Potenziale di stoccaggio dell'acqua delle aree liberate dai ghiacciai

A causa del riscaldamento globale, nei prossimi decenni la maggior parte dei ghiacciai è destinata a sciogliersi. Con i ghiacciai non si perderanno solo splendide meraviglie della natura, ma anche una funzione fondamentale per il ciclo dell’acqua. Infatti, le masse d’acqua presenti in alta montagna sono importanti riserve che alimentano i grandi sistemi fluviali e aiutano a compensare il deflusso a livello stagionale.

Senza i ghiacciai, nei mesi estivi la portata dei fiumi sarebbe notevolmente ridotta, cosa che in molte regioni avrebbe ripercussioni su disponibilità idrica, gestione energetica e agricoltura. Nel mondo scientifico è quindi già stata discussa l’idea di compensare il calo della funzione di accumulo dei ghiacciai con bacini idrici (vedi News WSL).

Un gruppo di glaciologi dell’ETH di Zurigo e dell’Istituto federale di ricerca per la foresta, la neve e il paesaggio WSL riprende ora la discussione sui ghiacci in ritirata: in uno studio pubblicato su Nature, gli scienziati valutano il potenziale mondiale di riserve d’acqua ed energia idraulica fornito dalle aree che in futuro verranno liberate dai ghiacci in ritirata.

Usare le aree liberate dai ghiacciai come bacini idrici

Nel loro studio, il team di ricercatori guidati da Daniel Farinotti, professore di glaciologia presso l’istituto sperimentale di ingegneria idraulica, idrologia e glaciologia (VAW) dell’ETH di Zurigo e presso il WSL, ha analizzato circa 185’000 ghiacciai. Per questi siti, i ricercatori hanno calcolato un potenziale  massimo teorico di 875 chilometri cubi (km³) per il stoccaggio e un potenziale di energia idraulica totale massimo teorico di 1350 terawattora (TWh) all’anno.

«In totale, questo potenziale teorico corrisponde a circa un terzo della produzione attuale di energia idroelettrica in tutto il mondo. Tuttavia, solo una parte di questo potenziale sarebbe effettivamente realizzabile», ammette Farinotti.

Per ottenere una stima più realistica, i ricercatori hanno quindi sottoposto i siti a una prima prova di idoneità. Così facendo, hanno identificato circa il 40 percento del potenziale totale teorico  come «possibilmente» idoneo, per un volume di 355 km³ e un potenziale di energia idraulica di 533 TWh all’anno. Quest’ultimo corrisponde a circa il 13 percento della produzione attuale di energia idraulica in tutto il mondo, ossia nove volte il fabbisogno di elettricità della Svizzera.

«Il volume di stoccaggio potenzialmente idoneo sarebbe sufficiente per trattenere circa la metà del deflusso annuale dai bacini di alimentazione presi in esame», afferma Farinotti. Inoltre, assumendo uno scenario climatico  medio, circa tre quarti del potenziale di accumulo potrebbero sgombrarsi dal ghiaccio e diventare disponibili entro il 2050.

Una stima prudente del potenziale

Per la loro analisi, i glaciologi hanno utilizzato un inventario globale dei ghiacciai e sistemato una diga di sbarramento virtuale all’estremità odierna di ciascuno ghiacciaio con una superficie superiore a 50‘000 metri quadrati situato al di fuori della regione subantartica. Quindi hanno ottimizzato le dimensioni dei bacini idrici regolando in modo opportuno l’orientamento e l’altezza delle dighe. Durante questa operazione, hanno anche fatto in modo di non limitarsi a massimizzare il profitto, ma anche di minimizzare l'impatto negativo sul paesaggio. Per calcolare il potenziale volume di stoccaggio dei 185’000 siti considerati, il team è ricorso a modelli altimetrici digitali del terreno subglaciale e a un modello numerico per l’evoluzione futura dei ghiacciai.

Nel corso della successiva prova di idoneità, i ricercatori hanno valutato i siti sulla base di diversi criteri ecologici, tecnici ed economici. «Su questa base abbiamo escluso le aree meno indicate, così da ottenere un’osservazione più realistica», spiega Vanessa Round, che è affiliata con entrambe le istituzioni e ha partecipato in modo decisivo allo studio. La ricercatrice aggiunge che, ovviamente, sbarrare con una diga ogni singolo ghiacciaio non sarebbe né fattibile né auspicabile.

Un modello per il futuro?

Il team sottolinea che occorre valutare l’impatto locale caso per caso. Ciononostante, i risultati dello studio sul potenziale globale indicano che in molte regioni, soprattutto in quelle asiatiche d’alta montagna, le aree liberate dai ghiacciai potrebbero fornire importanti contributi all’approvvigionamento energetico nazionale e all’accumulo temporaneo di acqua.

I paesi con un potenziale particolarmente elevato sono il Tagikistan, con un potenziale che potrebbe raggiungere circa l’80 percento del consumo attuale d’elettricità, il Cile (40 percento) e il Pakistan (35 percento). Altri paesi come Canada, Islanda, Bolivia e Norvegia hanno un potenziale stimato tra il 10 e il 25 percento del consumo attuale. Per la Svizzera, lo studio stima un potenziale del 10 percento.

Alla fine di agosto l’Ufficio federale dell’energia (UFE) aveva corretto verso il basso il potenziale di sviluppo per l’energia idroelettrica svizzera. Questo soprattutto a causa delle nuove stime sulle perdite di produzione per le disposizioni sui deflussi residuali e perché il potenziale di sviluppo per piccole centrali idroelettriche è significativamente inferiore a quello stimato nel 2012. Nella sua valutazione l’UFE ha però esplicitamente escluso il potenziale di energia idraulica nelle aree liberate dai ghiacciai in ritirata. I glaciologi guidati da Farinotti non vedono quindi nessuna contraddizione con i loro risultati, visto che i due studi non sono direttamente confrontabili.

• ETH News (tedesco o inglese): https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2019/11/glacier-basins-reservoir.html