I fiumi non sono tutti uguali: droni e satelliti per scoprirne i dettagli

Dipartimento ICEA

Dal 30.01.2018 al 31.03.2018

Arrivano due milioni di euro all’università di Padova per un progetto che si svolgerà nell’arco dei prossimi cinque anni. Ad aggiudicarsi l’ERC Consolidator Grant 2017, finanziamento assegnato dal Consiglio europeo della ricerca, è Gianluca Botter del dipartimento di Ingegneria civile, edile e ambientale con la proposta di ricerca Dynamical river Networks: climatic controls and biogeochemical function (DyNET).

“Il progetto – spiega Botter – consiste nel monitorare, per la prima volta, le dinamiche di espansione e contrazione dei reticoli idrografici: i fiumi si espandono e si contraggono, non sono statici come si tende a pensare e non rimangono sempre uguali a loro stessi”. Finora le reti fluviali sono state concepite come oggetti statici che occupano regioni predefinite del paesaggio. Osservazioni empiriche, al contrario, suggeriscono che i corsi d’acqua sono caratterizzati da dinamiche di espansione e di contrazione significative prodotte dalle fluttuazioni idrologiche e climatiche.

Ad oggi, tuttavia, vi è una conoscenza quantitativa limitata dei principali agenti climatici e geomorfologici che controllano queste dinamiche e non è stata compiuta alcuna attività di monitoraggio per comprendere i processi che regolano queste dinamiche.

Il progetto intende rispondere a questa mancanza di dati innanzitutto. Inoltre il passaggio di paradigma dalle reti fluviali statiche a quelle dinamiche permetterà di percorrere nuove strade nel campo dell'idrologia, dell'ecologia e della biogeochimica. “Per cominciare – spiega Botter – lo studio consentirà di distinguere tra fiumi permanenti e temporanei, argomento che la Comunità europea avverte come punto chiave, dato che le dinamiche ecologiche e i protocolli di osservazione e gestione dei fiumi temporanei devono essere differenziati rispetto agli analoghi protocolli per i corsi d’acqua permanenti (EU Water Framework Directive)”. In secondo luogo l’indagine avrà implicazioni nella gestione della qualità delle acque, se si considera che la dimensione del reticolo idrografico stabilisce la relazione esistente tra le zone in cui certi composti chimici disciolti nelle acque vengono prodotti e poi trasferiti a valle. Non da ultimo, lo studio fornirà una solida base per valutare quantitativamente il flusso di anidride carbonica che i corsi d’acqua rilasciano nell’atmosfera, partendo dalla dinamica effettiva delle reti fluviali. “Si tratta di una quantità rilevante su scala globale, che finora è stata quantificata con metodi piuttosto rozzi e sperimentali. Si stima che le emissioni di CO₂ da piccoli corsi d’acqua siano dello stesso ordine di grandezza dei flussi legati al combustibile fossile, pari a circa 2 petagrammi di carbonio all’anno le prime e a circa 10 petagrammi i secondi”. Esiste però il dubbio che il dato sia sottostimato, dato che il calcolo della lunghezza complessiva dei corsi d’acqua non è basato su osservazioni sperimentali ma su database globali.

Il progetto DyNET inizierà a maggio e prenderà in esame una serie di bacini idrografici in Italia e in Svizzera, rappresentativi di diversi regimi climatici, dall’alpino al prealpino, dal temperato al mediterraneo, con temperature che variano dai quattro ai 16 gradi centigradi, precipitazioni che vanno dai 750 ai 1.500 mm all’anno e a un’altezza sul livello del mare che spazia dai 70 ai 2.600 metri. Nello specifico a essere studiati saranno il torrente Rietholzbach in Svizzera nel bacino del Thur; il torrente Biois nell’Italia settentrionale; il Rio Torbido affluente del Tevere in Italia centrale; il torrente Turbolo affluente del fiume Crati in Italia meridionale. Nel corso delle indagini l’università di Padova collaborerà con i ricercatori delle università della Tuscia, della Calabria e dell’Eawag Institute of Zurich che contribuiranno ai lavori nei rispettivi siti.

“Useremo metodi sperimentali e analitici – illustra Botter – sia dal punto di vista dell’osservazione che della comprensione dei processi e della modellazione. Saranno impiegati immagini satellitari e droni che, attraverso telecamere, consentiranno di monitorare le diverse porzioni del paesaggio e a dare conto della presenza o meno di canalizzazioni. Inoltre faremo campionamenti di acqua estensivi ad alta frequenza, che saranno condotti almeno una volta alla settimana”.

Lo scienziato riconosce che il finanziamento ottenuto rappresenta un’ottima opportunità per espandere il proprio gruppo di ricerca. “Vincere è stata un’impresa molto dura, perché da un lato ho dovuto convincere dei revisori esterni esperti della materia della bontà e fattibilità del progetto e, allo stesso tempo, ho dovuto catturare l’interesse di persone che avevano un background molto diverso dal mio”. E conclude: “Dal punto di vista scientifico mi auguro di introdurre una nuova visione dei reticoli idrografici, da concepire non più come oggetti statici ma come oggetti dinamici, e dunque di convogliare l’interesse della comunità scientifica verso l’osservazione di queste dinamiche e dei processi che governano tali fenomeni”.