Ondate di calore, siccità, inondazioni, incendi boschivi:le conseguenze del cambiamento climatico sono in aumento e stanno cambiando il nostro ambiente. Un ottimo esempio è la campagna nel bacino idrografico del bacino idrico di Rappbode nella regione orientale dell'Harz. Questo è il più grande serbatoio di acqua potabile in Germania e fornisce acqua potabile a circa 1 milione di persone.

I lunghi periodi di siccità nel corso degli anni dal 2015 al 2020 hanno indebolito così gravemente la popolazione arborea nella regione dell'Harz che parassiti come gli scarabei della corteccia sono stati in grado di propagarsi. Ciò ha ulteriormente esacerbato l'effetto:gli alberi sono stati ulteriormente danneggiati e si sono rapidamente estinti.

"Negli ultimi quattro anni, il bacino idrografico di Rappbode, caratterizzato da conifere, principalmente abeti rossi, ha perso oltre il 50% della sua foresta", afferma Michael Rode, idrologo dell'UFZ e ultimo autore. "Questo massiccio degrado delle foreste sta avanzando rapidamente ed è drammatico. Ciò avrà conseguenze per il serbatoio di acqua potabile".

Le foreste svolgono un ruolo chiave nel ciclo dell'acqua. Filtrano l'acqua e legano i nutrienti e sono quindi necessari per una buona qualità dell'acqua. Meno nutrienti, cioè composti di azoto o fosforo:contenuti nell'acqua del serbatoio, migliore è per il trattamento dell'acqua potabile. "Questo rende più difficile lo sviluppo delle alghe, rendendo il trattamento dell'acqua potabile negli acquedotti più conveniente e più facile", spiega il ricercatore e coautore del lago UFZ, il dottor Karsten Rinke.

"La gestione dei nutrienti nelle aree di conservazione dell'acqua è quindi molto importante. Negli ultimi decenni, concetti a lungo termine con una stretta collaborazione tra foresta e gestione dell'acqua hanno promosso lo sviluppo di vaste aree forestali nel bacino idrografico di Rappbode". Il rapido declino delle foreste nella regione orientale dell'Harz è ora motivo di grave preoccupazione per gli operatori dei bacini idrici e dell'acquedotto.

Spinto da questo sviluppo, il team dell'UFZ ha studiato gli effetti della deforestazione indotta dal clima sulla qualità dell'acqua del serbatoio nel loro studio modello. Questo studio si è basato sui dati della rete di osservatori ambientali TERENO (Terrestrial Environmental Observatories), a cui l'UFZ partecipa con l'Harz/Osservatorio delle pianure della Germania centrale.

"Siamo stati in grado di accedere ai dati ambientali per un periodo di oltre dieci anni, fornendoci una solida serie di dati", afferma il dottor Xiangzhen Kong, anche lui scienziato ambientale dell'UFZ e autore principale dello studio. Il team ha utilizzato i dati del progetto internazionale ISIMIP (Inter-sectoral Impact Model Intercomparison Project) per prevedere i futuri cambiamenti climatici.

"Per prima cosa abbiamo inserito questi dati in un modello per stimare gli effetti legati al clima sul bilancio dei nutrienti nel bacino idrografico", spiega Kong. "I dati risultanti sono stati quindi elaborati in un modello di ecosistema serbatoio con il quale siamo stati in grado di determinare gli effetti di diversi scenari di deforestazione sulla qualità dell'acqua prevista per il 2035.

Il bacino di Rappbode è alimentato da tre diversi bacini idrografici, due dei quali sono stati inclusi nello studio. "Il bacino idrografico di Hassel è caratterizzato dall'agricoltura, mentre quello del Rappbode è prevalentemente forestale, almeno così avveniva prima della morte delle foreste di abeti rossi", afferma Kong.

Prima che l'acqua dei due bacini idrografici fluisca nel grande bacino idrico di Rappbode, viene prima trattenuta da una pre-diga a monte. L'influenza agricola si traduce in un contenuto di nutrienti significativamente più elevato nell'acqua nella pre-diga di Hassel rispetto a quella nella pre-diga di Rappbode.

"Siamo stati in grado di dimostrare che, per una deforestazione prevista fino all'80 percento, il predam di Rappbode sperimenterà un aumento dell'85 percento della concentrazione di fosforo disciolto e un aumento di oltre il 120 percento della concentrazione di azoto in soli 15 anni. la diga raggiungerà così quasi gli stessi livelli di nutrienti della pre-diga di Hassel", afferma Kong.

Ciò comporterà un aumento di oltre l'80% delle diatomee e di oltre il 200% delle alghe verdi nella pre-diga di Rappbode. Questi risultati evidenziano l'imminente necessità di un'ampia gamma di adattamenti nella gestione dell'acqua potabile.

"L'apporto di nutrienti ai bacini idrografici dovrebbe essere ridotto ancora di più rispetto al passato, i progetti di riforestazione con specie arboree resistenti alla siccità dovrebbero essere ulteriormente promossi e l'acquedotto dovrebbe essere adattato agli sviluppi imminenti con strategie di rimozione selettiva dell'acqua", afferma Rode. "E ciò che resta importante e deve essere ulteriormente accresciuto:un monitoraggio ambientale ampio e granulare."

I risultati per il giacimento di Rappbode possono essere applicati ad altri bacini idrografici di giacimenti in regioni simili. "Il degrado delle foreste come conseguenza indiretta del cambiamento climatico ha un effetto più pronunciato sulla qualità dell'acqua dei serbatoi rispetto agli effetti diretti dei cambiamenti climatici come l'aumento della temperatura dell'acqua. Siamo rimasti davvero sorpresi dall'entità di questo effetto", afferma Kong.

I risultati sono stati pubblicati su Water Research . + Esplora ulteriormente

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