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I grandi laghi della pianura padana hanno raggiunto in questi anni i livelli minimi storici, con potenziali carenze di acqua per l’irrigazione nel periodo estivo. Si riportano qui i risultati di uno studio recente sull’idrologia del bacino montano del fiume Adda, che alimenta il lago di Como, per il XXI secolo. Le proiezioni mostrano un aumento della portata in ingresso al lago in inverno, controbilanciata però da una diminuzione in estate, dovuta allo slittamento stagionale della dinamica nivale e alla riduzione della copertura glaciale. Tali variazioni richiederanno nuove strategie per la gestione del lago.

Il cambiamento climatico impatta sulla disponibilità di acqua nella pianura padana.

Gli effetti del cambiamento climatico sul ciclo idrologico dei bacini della pianura padana [1] sono già tangibili. Tali aree, soggette ad una moltitudine di fattori naturali e antropogenici [2] sono particolarmente sensibili. Nelle Alpi Europee, la temperatura è aumentata di circa +2 gradi dal 1880, con trend in notevole aumento dal 1970 [3]. La diminuzione delle nevicate invernali e la precoce fusione in primavera stanno causando uno spostamento stagionale del deflusso da disgelo, con conseguente variazione del ciclo idrologico di queste aree [4]. Il ritiro delle aree glaciali altresì influenza l’idrologia delle aree alpine. Studi recenti mostrano che i ghiacciai delle Alpi rischiano di perdere una massa pari a ca. 2 Gt all’anno [5] e che tenderanno a scomparire alle quote medio-alte nei prossimi decenni [6,7].

Il lago di Como, con il suo volume di 23.4 km³ è il terzo lago più grande d’Italia. La zona lacuale è  caratterizzata da un clima temperato, mentre il bacino contribuente ha un clima alpino, con inverni freddi e nevosi alle quote medio-alte. La regolazione del lago presso la diga di Olginate è necessaria per provvedere al fabbisogno lo stagionale irriguo a valle. Si accumula acqua in inverno, per rilasciarla in estate, limitando per quanto possibile il rischio di esondazione lungo le sponde del lago. L’aumento di temperatura recente sta provocando sempre maggiori eventi di siccità estiva e sta rendendo necessaria una maggiore disponibilità d’acqua in estate per l’irrigazione. Tale  condizione è in conflitto con gli interessi dei produttori di energia idroelettrica, che necessitano invece di un maggiore accumulo estivo d’acqua, per la successiva produzione energetica invernale.

Da quanto detto, emerge quindi la necessità di analizzare l’impatto del cambiamento climatico sul bacino del lago, per fornire uno strumento utile nella definizione della migliore strategia di adattamento per la futura regolazione.

Variazioni attese di precipitazione e temperatura a fine secolo: gli scenari del 6° rapporto IPCC.

In un lavoro recente, allo scopo di ipotizzare scenari futuri relativi all’idrologia del fiume Adda (chiuso ad Olginate) e quindi del lago di Como fino a fine secolo, gli autori del post hanno utilizzato scenari di temperatura e precipitazione sviluppati da differenti modelli climatici che saranno impiegati per la stesura del 6° rapporto IPCC (AR6). Sono stati scelti 3 modelli di circolazione globale GCM (EC-EARTH, CESM2, ECHAM6.3) e 4 scenari IPCC, questi ultimi basati su 4 Percorsi Condivisi di tipo Socio-Ecomonico (Shared Socio-Economic Pathways, SSP). I cinque scenari di tipo SSP disponibili corrispondono ad altrettanti percorsi “narrativi”, che descrivono tendenze socio-economiche e politiche generali, che plausibilmente si potrebbero verificare durante il secolo XXI a livello mondiale. Queste vanno da uno scenario “ottimistico”, di politiche a scala mondiale “focalizzate su crescita sostenibile ed uguaglianza, con grande attenzione a mitigazione e adattamento”, S1, fino ad uno scenario più pessimistico, di un “mondo in forte competizione, guidato da un risorgente nazionalismo, con scarso interesse a mitigazione ed adattamento”, SSP3.  

Tali scenari sostituiscono i precedenti scenari di tipo RCP (Representative Concentration Pathways) relativi 5° rapporto IPCC AR5, che rappresentavano percorsi emissivi in termini di concentrazioni di gas climalteranti fino al 2100, con valori crescenti da un minimo di ca. 400 ppm  secondo lo scenario 2.6, fino ad un massimo di ca. 1200 ppm secondo lo scenario 8.5.

Gli scenari di tipo SSP sono tuttavia riconducibili a scenari di tipo RCP, poiché in sostanza differenti scenari socio-politici, si possono associare a differenti percorsi emissivi.

Qui si sono utilizzati quindi gli scenari SSP più direttamente comparabili, in termini di percorsi emissivi, con gli scenari radiativi RCP, ossia gli scenari SSP 2.6, 4.5 e 8.5, ai quali abbiamo aggiunto lo scenario SSP 7.0.

I risultati prevedono un potenziale aumento medio di temperatura compreso tra +0.61°C e +5.96°C nell’intero bacino. Mentre la temperatura è caratterizzata da un aumento omogeneo in ogni mese, la precipitazione mostra una tendenza più variabile. Indicativamente, aumenterebbe a febbraio e novembre a metà e a fine secolo per quasi tutti i modelli e gli scenari. Alcuni modelli mostrano invece una diminuzione della precipitazione a marzo, aprile, agosto, settembre e ottobre nel periodo 2051-2060 e, anche a maggio, giugno e luglio a fine secolo.

La modifica del ciclo nivo-glaciale

Il potenziale incremento di temperatura e le variazioni mensili di precipitazione stimate porterebbero ad una riduzione complessiva del manto nivale, visibile soprattutto alla fine della stagione di accumulo, coincidente in sostanza con il mese di aprile per la gran parte dell’area del bacino. I differenti modelli e scenari forniscono proiezioni differente, ma è possibile individuare una tendenza comune. Secondo gli scenari 4.5, 7.0 e 8.5, che rappresentano come detto percorsi a emissioni crescenti, un aumento della temperatura invernale, con conseguente crescita delle precipitazioni liquide a discapito di quelle nevose, porterà ad un minore accumulo di neve a tutte le altitudini. Secondo lo scenario 2.6, che configura invece un grande sforzo di mitigazione con riduzione cospicua entro fine secolo delle emissioni globali, si osserverebbe invece un leggero aumento del volume di neve, dovuto all’aumento delle precipitazioni invernali, con un limitato incremento di temperatura.

Figura 2: Bacino del fiume Adda chiuso a Olginate. Variazione dell’altezza media di equivalente idrico della neve, DSWE, rispetto alle condizioni attuali. Si riportano gli scenari SSP 2.6, 4.5, 7.0 e 8.5  per il mese di aprile, alla fine della stagione di accumulo. Si considerano due decenni di riferimento, 2015-2060 e 2091-2100. Situazione media secondo i tre modelli GCM utilizzati.

La Figura 2 mostra l’andamento la variazione media della quantità di acqua accumulata sotto forma di manto nivale (o equivalente idrico nivale, SWE snow water equivalent in inglese) sull’intero  bacino in aprile, ossia alla fine della stagioni di accumulo invernale, per i decenni 2051-2060 e 2091-2100.

Chiaramente, secondo gli scenari 4.5, 7.0 e 8.5, l’incremento di temperatura sarà tale da ridurre drasticamente l’accumulo di neve nella stagione invernale, con conseguente mancanza del contributo di fusione nivale in tutto il periodo estivo.

Figura 3: Bacino del fiume Adda chiuso a Olginate. Volume totale dei ghiacciai dal 2020 al 2100, x\secondo gli scenari 2.6, 4.5, 7.0, 8.5. Situazione media secondo i tre modelli GCM utilizzati.

Il volume dei ghiacciai contenuti nel bacino è di conseguenza destinato a diminuire in tutti gli scenari (Figura 3). Il volume di ghiaccio è destinato a ridursi drasticamente da qui a metà secolo. Il volume di ghiaccio stimato ad oggi, dell’ordine di 10¹⁰ m^3­­ (10 miliardi di m³, o 10 km³), diverrebbe a fine secolo pari a circa 5×10⁹ m³, i.e. con una riduzione paria a circa -50%. Le coltri glaciali si manterranno solo a quote molto alte (circa. 3500 m slm). Lo scenario 8.5 in particolare, comporterà nella seconda metà del secolo una riduzione più significativa rispetto agli altri scenari, con forte riduzione dei ghiacciai anche ad alta quota, fino a ca. 4×10⁹ m³, o -60% complessivamente.

La disponibilità di acqua. Scenari futuri.

Le variazioni di precipitazione e temperatura e la modificata dinamica nivo-glaciale avranno delle conseguenze sui flussi d’acqua (portate) in ingresso al lago di Como. La Figura 4 riporta i valori medi dei deflussi mensili secondo i vari scenari considerati, per i due decenni futuri di riferimento. Si può vedere in generale un aumento delle portate invernali (dicembre, gennaio, febbraio, marzo), dovuta alla maggiore quantità di precipitazioni liquide (a scapito di quelle nevose) nelle zone di bassa quota del bacino del lago (Valtellina e Valchiavenna). La riduzione di portata nel periodo maggio-settembre sarà dovuta ad una riduzione delle precipitazioni e ad una diminuita fusione nivale, anticipata altresì alla tarda primavera.

In sintesi, si nota per lo più una riduzione della portata media nei prossimi decenni, rispetto al periodo presente. Solo alcuni scenari presentano a metà secolo un piccolo incremento nella portata media annuale, dovuta all’aumento delle precipitazioni.

Figura 4: Portate medie mensili per ogni scenario a metà (asse verticale sinistro) e fine secolo (asse verticlae destro, valori in ordine inverso), rispetto al valore stimato presente. Situazione media secondo i tre modelli GCM utilizzati.

E’ interessante da sottolineare che attualmente la fusione nivale e la fusione glaciale contribuiscono alla portata per il 34.2% e il 2.7%, rispettivamente. La fusione nivale, da metà secolo in avanti, andrà a contribuire sempre meno, attestandosi intorno al 15% (8%-18%). La fusione glaciale andrebbe a fornire un contribuito tra lo 0.7% e lo 0.94%.  La maggior parte della portata sarà costituita dalla precipitazione liquida, più imprevedibile nella sua dinamica rispetto alla fusione delle nevi. Tale circostanza renderà meno rilevante l’accumulo di acqua sottoforma di neve durante l’inverno, utile in estate dopo la fusione.

Conclusioni

E’ indispensabile studiare l’idrologia dei bacini fluviali, che riforniscono i grandi laghi della pianura padana, nonché i relativi effetti del cambiamento climatico.

Lo studio qui riportato si concentra sul lago di Como, ma anche altri laghi, come il Maggiore, Iseo e Garda, simili per caratteristiche idrologiche, si troveranno verosimilmente in condizioni simili.

In pianura padana il rischio di siccità estive è destinato ad aumentare, così come la richiesta di acqua per l’agricoltura. Per questo è essenziale che i diversi consorzi irrigui conoscano le proiezioni sulla futura disponibilità idrica, legata al volume d’acqua conservato nei grandi laghi della pianura.

Per quel che riguarda in particolare la gestione del lago di Como, le proiezioni mostrano un aumento del volume d’acqua nel periodo invernale ed una riduzione nel periodo estivo. Di conseguenza si renderà necessario modificare le strategie di gestione del lago, per conservare più acqua durante l’inverno, da utilizzare in estate. Tale strategia può tuttavia portare ad un aumento del rischio di allagamento sulle sponde del lago, ovviamente da evitare. Si renderanno quindi necessarie nuove strategie di gestione, da studiare da qui in avanti sulla base di scenari idrologici credibili.

I modelli climatici e idrologici ad oggi disponibili consentono di proporre un ventaglio di scenari futuri, atti a favorire la definizione di strategie di adattamento. Tali strumenti sono potenzialmente di grande utilità per i portatori di interesse ed attori politici, chiamati ad immaginare fin a da ora nuove strategie di gestione dei laghi padani, atte a soddisfare i bisogni irrigui ed idrici in genere negli anni a venire.

Testo: Francesca Casale, Flavia Fuso, Daniele Bocchiola.

Bibliografia

1. Fuso, F.; Casale, F.; Giudici, F.; Bocchiola, D. Future Hydrology of the Cryospheric Driven Lake Como Catchment in Italy under Climate Change Scenarios. Climate 2021, 9, 8. https://www.mdpi.com/2225-1154/9/1/8
2. Beniston, M.; Stoffel, M. Assessing the impacts of climatic change on mountain water resources. Sci. Total Environ. 2014, 493, 1129–1137. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969713014265
3. Rottler, E.; Kormann, C.; Francke, T.; Bronstert, A. Elevation-dependent warming in the Swiss Alps 1981–2017: Features, forcings and feedbacks. Int. J. Climatol. 2019, 39, 2556–2568. https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/joc.5970
4. Barnett, T.P.; Adam, J.C.; Lettenmaier, D.P. Potential impacts of a warming climate on water availability in snow-dominated regions. Nature 2005, 438, 303–309.
5. Paul, F.; Rastner, P.; Azzoni, R.S.; Diolaiuti, G.; Fugazza, D.; Le Bris, R.; Nemec, J.; Rabatel, A.; Ramusovic, M.; Schwaizer, G.; et al. Glacier shrinkage in the Alps continues unabated as revealed by a new glacier inventory from Sentinel-2. Earth Syst. Sci. Data 2020, 12, 1805–1821. https://essd.copernicus.org/articles/12/1805/2020/
6. Diolaiuti, G.; Bocchiola, D.; D’agata, C.; Smiraglia, C. Evidence of climate change impact upon glaciers’ recession within the Italian Alps: The case of Lombardy glaciers. Theor. Appl. Climatol. 2012, 109, 429–445. https://link.springer.com/article/10.1007/s00704-012-0589-y
7. D’Agata, C.; Diolaiuti, G.; Maragno, D.; Smiraglia, C.; Pelfini, M. Climate change effects on landscape and environment in glacierized Alpine areas: Retreating glaciers and enlarging forelands in the Bernina group (Italy) in the period 1954–2007. Geol. Ecol. Landsc. 2020, 4, 71–86. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/24749508.2019.1585658
8. Anghileri, D.; Pianosi, F.; Soncini-Sessa, R. A framework for the quantitative assessment of climate change impacts on water-related activities at the basin scale. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2011, 15, 2025–2038.  https://www.researchgate.net/publication/50829183_A_framework_for_the_quantitative_assessment_of_climate_change_impacts_on_water-related_activities_at_the_basin_scale
9. Nella prima figura: Barre emergenti nel ramo lecchese del lago di Como

Tags: Adda, Italia, Lago di Como

. Climalterantə on Gen 25th 2021 Categorie: Acqua, Idrologia, Impatti, modelliStampa questo articolo