CAPITOLO 4 – Modelli per la valutazione degli impatti
4.3 WATER FOOTPRINT IMPACT ASSESSMENT
La metodologia proposta per la valutazione degli impatti associati alle impronte idriche presentata di seguito è fornita da Chapagain e Hoekstra, (Manual of Water Footprint, 2009). La questione della valutazione degli impatti tuttavia è molto complessa e la teoria presentata è utile come riferimento per gli sviluppi futuri piuttosto che come metodo pratico e concreto per la quantificazione degli impatti.
La valutazione degli impatti ambientali secondo il metodo proposto da Chapagain e Hoekstra, è effettuata dal punto di vista dell’ambiente, in particolare dal punto di vista del bacino idrico in cui si verificano le impronte idriche associate alla produzione.
Innanzitutto quindi bisogna individuare il bacino in cui si verificano le impronte, ad esempio un acquifero fossile, una sorgente, un fiume.
In questo caso si considerano gli impatti all'interno del bacino mentre gli impatti a valle del bacino sono fuori dal campo di applicazione. Quando un prodotto, un consumatore o un produttore ha una qualche impronta d'acqua in un bacino specifico, l'impatto di tale impronta d’acqua dipenderà sempre dall'impronta d'acqua aggregata di tutte le attività in tale utenza, rispetto alla risorse idriche effettivamente disponibili e alla capacità di assimilazione.
A livello di bacino idrografico, le WF forniscono informazioni su come le risorse idriche vengono attribuite ai diversi scopi. I dati volumetrici sono informazioni essenziali nella discussione sull’assegnazione della risorsa, ma non forniscono informazioni su problemi immediati di carenza d'acqua o inquinamento all'interno del bacino. Per questo è necessario inserire l'impronta d’acqua di un prodotto specifico, consumatore o produttore nel contesto della scarsità d'acqua nel bacino in cui si verifica l'impronta.
4.3.1 Valutazione dell’impatto della green e blue WF
Per valutare correttamente gli impatti dei consumi idrici e delle WF è necessario disporre di alcuni indicatori o fattori in grado di pesare i volumi di acqua che si ottengono dalla fase di inventario a seconda del luogo in cui essi avvengono ed a seconda della disponibilità idrica presente in quell’area.
Gli indicatori di scarsità idrica permettono cioè di ottenere una caratterizzazione delle impronte idriche e dei dati di inventario passando da un approccio qualitativo nella valutazione degli impatti ad uno quantitativo.
Gli indicatori di scarsità d'acqua si basano sempre su due aspetti fondamentali: (1) una misura del consumo di acqua
(2) una misura della disponibilità di acqua o del livello di inquinamento.
La WFgreen ha un impatto nel bacino quando la ripartizione tra il flusso di acqua verde che evapora dalla vegetazione naturale e quella produttiva avviene a scapito della biodiversità. Per essere più precisi: la scarsità d'acqua verde in un bacino x e nel periodo di riferimento t , solitamente un mese, è definita secondo la formula (4.1) dal rapporto tra la WF totale nel bacino e la disponibilità di acqua verde (water availability, WA).
; , =; ,
; , (4.1) La disponibilità di green water (WAgreen) per il bacino considerato (x) ed il periodo preso in considerazione (t) è pari all’evapotraspirazione totale delle acque piovane provenienti dalla terra (ETgreen[x,t]), meno l’evapotraspirazione della terra riservata alla vegetazione naturale (ETenv[x,t]), meno l’evapotraspirazione sui terreni che non possono essere resi produttivi (ETunprod[x,t]).
, = , − " , − #$% , (4.2)
Tutte le variabili sono espresse in termini di [volume / tempo] e la misura può essere fatta su base giornaliera, ma già una cadenza mensile è generalmente sufficiente per vedere la variazione di evapotraspirazione e quindi di WAgreen entro l'anno.
ETenv si riferisce alla quantità di acqua verde necessaria a sostenere gli ecosistemi terrestri e la biodiversità e il sostentamento umano che dipende da questi ecosistemi.
ETunprod si riferisce all'evapotraspirazione che non può essere resa produttiva per la produzione agricola, cioè l’evapotraspirazione in zone o periodi dell'anno che non sono adatti per la crescita delle colture.
La disponibilità di acqua blu (WAblue) è quindi definita come:
Il deflusso nei bacini idrografici (runoff, R) meno i requisiti di flusso ambientali (environmental
flow requirement, EFR) è ciò che è disponibile per uso umano.
Il concetto di runoff non è sviluppato adeguatamente nella trattazione effettuata da Chapagain e Hoekstra. In generale runoff non è la portata di un fiume o di un bacino ma la portata di ricarica di un qualsiasi sistema idrico e in altre trattazioni viene indicata come Rigeneration Rate (R.R.). Il termine runoff è stato coniato soprattutto per la fase agricola dove la differenza tra la quantità di acqua di irrigazione e l’acqua effettivamente assorbita dalle piante per la crescita del raccolto prende il nome di runoff appunto. Nella fase industriale può esservi ugualmente runoff ma solitamente le acque di processo vengono direttamente convogliate nel flusso idrico principale dopo adeguato trattamento. Pertanto in questo caso la definizione di runoff può dare adito a confusione e dovrebbe esserne data una definizione precisa.
Vi è sufficiente letteratura per affermare che la determinazione dell’EFR in una zona ben precisa di prelievo, è un lavoro molto lungo e complesso.
Per questo per il momento,Chapgain ed Hoekstra propongono come metodo una semplice regola generica per definire i requisiti ambientali di flusso. L’EFR è pari alla media del flusso mensile per un flusso di acqua superficiale .
Il 'Water Footprint Impact Index' (WFII) è un indice aggregato che pesa e misura l'impatto ambientale di tutte le WF di un bacino x nel periodo di riferimento t. Essa si basa su due dati in ingresso:
(1) la somma delle WF di prodotti, attività e consumatori; (2) la WS mensile del bacino idrografico.
L'indice si ottiene moltiplicando le due matrici e quindi sommando gli elementi della matrice risultante (4.4).
'((; = ∑ ∑ (' ; +, ∙ ; , ) (4.4)
Il risultato può essere interpretato come un ingombro di acqua pesato secondo la scarsità di acqua verde nei luoghi e nei periodi in cui si verificano le WF.
4.3.2 Valutazione dell’impatto della grey WF
Il terzo passaggio della valutazione ambientale delle WF proposto dagli sviluppatori del metodo del Water Footprint (WFN), è la valutazione della WFgrey, che viene misurata come la capacità di
assimilazione di eventuali sostanze inquinanti che è stata consumata a seguito del verificarsi di una certa WFgrey (Chapagain, 2006; Chapagain e Orr, 2009).
L'effetto dell'impronta totale delle acque grigie in un bacino dipende dalla capacità di assimilare i rifiuti, che si calcola come Water Pollution Level (WPL) in (4.5), come la capacità di assimilazione consumata, cioè prendendo il rapporto tra la WFgrey ed il deflusso totale del bacino (R).
./ , =0 ,
1 , (4.5) Sia la WFgrey che il deflusso variano entro l'anno, in modo che pure il livello di inquinamento delle acque fluttuerà nel corso dell’anno. Nella maggior parte dei casi, il calcolo sul mese è sufficiente per rappresentare la variazione nel tempo.
Alla stessa maniera del WFIIblue e del WFIIgreen viene definito il “Water Footprint Impact Index
grey” come il prodotto tra la WFgrey ed il Water Pollution Level.
'(( 2 = ∑ ∑ (' 2 +, ∙ ./ , ) (4.6)
I tre indici di impatto idrico si riferiscono a diversi tipi di uso dell'acqua che non sono paragonabili. Al fine di avere un indice di impatto globale delle impronte idriche si potrebbe semplicemente sommare i tre indici. Ma dal momento che la scarsità d'acqua verde è generalmente inferiore alla scarsità d'acqua blu, le impronte di acqua verde conteranno meno delle orme di acqua blu.