Le acque sotterranee si riscaldano all'unisono

Per il loro studio, i ricercatori hanno potuto avvalersi di misurazioni ininterrotte della temperatura a lungo termine dei flussi di acqua sotterranea intorno alle città di Colonia e Karlsruhe. I gestori degli acquedotti di queste città misurano da 40 anni la temperatura delle acque sotterranee, in gran parte non influenzate dall'uomo. Si tratta di un dato unico e raro per i ricercatori. "Questi dati sono stati per noi un colpo di fortuna", sottolinea Peter Bayer, assistente in capo dell'Istituto Geologico dell'ETH di Zurigo. Nonostante le intense ricerche, non sono riusciti a trovare altre serie di misurazioni comparabili. A quanto pare, per gli acquedotti non è abbastanza interessante o richiede troppo tempo misurare costantemente le temperature delle acque sotterranee per un lungo periodo di tempo. "Oppure i dati non sono digitalizzati e sono archiviati solo su carta", sospetta l'idrogeologo.

Immagine sommessa del riscaldamento atmosferico

Sulla base dei valori misurati, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che le acque sotterranee non solo si stanno riscaldando, ma replicano anche le fasi di riscaldamento osservate nell'atmosfera. "Il riscaldamento globale si riflette direttamente nelle acque sotterranee, anche se in modo attenuato e con un certo ritardo", afferma Bayer, riassumendo i risultati principali del suo lavoro. I ricercatori hanno pubblicato il loro lavoro sulla rivista Hydrology and Earth System Sciences.

I dati mostrano anche che le acque sotterranee vicine al suolo, fino a una profondità di circa 60 metri, si sono riscaldate in modo statisticamente significativo negli ultimi 40 anni a causa del riscaldamento globale. Questo riscaldamento delle acque segue lo schema del riscaldamento del clima locale e regionale, che a sua volta segue quello del riscaldamento globale.

Come l'atmosfera, anche le acque sotterranee presentano diversi salti di temperatura a intervalli irregolari. Questi "cambi di regime" possono essere osservati anche nel clima terrestre, come scrivono i ricercatori nel loro studio. ? stato sorpreso dalla rapidità con cui le acque sotterranee hanno reagito ai cambiamenti climatici, dice Bayer.

Scambio di calore con il sottosuolo

Negli ultimi 50 anni l'atmosfera terrestre si è riscaldata in media di 0,13 gradi Celsius per decennio. Questo riscaldamento non si ferma al sottosuolo, come hanno dimostrato altri scienziati del clima con trivellazioni in tutto il mondo negli ultimi due decenni. Tuttavia, i ricercatori hanno esaminato per lo più solo terreni che non contengono acqua o in cui non si verificano flussi di acque sotterranee.

In uno studio pubblicato tre anni fa, i ricercatori dell'Eawag e dell'ETH di Zurigo hanno dimostrato che le acque sotterranee non sono risparmiate dai cambiamenti climatici. Tuttavia, si trattava di acque sotterranee "artificiali". Per arricchirla, l'acqua del fiume viene infiltrata in alcune aree. Il profilo di temperatura dell'acqua sotterranea così prodotta corrisponde quindi a quello dell'acqua del fiume.

Il nuovo studio, invece, prende in esame le acque sotterranee poco influenzate dall'uomo. Secondo Bayer, è plausibile che anche il flusso naturale delle acque sotterranee si stia riscaldando a causa dei cambiamenti climatici. "Il trasferimento di energia avviene attraverso la conduzione del calore e il flusso delle acque sotterranee, come in uno scambiatore di calore. In questo modo si diffonde e si equalizza il calore trasportato dal sottosuolo.

Tuttavia, le conseguenze delle loro scoperte sono difficili da valutare. ? possibile che l'aumento delle temperature influisca sugli ecosistemi sotterranei da un lato e sugli habitat che dipendono dalle acque sotterranee dall'altro. Tra questi, le aree fredde dei corsi d'acqua dove il flusso delle acque sotterranee aumenta. Per le creature amanti del freddo, come alcuni pesci, il riscaldamento delle acque sotterranee potrebbe avere conseguenze negative.

Conseguenze difficili da valutare

Le temperature più elevate delle acque sotterranee influenzano anche la chimica dell'acqua, in particolare l'equilibrio chimico dei nitrati o dei carbonati. Questo perché le reazioni chimiche avvengono di solito più rapidamente a temperature più elevate. Anche l'attività batteriologica potrebbe aumentare con l'aumento della temperatura dell'acqua. Se le acque sotterranee diventano più calde, i batteri indesiderati, come gli agenti patogeni che causano malattie gastrointestinali, potrebbero moltiplicarsi meglio. Tuttavia, i ricercatori possono anche immaginare effetti positivi. "Ad esempio, il calore in eccesso delle acque sotterranee potrebbe essere utilizzato a livello geotermico", aggiunge Kathrin Menberg, autrice principale dello studio.