Ecosostenibilità

Consiglio Nazionale delle Ricerche - CNR

Sostenibilità dei sistemi terrestri ed acquatici

Gestione sostenibile di acque interne

2005 - 2010

Nell’ambito della linea di ricerca sono affrontate le sempre più pressanti tematiche della mitigazione efficace delle differenti situazioni di stress idrico da scarsità o da deficit gestionali, con particolare riferimento alle condizioni mediterranee. La ricerca mira a sviluppare strategie gestionali a scala di bacino idrografico, riferite alle fonti diffuse sui corpi idrici, alla relativa minimizzazione tramite strategie di contenimento (BMP, TMDL), e a perseguire la sostenibilità degli equilibri naturali inerenti le acque interne. Si procede all’individuazione di processi adeguati a descrivere il moto ed il trasporto di acqua ed inquinanti, dei scenari di contaminazione dei sistemi idrici da microinquinanti (inquinanti che anche in piccole concentrazioni sono da ritenersi dannosi per l’ambiente) di origine endogena, della vulnerabilità delle acque sotterranee secondo lo schema origine-percorso-obiettivo. La ricerca prevede lo sviluppo di procedure GIS (Geographical Information System) per l’integrazione di reti di monitoraggio, successivamente sullo sviluppo e/o sull’innovazione di strumenti informatici (BD, DSS e basi di conoscenza) e numerici adatti a risolvere nella globalità le problematiche individuate.

• Sviluppo di metodologie innovative per la valorizzazione e l’uso sostenibile del sistema risorse idriche, con particolare riferimento a situazioni di stress
• Sviluppo di modelli di rischio di contaminazione di differenti tipologie di inquinanti e di scenari di esposizione ai biocidi
• Messa a punto di strategie per la riduzione dell’impatto sui corpi idrici causati dal sistema produttivo e dall’utilizzo del territorio attraverso opzioni gestionali e tecnologiche
• Miglioramento della diffusione e utilizzo delle conoscenze a supporto della pianificazione strategica
• approfondimento dei processi decisionali connessi con la gestione integrata delle acque a livello di bacino
• Sviluppo di moduli e basi di dati specificamente concepiti per l’inclusione in modelli idrologici già esistenti allo scopo di adattarne l’uso a bacini idrologici mediterranei intermittenti
• Sperimentazione di una metodologia che integri la conoscenza dello stato di inquinamento dei corpi idrici sotterranei e il rischio per la progettazione di reti di monitoraggio
• Valutazione del ruolo degli assetti litologico-strutturali e del carsismo sulla circolazione idrica sotterranea

• Idrologia, con esperienza di monitoraggio idrologico e idrogeologico
• Ingegneria civile, idraulica e del territorio
• Geologia
• Matematica
• Chimica e in particolare in idrochimica
• Microbiologia
  

Esperienza in:

• analisi multicriteri e logica fuzzy
• definizione delle funzioni di utilità
• processi di negoziazione
• campo del GIS e del telerilevamento
  

Per la parte relativa alle sperimentazioni di campo sono necessarie competenze ed esperienze maturate in situ nella correlazione tra processi naturali e schemi concettuali di riferimento (modelli).

Risorse di personale impegnate: n. 15 di cui n. 8 ricercatori

Università di Scienze Applicate della Svizzera Nord- occidentale, Politecnico di Bari, U.S. Geological Survey, Menlo Park, CA, Università Complutense di Madrid, Università Agraria di Bologna. 

Le collaborazioni in corso si stanno svolgendo nell’ambito di progetti di ricerca europei, fra i quali: AQUASTRESS di cui l’IRSA è coordinatore (EU 6FP - IP), NeWater (EU 6FP, IP), EuroHarp, TempQSiM, HarmoniRiB e HarmonIT (EU 5FP) e Reclaim Water (EU 6FP, STREP). In questi progetti le collaborazioni con altri istituti stranieri sono numerosissime. Esistono iniziative di collaborazione, con istituzioni scientifiche internazionali (tra gli altri, Albania, Argentina, Germania, Olanda, Grecia, Mongolia). Altre attività di ricerca sono condotte con Università e centri di ricerca stranieri negli Stati Uniti (WMU,  Texas A&M Univ) ed europei (Rete EurAqua, Ecole des Mines), con altri istituti CNR, con Università, con Enti nazionali (Dipartimento Protezione Civile, APAT). Si ritiene opportuno segnalare convenzioni stipulate con i Ministeri dell’Ambiente, dell’Università e Ricerca e con la Regione Puglia e Basilicata. Infine rapporti convenzionali sono instaurati con Autorità di Bacino e ARPA

• Metodologie e tecniche per la valorizzazione e tutela del patrimonio idrico
• Nuovi approcci tecnici e percettivi per la mitigazione dello stress nell'uso delle risorse idriche (con riferimento alle condizioni mediterranee)
• Strategie sostenibili per la gestione delle risorse idriche a scala di bacino
• Modellistica di simulazione del flusso e del trasporto di inquinanti in mezzi saturi e non saturi, con finalità di gestione dei corpi idrici sotterranei
• Valutazione dello stato di funzionalità di reti di drenaggio urbano analizzando segnali di corrente elettrica

Le tecnologie:

• sistemi di rilevamento topografico, geodetico
• tecniche di analisi tramite segnali colorimetrici sono stati utilizzati per definire il comportamento di inquinanti
• tecniche di image processing sono state utilizzate per valutare i fabbisogni idrici

Alcune delle attività in corso di svolgimento sono utili per un più razionale utilizzo delle risorse idriche, ad esempio l’incremento delle rese produttive in agricoltura, legate al razionale utilizzo delle risorse idriche e di input chimici (pesticidi e fertilizzanti). Si metterà a punto un prototipo per la misurazione della percolazione verticale di liquido acquoso, basato su tecniche radar, tale prototipo potrebbe essere messo in produzione.

Le metodologie, i modelli, le Banche Dati (DESC (Database Ecotossicologico Sostanze Chimiche;  www.dsa.minambiente.it/sitodesc); BDT (Banca Dati Tossicologica del suolo e dei prodotti derivati; http://bdt.regione.puglia.it/home.html)) e i sistemi informatici WEB-GIS rappresentano strumenti utili a dare risposte a bisogni della collettività. In questa ricerca si sono definite:

• metodologie di intervento e distanze di sicurezza per ridurre il rischio della popolazione nel contrarre infezioni in seguito ad approvvigionamento idrico da pozzi contaminati
• metodologie che facilitano la partecipazione degli stakeholders al fine di ridurre il livello di conflittualità in merito ad alcune alternative e facilitare l’implementazione delle strategie
• metodologie per la definizione di reti di monitoraggio integrate alla vulnerabilità applicabili a scala regionale in un contesto di Adaptive Integrated Water Management
• modelli finalizzati alla valutazione delle risorse idriche disponibili in condizioni di sicurezza
• schemi per la protezione dei corpi idrici in adempimento della WFD (Direttiva Europea sulle Acque, CE 2000/60)
• metodologie di sfruttamento di risorse idriche sotterranee ad elevata qualità nel rispetto dei vincoli di sostenibilità delle risorse naturali a lento rinnovo