A comprehensive methodology for drought projection analysis in temperate regions applied to Denmark

La siccità è spesso immaginata come un lungo periodo secco in cui la pioggia smette semplicemente di cadere. Nella mente comune, è un evento singolo e uniforme che asciuga il suolo, i fiumi e le falde acquifere tutti in una volta. Tuttavia, per gli scienziati che studiano il ciclo dell'acqua, la siccità è un fenomeno più complesso che può essere misurato in modi diversi a seconda di ciò che viene osservato. Una siccità meteorologica osserva il cielo, misurando quanta pioggia manca rispetto alla media. Una siccità idrologica osserva il terreno, misurando quanta acqua rimane nel suolo, nei fiumi e nei serbatoi sotterranei. Questi due tipi di siccità non avvengono sempre contemporaneamente o con la stessa intensità. Nelle regioni temperate come l'Europa settentrionale, dove gli inverni sono freddi ed le estati miti, la relazione tra pioggia e disponibilità d'acqua è ulteriormente complicata dalle stagioni. Comprendere come questi diversi tipi di siccità interagiscono è fondamentale per gli agricoltori, i gestori delle risorse idriche e chiunque dipenda da un approvvigionamento idrico stabile, specialmente con il cambiamento climatico in corso.

Per decenni, studi globali hanno suggerito che l'Europa settentrionale diventerà più umida in futuro, con meno siccità complessive. Queste ampie proiezioni si basano spesso su metodi che osservano le precipitazioni su lunghi periodi, come un anno intero, per smussare i dati. Ma questo approccio può ignorare i bruschi cambiamenti stagionali che definiscono il clima di luoghi come la Danimarca. Uno studio recente condotto da ricercatori dell'Università di Copenhagen, dell'Istituto Meteorologico Danese e del Servizio Geologico della Danimarca e della Groenlandia sfida questa visione globale. Concentrandosi specificamente sulla Danimarca, il team ha sviluppato un modo più dettagliato per tracciare le siccità che tenga conto delle stagioni distinte e dei diversi strati del sistema idrico. Il loro lavoro suggerisce che, sebbene il paese possa effettivamente diventare più umido in media, affronterà anche un rischio più frequente e grave di siccità estive, creando un paradosso in cui un futuro più umido non significa necessariamente uno più sicuro.

I ricercatori hanno iniziato riconoscendo che i precedenti modelli globali spesso non riescono a catturare le sfumature dei climi locali. Hanno osservato che guardare un anno intero di precipitazioni può nascondere il fatto che un inverno molto piovoso possa essere seguito da un'estate molto secca. Per risolvere questo problema, hanno creato un metodo passo dopo passo per analizzare le siccità in Danimarca, un piccolo paese con un paesaggio vario composto da suoli sabbiosi, argillosi e piccoli bacini fluviali. Hanno combinato proiezioni climatiche ad alta risoluzione, che prevedono i futuri modelli meteorologici, con un sofisticato modello informatico del sistema idrico del paese. Ciò ha permesso loro di simulare non solo quanta pioggia cadrebbe, ma anche come quella pioggia si muoverebbe attraverso il suolo, nei fiumi e giù nelle acque sotterranee. Hanno utilizzato una tecnica specifica che osserva la frequenza delle siccità a diversi livelli di gravità, dalle ondate di secco moderate agli eventi estremi, piuttosto che limitarsi a contare quante volte si verifica una siccità.

I risultati delle loro simulazioni rivelano un chiaro schema stagionale che gli studi globali avevano trascurato. I modelli prevedono che la Danimarca sperimenterà significativamente più pioggia durante i mesi invernali e primaverili, portando a meno siccà in quelle stagioni. Tuttavia, l'estate racconta una storia diversa. Mentre il pianeta si riscalda, l'aria trattiene più umidità e preleva più acqua dal suolo attraverso un processo chiamato evapotraspirazione, in cui l'acqua evapora dal terreno e viene rilasciata dalle piante. Anche se la quantità totale di pioggia potrebbe non diminuire drasticamente in estate, l'aumento del calore significa che il suolo si asciuga molto più velocemente. I ricercatori hanno scoperto che, entro la fine del secolo, la frequenza delle siccità meteorologiche — periodi in cui l'aria e il suolo sono secchi — aumenterà drasticamente durante i mesi estivi. In alcuni scenari, una siccità estiva moderata potrebbe verificarsi ogni due anni, un salto significativo rispetto alle condizioni attuali.

Questo aumento di aria e suolo secchi non si traduce uniformemente nell'acqua sotterranea. Lo studio ha scoperto che la risposta di fiumi e acque sotterranee a queste mutevoli condizioni è altamente variabile e dipende dalla geologia locale. In molte parti della Danimarca, la pioggia extra che cade in inverno agisce come un cuscinetto. Essa ricarica le acque sotterranee e mantiene i fiumi in movimento, il che significa che le siccità della portata fluviale e delle acque sotterranee potrebbero effettivamente diventare meno frequenti complessivamente. Tuttavia, questa protezione non è universale. In certe aree, in particolare dove il suolo è sabbioso o dove l'irrigazione è intensa, la secchezza estiva è così forte da sopraffare la ricarica invernale. In queste località specifiche, i modelli prevedono che i livelli delle acque sotterranee scenderanno più spesso, portando a un aumento simultaneo sia delle siccità meteorologiche che di quelle delle acque sotterranee. Ciò evidenzia come una media nazionale possa essere fuorviante: mentre il paese nel suo insieme potrebbe essere più umido, regioni specifiche potrebbero affrontare una realtà molto più secca.

I ricercatori hanno anche esaminato il ruolo dell'irrigazione, utilizzata principalmente nella parte occidentale del paese. Hanno scoperto che, sebbene l'irrigazione aiuti, non è una soluzione completa. Infatti, i modelli suggeriscono che in futuro la domanda di acqua per irrigazione potrebbe superare quanto legalmente consentito o fisicamente disponibile, specialmente durante le estati più calde. Lo studio indica che l'attuale infrastruttura e i permessi idrici potrebbero non essere sufficienti a compensare l'aumento dell'essiccamento del suolo. Inoltre, il team ha scoperto che il modo in cui la siccità viene misurata conta enormemente. Quando hanno applicato gli stessi metodi usati negli studi globali ai loro dati danesi, hanno ottenuto risultati che mostravano meno siccità, confermando che la discrepanza tra i risultati globali e quelli locali è dovuta al metodo di calcolo, non ai dati stessi. Utilizzando un metodo che rispetta le stagioni e osserva le diverse intensità della secchezza, hanno scoperto rischi precedentemente invisibili.

In definitiva, questo studio funge da avvertimento e da guida per il futuro. Dimostra che un clima che si riscalda nelle regioni temperate può creare una situazione complessa in cui la quantità totale di acqua aumenta, ma il tempo e la disponibilità di tale acqua diventano più erratici. I risultati suggeriscono che gli agricoltori e i gestori delle risorse idriche in Danimarca devono prepararsi a un futuro in cui inverni umidi saranno seguiti da periodi di secchezza estiva sempre più gravi e frequenti. La ricerca sottolinea l'importanza di non considerare la siccità come un singolo evento, ma come una serie di processi connessi che influenzano il cielo, il suolo e le acque sotterranee a ritmi differenti. Adottando un approccio più dettagliato per analizzare questi cambiamenti, gli scienziati possono fornire una migliore guida per l'adattamento a un clima che sta diventando sia più umido che, in stagioni critiche, più secco.