QUELL ACQUA SOTTO TERRA

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1 Il Divulgatore n -/200 Quaderni di informazione Agro-Ambientale Pagg QUELL ACQUA SOTTO TERRA La cosiddetta falda ipodermica rappresenta una fonte d acqua significativa per le colture agrarie e va quindi calcolata fra le entrate del bilancio idrico nell ottica di un risparmio degli interventi di irrigazione. A tal proposito è stata costituita una rete di rilevamento mediante piezometri per l elaborazione di una carta dinamica delle profondità di falda nella pianura emiliano-romagnola. THE IMPORTANCE OF GROUNDWATERS The so-called interflow represents a significant water source in most crops, thus it must be considered when calculating the soil water balance, in order to minimise irrigation costs. In this context, a detection network by means of observation pipes was set in order to elaborate a detailed map of groundwater depth in Emilia-Romagna plain areas. Groundwater depth is affected by rainfalls and soil evaporation; the highest values are observed in winter, the lowest ones by the end of summer and the beginning of autumn whereas they keep constant from the end of May till the beginning of June. In low plain areas the minimum values (equal to 80 cm) are recorded in wintertime and springtime whereas the highest ones (equal to 2-2.m) are observed in summer. In high plain areas, some monitoring stations could not detect the presence of water, despite the season. Gioele Chiari Libero professionista Roberto Genovesi Consorzio per il Canale emiliano-romagnolo Silvia Pelle Iter Scarl In Emilia Romagna si consumano ogni anno 2 miliardi e 10 milioni di metri cubi d acqua. Di questi, 00 milioni vanno a soddisfare il fabbisogno civile, 20 milioni vengono utilizzati dall industria e il rimanente miliardo e 400 milioni finiscono impiegati nell agricoltura. Un obiettivo importante da perseguire è allora il risparmio idrico accompagnato da una razionalizzazione delle risorse, che comporta sempre una coerente riduzione dei costi d esercizio. In questa direzione è orientato appunto il progetto regionale descritto in questepagine, che ha inteso innanzitutto fornire agli addetti gli strumenti pratici (dati, tabelle, aggiornamenti, ecc.) capaci di supportare e indirizzare le scelte colturali. Fornire i supporti decisionali richiede, però, innanzitutto, la creazione di una rete di rilievo della falda ipodermica nella pianura emilianoromagnola che possa fornire con precisione e regolarità i dati sull andamento dell acqua nel sottosuolo. In seconda istanza, prima di poter essere efficacemente utilizzati, i dati devono essere elaborati in modo tale da esser chiaramente interpretabili. Per questo creare una rete di collaborazione tra enti e studi pedologici (anche privati) è il secondo obiettivo di questo ambizioso progetto. Nell ottica del servizio alla collettività e al reddito degli agricoltori, il progetto si propone di indagare anche la composizione chimica delle acque ipodermiche, in chiara linea con quanto chiesto a gran voce dall Unione Europea e dalla comunità internazionale. La rete di rilevamento Il progetto poliennale di coordinamento finanziato dalla Regione Emilia-Romagna per la Messa a punto di una metodologia di rilevamento della falda freatica per la realizzazione di una carta dinamica nella pianura emiliano-romagnola si è attivato partendo dalla collaborazione del Consorzio per il Canale emiliano-romagnolo, promotore e ideatore del sistema, con I.ter, che ha caratterizzato i siti dal punto di vista pedologico e verificato i dati di falda, e con il Consorzio di Bonifica Reno Palata, che inizialmente ha messo a disposizione la posa e la lettura delle stazioni di misura collocate nel suo territorio (8 stazioni). In seguito la legge regionale 28/98, con due

2 progetti annuali, ha finanziato la posa e la caratterizzazione di 19 stazioni in provincia di Bologna e 22 stazioni in provincia di Ferrara. Stazione di rilevamento della falda Partendo da questa base, il progetto poliennale ha previsto Provincia Bologna Ferrara Ravenna Numero siti l incremento della rete, operando per ambito provinciale, con la posa di 19 stazioni nella provincia di Ravenna, 7 nella provincia di Reggio Emilia, 13 di Modena e 10 di Forlì-Cesena. Un ulteriore progetto ha permesso la realizzazione di 9 stazioni Forlì Cesena 10 in provincia di Piacenza e 6 in provincia di Parma. Modena 13 La rete di rilevamento della falda è composta, allo stato Reggio Emilia 7 attuale, di 10 stazioni di misura della falda ipodermica, Parma 6 collocate in siti caratterizzati pedologicamente. Le Province Piacenza 9 che ospitano i siti si occupano della lettura dei dati. La scelta dei siti Per falda ipodermica s intende l accumulo di una massa d acqua sottosuperficiale, la cui importanza è correlata alla nutrizione idrica delle colture e alla lisciviazione nel terreno di sostanze indesiderate o elementi della fertilità. Si tratta del livello acquifero superficiale costituente la falda freatica o della falda freatica sospesa. In collaborazione con i tecnici dei consorzi di bonifica locali, si sono individuate, nel territorio regionale, diverse aziende disponibili a artecipare al progetto, mettendo a disposizione un area idonea per la collocazione degli strumenti di misura. I criteri di scelta delle aziende hanno considerato i seguenti fattori: rappresentatività pedologica, sia rispetto alla diffusione del suolo nel territorio della provincia sia rispetto al grado di ricollegamento con l Archivio Regionale dei Suoli; distribuzione geografica; fattori di carattere logistico; conoscenza precedente di presenza di falda entro la profondità indagata; priorità ad aree interessate da colture irrigue (frutteti); subordinazione ad aree con colture estensive e suoli argillosi, in cui la falda può essere presente solo in livelli secondari a tessiture media o grossolana. L ampia presenza di falde superficiali nella bassa pianura emiliano-romagnola ha spinto a realizzare numerose ricerche sui loro effetti nei confronti delle colture, osservando un fortissimo contributo delle falde al rifornimento idrico delle colture erbacee ed arboree. Sulla soia, ad esempio, la presenza di falda a 80 cm di profondità ha garantito la massima produzione senza apporti irrigui, mentre profondità superiori hanno determinato frazioni di assorbimento percentualmente inferiori, che si annullano alla profondità di circa 10 cm. Sulle arboree è stato notato un forte adattamento delle radici alla presenza di falda più o meno profonda: il pesco innestato su GF677 ha mostrato un elevato rifornimento idrico con falde poste sino a 10 cm di profondità per poi diminuire l assorbimento della frangia di risalita a profondità superiori; nel pesco innestato su franco l assorbimento diminuisce già a profondità superiori al metro. Per quanto riguarda la quotazione degli strumenti posati, si è proceduto - in accordo con quanto riportato da Itzuno et al. in numerose esperienze condotte in Florida - ignorando l'altezza sul livello del mare e individuando come valore di benchmark il piano di campagna stesso. La procedura di scelta si è sviluppata partendo dall analisi delle tipologie di suolo maggiormente diffuse - secondo la Carta dei Suoli in scala 1:0.000, seconda approssimazione, con particolare attenzione ai tipi di suolo caratterizzati da evidenze morfologiche di ristagno idrico - e delle aree con presenza certa di falda, interessate da irrigazione. Da ciò è stata avviata, da parte dei consorzi, la ricerca delle aziende disponibili alla sperimentazione, nelle quali si sono effettuati i sopralluoghi per la verifica delle tipologie pedologiche con rilevamento tramite trivella. Scartate le aziende con problemi di scarsa rappresentatività pedologica o inidonee per la collocazione topografica (per es. vicinanza a canali o a maceri), si è effettuata la caratterizzazione del suolo attraverso l apertura dei profili.

3 Le indagini pedologiche sui siti La caratterizzazione dei siti è avvenuta con la fase ricognitiva di osservazione dell azienda (indagine con trivella, intervista al proprietario), con l apertura e descrizione di un profilo pedologico e la descrizione della trivellata a 3 m dal piano campagna. I profili sono stati scavati con mezzi meccanici fino alla profondità di circa 10 cm e a partire dalla base del profilo si è effettuata la trivellata fino alla profondità di 300 cm. Per ciascuna trivellata archiviata sono stati, di norma, rilevati i seguenti caratteri: spessore degli orizzonti; colori della matrice e delle screziature; tessitura (stima delle frazioni < 2 µ; µ; µ e/o delle classi fondamentali USDA); effervescenza all acido cloridrico in soluzione acquosa al 10%; presenza di concentrazioni; presenza di frammenti rocciosi di dimensioni > 2mm (scheletro). Successivamente, ad opera del Servizio Geologico Sismico e dei Suoli, si sono realizzate le analisi dei profili pedologici e quindi, per quanto è stato possibile in relazione ai tempi di attuazione delle analisi e le consegne dei prodotti annuali del progetto, sono state controllate le attribuzioni alle tipologie di suolo. Attualmente tutti i siti della rete dispongono di una trivellata a 3 m e di un profilo classificato e correlato all archivio dei suoli della Regione Emilia Romagna. In questa fase è stata eseguita la prima stesura della Mappa della Rappresentatività dei siti (sotto), basata sui limiti della Carta dei suoli in scala 1:0.000, da convalidare, migliorare o modificare in seguito alla visione ed elaborazione dei dati di falda. Questa mappa esprime la rappresentatività dei siti (in base al suolo) su una carta che raggruppa, secondo i paesaggi principali, le delineazioni della Carta dei suoli in scala 1: In queste mappe le unità cartografiche con analogo comportamento per quanto riguarda la permeabilità, la disponibilità di ossigeno e la posizione nell ambito della pianura sono state raggruppate secondo gli ambienti principali. La distribuzione dei siti, comunque di numero ridotto, si è indirizzata maggiormente sulle aree interessate da frutticoltura, che coincidono con gli ambienti di argine naturale. Come misurare la profondità di falda Batteria di strumenti impiegata in ciascuna stazione La distribuzione dei fori interessa in P1 l intera superficie del piezometro, in P2 il tratto compreso tra 0 e 100 cm, in P3 fra 100 e 10 cm e in P4 fra 10 e 280 cm. Il primo problema affrontato è stato quale strumento usare, piezometro o freatimetro, per il rilevamento del fenomeno, poiché vi sono diverse scuole di pensiero. A questo proposito va ricordato che per piezometro si intende un tubo senza soluzioni di continuità (ad eccezione di un tratto forato) e aperto alle estremità, mentre per freatimetro s intende un tubo forato e chiuso alle estremità. Generalmente all interno del piezometro il livello della falda misurata è maggiore del livello effettivo, poiché le pareti lisce non consentono il raggiungimento di un equilibrio tra il livello dell eventuale falda in pressione e il terreno circostante. Il freatimetro, invece, essendo forato, consente il raggiungimento dell equilibrio tra valori esterni e interni ed è comunemente indicato quale strumento per la misurazione della profondità del pelo libero della falda. Grazie alla diffusa presenza di fori per tutta la lunghezza del tubo, si raggiungerà comunque l equilibrio: è indifferente la presenza o meno di un tappo di fondo. La lunghezza dello strumento è 3 m e il diametro è circa 4 cm (è importante che quest ultimo non scenda al di sotto di 1 cm, per evitare fenomeni di capillarità). Nell esame delle prestazioni dei due strumenti è stata messa in discussione la capacità del freatimetro di segnalare l esatta altezza della falda, poiché per le caratteristiche costruttive segnalerebbe la sola presenza o assenza della stessa entro i 3 metri. Il dubbio ha origine dalla convinzione che l alternanza di strati a differente tessitura,

4 nei 3 metri di profondità considerata, possa tradursi nella presenza di strati a differente permeabilità, per non parlare della presenza inevitabile di uno strato poco permeabile fino a 1 metro di profondità, dovuto alla suola di aratura. Valori di falda rilevati nella terza decade di marzo a Bologna Località Codice sito Classi di profondità della falda dal piano Data dell ultimo rilievo di campagna (cm) Crevalcore 04BO da 60 a Zola Predosa 06BO < S.Giovanni in Persiceto 07BO da 90 a Calderara di Reno 09BO < Anzola Emilia 10BO < Anzola Emilia 12BO da 60 a S. Pietro in Casale 14BO da 60 a Malalbergo 1BO da 90 a Budrio - Mezzolara 19BO da 90 a Molinella 20BO da 90 a Medicina 23BO > Sasso Morelli - Imola 2BO da 90 a Sasso Morelli - Imola 26BO da 60 a S. Giorgio di Piano 27BO da 90 a Amola - Monte S. Pietro 30BO da 120 a Attraversare questi strati con uno strumento perforato lungo le sue pareti, quale è il freatimetro, potrebbe provocare la precipitazione dell acqua di falda prima imprigionata a un altezza superiore; il livello da essa raggiunto nello strumento risulterebbe, quindi, non corrispondente all effettivo livello presente e raggiungibile dalle radici delle piante. In altre parole la lettura dello strumento sarebbe non rappresentativa della reale portata del fenomeno, riducendosi alla semplice attestazione della presenza di una falda nello strato di 3 metri di lunghezza del freatimetro. Per rilevare correttamente il fenomeno, nell ambiente della pianura emiliano-romagnola, sono pertanto utilizzati quattro piezometri - con diametro esterno di 6,4 mm, uno spessore di 3 mm e una lunghezza che va da 70 a 300 cm fra il più corto e il più lungo - e un freatimetro, posizionati in batteria nel modo indicato in figura a fianco. Valutazioni della profondità di falda Ogni sito è stato osservato verificando l altezza di falda rilevata nei cinque strumenti, tenendo presente il comportamento idrologico del suolo alle diverse profondità. L esame delle misure, nelle diverse stazioni, con il confronto delle caratteristiche dei terreni ha potuto evidenziare che nelle stazioni in cui sono presenti orizzonti permeabili i cinque strumenti misurano un altezza di falda comparabile. Quando invece sono presenti orizzonti impermeabili o semipermeabili (con tessiture franco-argillose-limose o francolimose con bassissime percentuali di sabbia), si registrano, all interno della stazione, misure disomogenee, con presenza di falde sospese. Altro caso è quello in cui, pur essendo in ambienti depressi sicuramente saturi d acqua, i terreni argillosi non consentono il rilievo di falda libera. Inoltre non è stata misurata falda in alcune zone di alta pianura dove la falda è più profonda, ad esempio nell ambiente delle conoidi ghiaiose. Nelle stazioni in cui gli strumenti danno misure simili, il dato con cui si sono effettuate le elaborazioni ne costituisce la media. In queste stazioni si considera che il livello di falda sia unico e continuo. Qualora i dati evidenzino la presenza di falde sospese, l altezza di queste è esclusa dall elaborazione. L interpretazione dei dati è stata effettuata empiricamente, valutando l andamento degli istogrammi relativi alle precipitazioni, nei grafici, senza utilizzare modelli evoluti di simulazione del flusso idrico nel suolo. Il bilancio idrico come fine ultimo La valutazione del soddisfacimento idrico da falda per ogni coltura e terreno è un elemento del bilancio idrico di notevole importanza, che implica la conoscenza dei seguenti fattori: radici, profondità, densità ed efficienza in ogni fase biologica; terreno, granulometria, struttura ed uniformità del profilo; umidità del suolo al momento della valutazione; evapotraspirazione, come elemento capace di attivare la risalita capillare.

5 Una valutazione orientativamente valida può essere ottenuta mediante l individuazione del tipo di coltura e della profondità ed efficienza dell apparato radicale della stessa mediante la stima diretta del soddisfacimento idrico da falda. Il risultato sarà perciò la frazione di evapotraspirazione massima della coltura soddisfatta per risalita capillare, da considerare come ingresso nel bilancio idrico al pari delle piogge e delle irrigazioni. Attualmente il dato di falda raccolto dai rilevatori provinciali viene comunicato ai referenti provinciali per l irrigazione, i quali lo utilizzano nei bilanci idrici territoriali per la redazione dei Bollettini di produzione integrata. Per rendere, però, ancor più accessibile il dato dell altezza della falda ad ogni utente che ne richieda la lettura e per poterne permettere l utilizzo nelle pratiche colturali e in particolar modo nella formulazione del bilancio idrico, viene messo a disposizione dei produttori un elaborato sistema informatico capace di numerosi funzioni: Irrinet, il servizio d irrigazione regionale. Collegandosi a Irrinet, qualsiasi agricoltore, senza bisogno di conoscere e comunicare direttamente l altezza della falda dei propri terreni, si vedrà attribuito, in base alla collocazione aziendale, un valore che verrà utilizzato nel bilancio idrico delle proprie colture, riducendone, ove Per accedere a Irrinet, il servizio regionale d irrigazione, consultare i seguenti siti: possibile, i volumi irrigui da distribuire. Infatti, scegliendo l accesso al servizio anonimo, cioè per utenti non registrati, e localizzando l azienda, è possibile utilizzare i dati del Servizio meteorologico regionale che sono di pertinenza di quell area e far partire la procedura di avvio del consiglio irriguo.

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