Sono stati tracciati gli effetti globali dell’uso dell’acqua per l’irrigazione e le relative valutazioni per ottenere un uso sostenibile dell’acqua e della produzione alimentare in futuro. E’ quanto emerge dallo studio dell’Università di New York, pubblicato sulla rivista Nature Reviews Earth and Environment. “Anche se l’irrigazione copre una piccola frazione del pianeta, ha un impatto significativo sul clima e sull’ambiente regionale e in alcune parti del mondo è già insostenibile o sta per scarseggiare – spiega Sonali Shukla McDermid, professore associato presso il Dipartimento di Studi Ambientali dell’Università di New York e autore principale del lavoro – ma poiché l’irrigazione fornisce il 40% del fabbisogno mondiale, dobbiamo comprendere la complessità dei suoi effetti per poterne cogliere i benefici riducendo le conseguenze negative“.
L’irrigazione, utilizzata principalmente per scopi agricoli, rappresenta circa il 70% delle estrazioni globali di acqua dolce da laghi, fiumi e altre fonti, pari al 90% del consumo idrico mondiale. Secondo stime precedenti, più di 3,6 milioni di chilometri quadrati, o poco meno di 1,4 milioni di chilometri quadrati, di terra sono attualmente irrigati. Diverse regioni, tra cui gli Stati Uniti degli altipiani, come il Kansas e il Nebraska, la Central Valley della California, il bacino indo-gangetico, che si estende su diversi Paesi dell’Asia meridionale e la Cina nord-orientale, sono le zone più irrigate al mondo, comportando un forte impatto dell’irrigazione sul clima e sull’ambiente.
Il tracciamento dell’irrigazione
I dati riportati dal censimento agricolo forniscono alcune informazioni sull’uso dell’acqua per l’irrigazione, tipicamente a risoluzioni spazio-temporali grossolane. La maggior parte ampiamente riportati sono le statistiche sulla superficie irrigata, sia per le zone attrezzate per l’irrigazione o per le superfici effettivamente irrigate. Questi set di dati fanno parte di un censimento, dei dati di rilevamento e/o del telerilevamento satellitare per rappresentare i dati irrigati della superficie per un determinato periodo di tempo.
A livello nazionale, i dati sulle aree irrigue sono forniti da organizzazioni internazionali come la FAO delle Nazioni Unite, che raccoglie le statistiche nazionali riportate nei database FAOSTAT e Aquastat s23 (Fig. 1). I Paesi con alcune delle aree più intensamente coltivate del mondo – tra cui Cina, India, Stati Uniti e Pakistan – segnala l’area irrigati a livello nazionale e subnazionale. Queste statistiche possono essere ulteriormente disaggregati in diverse fonti di irrigazione (per esempio, acque sotterranee rispetto alle acque di superficie) e sistemi di erogazione (ad esempio, irrigatore, inondazione o gocciolamento).
Alcuni dati del censimento riportano anche prelievi di acqua da irrigazione. La FAO fornisce stime quinquennali dei prelievi di irrigazione a livello nazionale, ma questi dati non includono dettagli sulla quantità di acqua applicato ai terreni agricoli o quanto viene consumato; i ritiri potrebbero anche essere sotto-segnalati da alcuni paesi.
Gli effetti dell’irrigazione sull’ambiente
Un gruppo di trentotto ricercatori, provenienti da Stati Uniti, Australia, Austria, Belgio, Francia, India, Italia, Giappone, Corea del Sud e Taiwan, per comprendere l’entità degli effetti dell’irrigazione su clima e ambiente, ha analizzato più di duecento studi precedenti. L’analisi ha evidenziato come l’irrigazione può raffreddare le temperature diurne in modo sostanziale e può anche cambiare il modo in cui gli agroecosistemi immagazzinano e riciclano il carbonio e l‘azoto.
Se da un lato questo raffreddamento può aiutare a combattere gli estremi di calore, dall’altro l’acqua di irrigazione può umidificare l’atmosfera e provocare il rilascio di gas serra, come il metano prodotto dal riso. Si stima che questa pratica prelevi ogni anno circa 2.700 chilometri cubi di acqua dolce, ovvero quasi 648 miglia cubiche, una quantità d’acqua superiore a quella contenuta nel lago Erie e nel lago Ontario messi insieme.
Cosa avviene durante l’irrigazione
L’irrigazione aumenta l’umidità del suolo, che ha un impatto sulla ripartizione dell‘energia superficiale (Fig. 3), interagendo con il tempo e il clima. Se il suolo e l’umidità è bassa, evapotraspirazione o flusso di calore latente è ridotto e più energia è disponibile per il riscaldamento sensibile, aumentando vicino alla superficie temperature. L’irrigazione aumenta l’umidità del suolo, aumentando l’evapotraspirazione e abbassando il rapporto Bowen (il rapporto di sensibilità a flusso di calore latente) (Fig. 3) per guidare vicino alla superficie di raffreddamento.
Inoltre, una maggiore evapotraspirazione dell’irrigazione può aumentare l’umidità superficiale, l’energia statica umida e, in alcune regioni, l’energia potenziale disponibile convettiva (CAPE; una misura dell’ instabilità atmosferica che fornisce un’approssimazione di forza all’interno un temporale in via di sviluppo) (Fig. 3). Questo ulteriore dato atmosferico relativo all’umidità può anche facilitare la copertura nuvolosa che, a sua volta, induce un feedback positivo grazie al quale si fornisce una copertura migliore rispetto gli incidenti grazie alla radiazione a onde corte e alla radiazione netta.
Questa riduzione può portare all’ irrigazione con un ulteriore effetto di raffreddamento sulla superficie del terra. Anche se l’effetto di raffreddamento dei flussi di calore latenti è abbastanza intuitivo, l’irrigazione può anche aumentare le temperature superficiali sotto determinate condizioni.
La ricerca di strategie per una produzione sostenibile
In molte aree, questo utilizzo ha ridotto le riserve idriche, in particolare quelle sotterranee, e ha contribuito al deflusso di input agricoli, come i fertilizzanti, nelle riserve idriche. L’irrigazione può anche avere un impatto sulle precipitazioni in alcune aree, a seconda del luogo, della stagione e dei venti prevalenti. I ricercatori hanno proposto delle misure per ottenere una produzione sostenibile di acqua e cibo nel futuro.
Queste proposte sono in gran parte incentrate sull’adozione di test più rigorosi dei modelli e di modi migliori per identificare e ridurre le incertezze associate ai processi climatici fisici e chimici e, soprattutto, al processo decisionale umano. “Tali valutazioni consentirebbero agli scienziati di studiare in modo più completo le interazioni tra diverse condizioni che cambiano simultaneamente, come i cambiamenti climatici regionali, i cicli biogeochimici, la domanda di risorse idriche, la produzione alimentare e i mezzi di sussistenza delle famiglie di agricoltori, sia oggi che in futuro“, ha affermato McDermid.
