21 Marzo 2024

La subsidenza del terreno minaccia 2 miliardi di persone

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Lo studio USA: la subsidenza, ovvero l’abbassamento della superficie del terreno a causa della rimozione di materiale dal sottosuolo, impatta sul 25% della popolazione del Pianeta

di Matteo Cavallito

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La subsidenza, ovvero l’abbassamento della superficie del terreno a causa della rimozione di materiale dal sottosuolo, rappresenta un fenomeno sempre più diffuso su scala globale. Al punto da avere un potenziale impatto sul 25% della popolazione del Pianeta. Più o meno due miliardi di persone. Lo sottolinea uno studio pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters.

Alla base del fenomeno possono esserci diversi fattori, sottolinea una nota dei ricercatori. L’elenco comprende cause naturali, come terremoti, attività vulcanica e compattazione di sedimenti non consolidati a grana fine. Ma anche interventi umani come, ad esempio, l’attività mineraria e l’estrazione di acque sotterranee. Il progressivo sprofondamento del terreno, in particolare, rappresenta “un problema importante nelle zone urbane, dove può causare il crollo di edifici”.

Lo studio

L’indagine, che ha coinvolto un gruppo di scienziati guidati da Tsimur Davydzenka, ricercatore della Colorado School of Mines, si è affidata all’intelligenza artificiale per avanzare una stima a livello planetario. “La subsidenza del terreno è un fenomeno distruttivo che si verifica in tutto il mondo e che causa danni alle infrastrutture, aumento del rischio di inondazioni e riduzione dello stoccaggio delle falde acquifere”, spiega lo studio.

“Tuttavia, la previsione e la quantificazione dei tassi di subsidenza del terreno utilizzando metodi basati sulla fisica costituiscono una missione complessa”.

Sfruttando i moderni metodi di deep learning – un campo di ricerca focalizzato su particolari schemi di apprendimento nell’ambito dell’intelligenza artificiale – e avvalendosi della crescente disponibilità di dati sui parametri ambientali, lo studio ha permesso quindi di descrivere il fenomeno su scala globale. “La mappa risultante può essere utilizzata per vari progetti di modellazione geospaziale e per condurre un’indagine più dettagliata a livello locale”.

A rischio un essere umano su quattro

I ricercatori hanno utilizzato dati esistenti provenienti da ulteriori studi e dal telerilevamento per consentire l’analisi di un totale di 46.000 scenari. A questi si è aggiunta una selezione di 23 diverse condizioni climatiche, geografiche e topografiche (tra cui precipitazioni, composizione del suolo, spessore dei sedimenti e pendenza). Tutte queste informazioni sono state utilizzate per istruire un modello di apprendimento automatico che è stato poi in grado di stimare l’area totale a rischio.

In totale, si legge nello studio, “più di 6,3 milioni di km2 di superficie terrestre (pari al 5% circa della superficie totale globale) sono esposti a livelli di subsidenza superiori a 5 millimetri all’anno e, come tali, in grado causare danni a di richiedere strategie di mitigazione”.

“Di quest’area a rischio oltre 231.000 km2 sono stati individuati in zone urbane dove risiedono 2 miliardi di persone, il 25% della popolazione globale”.

L’estrazione di acqua sotterranea è il principale fattore di subsidenza a livello globale. Immagine: Davydzenka et al. “Unveiling the Global Extent of Land Subsidence: The Sinking Crisis”, Research Letter 20 febbraio 2024 https://doi.org/10.1029/2023GL104497 CC BY 4.0 DEED

L’estrazione di acqua sotterranea è il principale fattore di subsidenza a livello globale. Immagine: Davydzenka et al. “Unveiling the Global Extent of Land Subsidence: The Sinking Crisis”, Research Letter 20 febbraio 2024  CC BY 4.0 DEED

Asia epicentro del problema

Nel corso dello studio i ricercatori hanno identificato 2,1 milioni di km quadrati di terreni coltivati minacciati dal fenomeno. Gli altopiani subtropicali e i climi oceanici temperati hanno registrato tassi di subsidenza maggiori di 50 millimetri all’anno, “mentre il clima della foresta pluviale tropicale è contraddistinto dalla maggiore estensione della subsidenza”, si legge nello studio.

L’Asia meridionale si caratterizza per la più ampia estensione del fenomeno a livello mondiale, con il 2,2% della sua area totale interessata da una subsidenza superiore ai 50 millimetri all’anno che impatta su 20 milioni di persone.

A livello globale i primi cinque Paesi per subsidenza media sono  Filippine, Iran, Costa Rica, Indonesia e Uzbekistan.  I  primi cinque per estensione del fenomeno sono Cina (con oltre 1.000 km2), Indonesia, Iran, India e Pakistan. In testa alla graduatoria per numero di persone interessate dal fenomeno c’è l’India, con 633 milioni di individui. Il singolo tasso di subsidenza più alto è stato registrato in Messico: 320,5 mm/anno.

L’estrazione delle acque sotterranee è il principale fattore della subsidenza

Il modello analitico utilizzato dall’intelligenza artificiale ha stabilito che l’estrazione dell’acqua sotterranea rappresenta il fattore più importante per la previsione del fenomeno precedendo, tra gli altri, l’attività sismica e le precipitazioni. Per ridurre la dipendenza dall’acqua collocata in profondità, sottolineano i ricercatori, è quindi opportuno “promuovere un uso efficiente dell’acqua, implementando quadri normativi rigorosi e incentivando le pratiche agricole che ottimizzano il consumo idrico”.

Inoltre, è importante investire nelle tecnologie di riciclo a partire dallo sfruttamento di fonti alternative come le acque reflue trattate e dalla raccolta di acqua piovana. Integrando le pratiche di conservazione, utilizzando le innovazioni tecnologiche e diversificando le fonti idriche, affermano gli scienziati, è quindi possibile costruire un sistema di approvvigionamento idrico sostenibile mitigando così l’impatto ambientale.