterebbe – soprattutto nelle prime fasi di clima secco. Ma perché? Secondo uno studio recentemente pubblicato su Hydrology and Earth System Sciences e firmato da uno dei ricercatori della Fondazione CIMA, a influenzare questo sbilanciamento è la vegetazione, che impiega un certo tempo prima di adattarsi alle condizioni di siccità.
Un bilancio sbilanciato
«Nelle aree a clima mediterraneo, quelle in cui la precipitazione è copiosa in inverno e scarsa d’estate, le siccità pluriennali possono determinare una scarsità della risorsa idrica che è anche oltre il 30 per cento più intensa di quanto ci si aspetterebbe», spiega Francesco Avanzi, ricercatore dell’ambito Idrologia e Idraulica della Fondazione CIMA e primo autore dell’articolo. «E questo fenomeno non riesce a essere pienamente riprodotto da molti modelli idrologici, gli strumenti previsionali che usiamo per stimare la risorsa idrica e le piene alluvionali. Più precisamente, i modelli tendono spesso a sovrastimare la quantità d’acqua che avremo a disposizione durante un lungo periodo di siccità. Con questo lavoro, abbiamo indagato i meccanismi alla base di questa variazione nel bilancio idrico, allo scopo sia di capire meglio i possibili effetti della siccità, sia di migliorare la modellistica».
Lo studio si è concentrato su una particolare area della California che, oltre ad avere un clima mediterraneo, è stata colpita da quattro importanti e lunghe siccità dagli anni ’70 a oggi. «L’ultima è stata nel 2012 e si è protratta fino al 2016-17. Ha avuto effetti pesantissimi sulle coltivazioni, sulla vegetazione, sugli ecosistemi e anche sull’approvvigionamento idrico a uso umano; ancora oggi la vegetazione della Sierra Nevada ne patisce gli effetti», continua Avanzi.
Il primo passo dei ricercatori è stato quantificare la variazione del bilancio idrico osservata durante le quattro grandi siccità californiane; in altre parole, hanno calcolato quanta acqua in meno ci fosse rispetto a quanto atteso. Quindi, usando le passate siccità come campo di prova, hanno indagato quanto il modello PRMS, uno strumento ampiamente impiegato in campo operativo negli Stati Uniti, riuscisse a fare previsioni corrette. Infine, hanno analizzato i fattori che più influenzavano il risultato. Confrontando i dati osservati con quelli prodotti dal modello, si sono accorti come la componente che più tende a inficiare i risultati sia l’evapotraspirazione, ossia l’acqua che le piante traspirano dalle foglie e il terreno rilascia con l’evaporazione.
Piante poco elastiche
«Per la vegetazione, adattarsi al cambiamento delle condizioni ambientali non è immediato. Anzi, in periodi di siccità le piante possono inizialmente consumare anche più acqua del solito. Ciò dipende da diversi fattori, non da ultimo il fatto che l’ultimo periodo di siccità Californiana è stato caratterizzato da temperature relativamente elevate», spiega ancora Avanzi. «Solo dopo un certo periodo di tempo insorgono una serie di processi di adattamento: alcune piante riducono il consumo d’acqua, altre muoiono lasciando il posto a specie più abili a vivere in condizioni di siccità, altre ancora sono vittime di incendi».
I ricercatori hanno denominato “elasticità dell’evapotraspirazione al clima” questa capacità della vegetazione di mettere in atto gli adattamenti alle mutate condizioni ambientali, un fattore che diventa quindi importante per valutare quanto, in caso di siccità, la vegetazione può influire sulla disponibilità d’acqua – compresa quella necessaria alle nostre attività.
«Questo studio ci aiuta a capire meglio i possibili effetti delle siccità pluriennali sul bilancio idrico, un campo di studio importante, soprattutto se si considera che i cambiamenti climatici potrebbero influenzare i tempi e la frequenza delle siccità. Ma ci permette anche di lavorare al miglioramento dei nostri modelli previsionali in modo più mirato, facendo in modo che siano in grado di riprodurre il comportamento di tutte le componenti del bilancio idrico e non “solo” di quelle tradizionalmente importanti per la nostra disciplina, come la portata. In altre parole, ci permetterà di sviluppare modelli che diano la risposta giusta per la ragione giusta: è ciò che stiamo ora facendo con il modello Continuum, sviluppato dalla Fondazione CIMA», conclude il ricercatore.