ERSAF e l’Università degli Studi di Milano-Bicocca – Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente (DISAT), hanno sviluppato a partire dal 2022 una collaborazione scientifica con l’obiettivo di approfondire la relazione tra i tempi di rinnovamento delle falde acquifere e le voci di ricarica idrica.

La conoscenza di questi processi permette di stimare i tempi di risposta del sistema idrologico alle azioni migliorative intraprese o da intraprendere per attenuare e prevenire la contaminazione da nitrati nelle acque sotterranee, fornendo così a Regione Lombardia dati scientifici a supporto di una gestione sempre più sostenibile delle risorse idriche sotterranee.

Per raggiungere questo obiettivo è stato necessario approfondire le conoscenze scientifiche riguardanti le relazioni tra i tempi di rinnovamento delle falde e le voci attraverso le quali avviene la ricarica delle falde acquifere.

Gli acquiferi della pianura lombarda

Il sistema acquifero alluvionale della Pianura Padana evolve in direzione prevalente nord-sud da un acquifero monostrato non confinato nella pedemontana delle Alpi (alta pianura), costituito da sabbie e ghiaie (Idrostruttura Sotterranea Superficiale – ISS), a un sistema multistrato in prossimità del fiume Po (bassa pianura) (Idrostruttura Sotterranea Profonda – ISP) confinato e artesiano dove le sabbie sono intercalate a limi e argille (acquitardi impermeabili) e gli scambi d’aria con l’atmosfera sono limitati (ambiente riducente)

La zonazione delle caratteristiche riducenti/ossidanti delle acque sotterranee regionali è fondamentale per individuare le aree potenzialmente soggette alla contaminazione da nitrati che sono quelle in cui le acque sotterranee sono caratterizzate da facies ossidate tipiche delle falde freatiche o non confinate rispetto a quelle caratterizzate da facies ridotte in cui la contaminazione da nitrati è contrastata/sfavorita dal processo di attenuazione naturale degli stessi, ovvero la denitrificazione.

Lo studio si è quindi svolto nelle zone dell’alta e media pianura lombarda, principali aree di ricarica della falda ove prevalgono le facies ossidate potenzialmente soggette a contaminazioni da nitrati.

Lo studio

Una delle voci di ricarica principali nelle zone agricole dell’alta e media pianura lombarda è l’irrigazione a scorrimento, caratterizzata da una bassa efficienza che si traduce in ingenti perdite d’acqua verso le falde. Questo tipo di pratica influenza da un lato il bilancio idrologico e dall’altro la lisciviazione di nitrati verso le falde superficiali prima che vengano assorbiti dalle coltivazioni.

L’utilizzo della distribuzione dei traccianti isotopici in falda è un valido strumento per quantificarne l’età; gli stessi forniscono informazioni utili anche sulla miscelazione di acque con tempi di residenza diversi.

Al fine di valutare l’età della falda e le voci di ricarica dell’acquifero sono state condotte due campagne di campionamento delle acque. Una nel periodo non irriguo (Marzo 2022) e l’altra alla fine del periodo irriguo (Settembre 2022) selezionando 60 pozzi di ARPA Lombardia sui quali sono state effettuate le analisi isotopiche e idrochimiche.

L’età delle falde acquifere e i processi di ricarica

I dati di tracciamento delle voci di ricarica indicano come il metodo di irrigazione a scorrimento che determina un ingente eccesso irriguo e la perdita d’acqua dai canali verso la falda sia la prima voce di ricarica delle falde nelle zone irrigue, che caratterizzano la maggior parte dell’alta pianura. Il contributo percentuale della ricarica da eccesso irriguo si attesta, nella quasi totalità dei pozzi ubicati in aree irrigate, tra il 50% e il 75% della ricarica totale. Nelle aree agricole non irrigate, quasi esclusivamente ubicate tra i fiumi Ticino e Adda a nord del Canale Villoresi, la principale voce di ricarica è costituita dall’infiltrazione delle precipitazioni locali.

L’alimentazione della falda per azione delle pratiche irrigue introducendo acque con età zero quali quelle di canali e corsi d’acqua, “ringiovanisce” le falde rispetto al flusso di base caratteristico dell’acquifero superficiale. A scala regionale è quindi identificabile una relazione tra l’età della falda e la lunghezza del suo percorso idrico sotterraneo; nello specifico questa relazione è costituita da una progressiva diminuzione delle età al procedere del flusso idrico sotterraneo dall’alta pianura verso sud sino alla fascia dei fontanili.

Procedendo dalle zone pedemontane verso la fascia dei fontanili si realizza un aumento dell’infiltrazione dovuta all’eccesso irriguo; quest’acqua di neo-infiltrazione proveniente dai canali e dai corsi d’acqua superficiali è quindi in grado, mescolandosi con la falda più antica proveniente da monte idrogeologico, di ringiovanire l’età media di tutta la falda. Infatti, nelle aree irrigate si osserva un’età media delle acque sotterranee intorno ai 35 anni, mentre nelle zone non irrigate la media sale a 50 anni. (figura sezione nord sud).

Cosa servirà lo studio

In funzione di questi tempi di risposta del sistema idrogeologico che nella pianura irrigua evidenziano il rinnovo completo delle acque in un periodo medio di 35 anni, emerge l’importanza di indagare la dinamica del nitrato su una finestra temporale sufficientemente lunga, corrispondente ad almeno 15-20 anni di analisi.

Ne consegue che le azioni di mitigazione messe in atto attualmente avranno un riscontro, in termini di miglioramento della qualità delle acque dei corpi idrici sotterranei, non prima di una quindicina d’anni; d’altra parte, attraverso i monitoraggi attuali possiamo osservare le azioni messe in atto tra la fine degli anni ’90 e l’inizio del 2000.

Lo studio evidenzia quanto la conoscenza approfondita del funzionamento di sistema acquifero possa rappresentare un valido supporto alla pianificazione degli interventi orientati verso gestioni aziendali e pratiche agronomiche progressivamente più sostenibili.

 

STUDIO SULLA PRESENZA DI NITRATI NELLE ACQUE SOTTERRANEE DELLA LOMBARDIA – Relazione Finale