Cos'è l'intrusione di acqua di mare?Un idrogeologo spiega lo spostamento dell'equilibrio tra acqua dolce e salata sulla costa

L'intrusione di acqua di mare è il movimento di acqua salata dall'oceano o dagli estuari nei sistemi di acqua dolce.L'acqua di mare che ha risalì il fiume Mississippi nell’estate e all’inizio dell’autunno del 2023 ci ricorda che le comunità costiere vacillano in un fragile equilibrio terra-mare.

L’acqua dolce è essenziale per bere, per l’irrigazione e per la salute degli ecosistemi.Quando l’acqua del mare si sposta verso l’interno, il sale in essa contenuto può devastare i terreni agricoli, gli ecosistemi, le vite e i mezzi di sostentamento.

Sono un idrogeologo costiero e studiano l'acqua attraverso l'interfaccia terra-mare da 25 anni.Penso che l'intrusione di acqua di mare sia come un'altalena:Il luogo in cui l'acqua dolce e l'acqua salata si incontrano è il punto di equilibrio tra le forze provenienti dalla terra e le forze provenienti dal mare.

Una spinta dalla terraferma, come forti piogge o piene di fiumi, sposta il punto di equilibrio verso il mare.Una spinta dal lato del mare – che si tratti dell’innalzamento del livello del mare, di una tempesta o di alte maree – sposta il punto di equilibrio verso terra.Anche la siccità o l’uso intensivo di acqua dolce possono causare lo spostamento dell’acqua di mare verso l’interno.Poiché il cambiamento climatico e la crescita della popolazione mettono a dura prova le risorse di acqua dolce, uno dei risultati sarà maggiore intrusione di acqua di mare.

Quando l'oceano risale il fiume

L'attuale intrusione di acqua di mare nel basso fiume Mississippi è dovuta principalmente a siccità nel Midwest, che ha ridotto il volume del fiume.Sia l’entità della riduzione della portata del fiume che il periodo di tempo in cui il fiume è basso influenzano la distanza con cui l’acqua salata si sposta a monte.A partire da ottobreIl 2 dicembre 2023, il “cuneo” di acqua salata nel Mississippi si era spostato quasi 70 miglia a monte dalla foce del fiume.

Questo non è la prima volta che l'acqua bassa sul fiume ha permesso all'acqua di mare di spostarsi verso l'interno.Ma poiché il cambiamento climatico innalza il livello del mare e provoca anomalie meteorologiche più gravi, l’intrusione diventerà più comune e si spingerà più a monte.

E il problema non riguarda solo il Mississippi.Nel Delaware, l'acqua di mare lo è viaggiando più in alto lungo piccoli corsi d'acqua di marea durante le tempeste e le maree più alte, allagando i terreni agricoli e uccidendo i raccolti.

Nelle Sundarbans dell’India e del Bangladesh – una delle più grandi foreste di mangrovie costiere del mondo – l’acqua di mare si sta intromettendo nella foce del fiume Gange.Le cause principali sono le dighe a monte e le deviazioni dell’acqua dal fiume per l’irrigazione e la navigabilità, oltre allo sconfinamento dovuto all’innalzamento del livello del mare.Potrebbero verificarsi infiltrazioni di acqua di mare minacciare molti tipi di piante e animali in questo Sito Patrimonio dell'Umanità dell'UNESCO, che ospita innumerevoli specie rare e in via di estinzione.

Invasione sotterranea

Un'altra interfaccia tra acqua dolce e acqua salata sulla costa è meno ovvia perché è sotterraneo.Molte comunità costiere traggono la loro fornitura di acqua dolce dalle acque sotterranee – acqua pulita che si muove attraverso gli spazi porosi tra i granelli di sabbia e il suolo.

Le acque sotterranee non si fermano solo alla costa:Sotto il fondo dell’oceano, l’acqua sotterranea è salata e da qualche parte tra la terra e l’oceano c’è un punto d’incontro sotterraneo.Solitamente si trova verso la terraferma rispetto alla costa perché l'acqua salata è più densa dell'acqua dolce, quindi ha una forza maggiore e spinge naturalmente verso l'interno.Ma proprio come con un fiume, quell'interfaccia si muove quando i livelli delle acque sotterranee scendono sulla terraferma o i livelli dell’acqua salgono al largo.

In bacini freatici della California centrale e meridionale, pompaggio diffuso ha causato un abbassamento del livello delle acque sotterranee di centinaia di metri in alcune aree.Ciò sta inclinando l’altalena e facendo sì che le acque sotterranee del mare si spostino verso l’interno.L’accessibilità delle acque sotterranee ha sostenuto l’agricoltura irrigua in queste aree, ma ora il doppio rischio di una ridotta disponibilità di acque sotterranee e di intrusione di acqua di mare minaccia colture come fragole e lattuga.

L’intrusione di acqua di mare nelle falde acquifere avviene in tutto il mondo, ma forse i luoghi più minacciati sono le comunità isole basse.L’acqua sotterranea dolce è spesso l’unica fonte di acqua potabile e irrigua sulle piccole isole ed esiste in una lente sottile che galleggia sopra le acque sotterranee saline.

La lente può restringersi in risposta alla siccità, al pompaggio e all'innalzamento del livello del mare.Può anche diventare salato a causa dell'infiltrazione di acque alluvionali durante i temporali o l'alta marea.

Nelle Isole Marshall, ad esempio, si prevede che una combinazione di innalzamento del livello del mare e inondazioni provocate dalle onde renderà molte isole inabitabile entro la fine del secolo.

Spostare l'equilibrio

Poiché l’acqua salata continua a invadere i sistemi di acqua dolce, ci saranno delle conseguenze.Può contenere acqua potabile che contenga anche il 2% di acqua di mare aumentare la pressione sanguigna e stressare i reni.Se l’acqua salata entra nelle linee di rifornimento, può farlo corrodere i tubi e produrre sottoprodotti tossici della disinfezione negli impianti di trattamento delle acque.

L’intrusione di acqua di mare riduce la durata di vita di strade, ponti e altre infrastrutture.È stato implicato come collaboratore di Crollo del condominio Champlain Towers South a Surfside, in Florida, nel 2021.L'intrusione di acqua di mare modifica gli ecosistemi, creando foreste fantasma mentre gli alberi muoiono e le paludi si spostano nell'entroterra.

Gestione intelligente può ribaltare l'altalena verso il mare.Limitare l’estrazione delle acque superficiali e il pompaggio delle acque sotterranee, o iniettare le acque reflue trattate nelle falde acquifere vulnerabili, può aumentare la forza che spinge contro l’intrusione di acqua salata.

Costruire dighe o mantenimento sistemi dunali sani può anche aiutare a tenere a bada l’acqua di mare, sebbene questi approcci proteggano solo dalle inondazioni e dalle infiltrazioni di acqua salata in superficie, non nel sottosuolo.Il pompaggio delle acque sotterranee saline o l’installazione di barriere sotterranee possono impedire all’acqua salata più profonda di spostarsi verso l’interno.

Essere proattivi è la cosa migliore, perché una volta contaminata l’acqua sotterranea, è difficile rimuovere il sale.Se l’acqua salata penetra nell’entroterra, le comunità possono gestire la qualità dell’acqua costruendo impianti di desalinizzazione e il passaggio a colture tolleranti al sale.

Un’altra opzione è lasciare che la natura faccia il suo corso.Permettere alle paludi di migrare verso l'interno è possibile compensare le perdite sulla costa all'innalzarsi del livello del mare.Ciò preserva gli habitat critici, migliora la protezione dalle inondazioni e immagazzina il carbonio a ritmi elevati superando di gran lunga la maggior parte degli ecosistemi terrestri – frenare l’accelerazione del cambiamento climatico.