INTRODUZIONE
Le conoscenze sui fenomeni di intrusione marina nella fascia costiera Pisana sono a tutt’oggi scarse e frammentarie, nonostante il grande interesse pratico e le importanti ricadute economiche che esse rivestono; secondo i più accreditati analisti sui futuri scenari politici e socio economici, l’acqua è considerata infatti la risorsa naturale strategicamente più importante anche rispetto a quelle energetiche.
Il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa svolge da tempo ricerche e studi idrogeologici nella fascia costiera Apuana-Versiliese-Pisana e nell’entroterra di quest’ultimo tratto di costa, fino ad abbracciare l’intera Pianura di Pisa. La Pianura Pisana, nel suo insieme, è stata in particolare oggetto di due recenti lavori, Baldacci et al. (1994) e Baldacci (1999) e di numerose Tesi di Laurea inedite, finalizzate principalmente alla valutazione delle sue risorse idriche sotterranee, alla loro protezione e ad un loro possibile incremento attraverso pratiche di ricarica artificiale. A tale scopo sono state impiegate metodologie di bilancio idrico (Baldacci et al., 1999), inserendone i risultati in un modello concettuale della ricarica di un sistema acquifero aperto ai contributi di più bacini idrogeologici di importanza regionale (Arno, Serchio-Pianura di Lucca, Alpi Apuane, Monti Pisani e Colline Pisane).
Precedenti monografie sulla idrogeologia della Pianura Pisana erano state svolte per conto di Enti Pubblici (Comune e Provincia di Pisa), da parte dello stesso Dipartimento o di suo personale di ricerca (G. Raggi, 1985), nell’ambito di una consulenza privata; è da citare inoltre lo studio di I. Dini (1976 ) promosso dai due stessi Enti pubblici territoriali, che rappresenta il primo contributo a carattere regionale sulla idrogeologia della Pianura Pisana.
Un cenno a parte merita il fondamentale lavoro di Trevisan e Tongiorgi (1953), nel quale viene individuato il principale acquifero confinato della Pianura di Pisa, costituito dai depositi alluvionali ciottolosi del Paleoserchio.
Tutti gli studi sopra citati erano stati condotti essenzialmente secondo metodologie di
idrogeologia classica, con scarsa attenzione alle caratteristiche idrodinamiche delle falde
acquifere, e solo marginalmente e/o non sistematicamente integrati con altre discipline quali
le prospezioni geofisiche e l’idrogeochimica; una parziale eccezione è rappresentata dalle
pubblicazioni di Rossi, Spandre (1994) e Rossi, Spandre (1995), con un primo approccio
rispettivamente ai problemi dell’intrusione marina e alle caratteristiche idrochimiche generali
delle acque sotterranee. In proposito è da citare inoltre uno studio di Ghezzi (1994); tra le
principali conclusioni delle indagini compiute e rivolte al fenomeno dell’intrusione marina, sono da citare:
- la risalita massima del cuneo salino nel fiume Serchio arriva fino ad una distanza dalla foce di 17 chilometri;
- le misure di livello e di salinità nel fiume Serchio e in piezometri ad esso adiacenti dimostrano l’esistenza di un rapporto diretto tra il fiume Serchio (e quindi tra cuneo salino) e la falda freatica della Pianura; i fenomeni di insalinamento sono estesi ad una fascia di 150 metri su ciascun lato del fiume Serchio;
- la frangia di acquifero interessata dalla dinamica cuneo-falda ha uno spessore di pochi metri al di sotto del livello statico, in relazione alle basse permeabilità dell’acquifero.
Un altro studio di Ghezzi (2006) riguarda la ricostruzione dell’interfaccia acqua dolce/
acqua salata nell’acquifero freatico di Marina di Pisa allo stato attuale ed allo stato di progetto del porto turistico di bocca d’Arno, per cui sono già iniziate le prime fasi di costruzione. Nella relazione viene messo in evidenza che la superficie piezometrica, pur mantenendo una geometria generale ben definita con minimi e massimi assoluti stabili, risente, oltre che delle piogge di numerosi altri fattori, quali le maree, l’apporto di acque dolci dal fiume ed il pompaggio da parte dell’idrovora di Marina di Pisa. Nell’analisi delle sezioni viene inoltre evidenziato un marcato aumento della salinità con la profondità con conseguente allontanamento verso l’entroterra del nucleo di acqua dolce presente.
Il tema dell’intrusione marina è stato affrontato anche in alcune Tesi di Laurea (Pierotti,
1997; Tessitore, 1997; Gattai, 1998) con riferimento alla possibile propagazione del fenomeno
per mezzo della risalita del cuneo salino lungo il Fiume Arno e quindi della salinizzazione
delle falde freatiche attraverso i collegamenti fiume-falda. Fenomeni di intrusione marina
nell’entroterra di Viareggio e più in generale in Versilia sono segnalati in uno studio di
Simonetta et al. (2002) nel quale viene accertato che : “L’area in questione (zona a sud di
Viareggio) presenta un forte deficit del suo bilancio idrico, un deficit quasi completamente
compensato dall’infiltrazione di acque salmastre dal mare e dal Lago”; analogamente la zona
compresa tra il Canale Burlamacca e il Fosso della Bufalina “E’ interessata da un duplice
cuneo salino: uno proveniente dal mare e uno proveniente dal Canale Burlamacca, attraverso
il Lago di Massaciuccoli e il Canale Le Quindici”. È inoltre da menzionare uno studio di
Grassi e Cortecci (2004), prevalentemente a carattere idrogeochimico, svolto intorno alla metà
degli anni novanta, con il quale sono state definite le caratteristiche idrochimico-isotopiche
degli acquiferi confinati in sabbia e in ghiaia. Più recentemente il DST, in collaborazione con
il CNR-IGG di Pisa, ha iniziato una serie di ricerche a carattere interdisciplinare, nella fascia
costiera apuo-versiliese, finalizzate, oltre che ad una caratterizzazione idrochimica-isotopica delle acque superficiali e sotterranee, nonché ad altre tematiche che riguardano in generale le risorse idriche sotterranee, allo specifico problema della qualità delle acque stesse ed in particolare ai fenomeni di contaminazione da parte di acqua marina. Questa nuova linea di ricerca si è sviluppata attraverso due dottorati in Scienze della Terra, svolti presso la Scuola di questo Dipartimento. Il primo, di Doveri (2004), ha interessato i sistemi acquiferi del bacino del T. Carrione e della piana costiera di Carrara; grazie alla mutua integrazione di dati idrochimici, isotopici, piezometrici e idrodinamici, sono state discriminate le principali componenti che alimentano la circolazione idrica sotterranea, valutandone anche il relativo grado di importanza in termini di quantità.
Sono stati altresì definiti i rapporti fiume-falda e acqua dolce-acqua di mare, nonchè individuate le zone più favorevoli, sia in termini di quantità che di qualità delle acque, all’attingimento a scopo idropotabile. Lo studio di Tessitore (2005), che riguarda il tratto di costa compreso tra la Gora di Stiava e il Fiume Versilia, ha una sua particolare valenza per la realizzazione di un modello matematico 3D, di flusso e di trasporto, per la simulazione del comportamento del sistema acquifero in condizioni di regime permanente e transitorio tra l’anno 2003 e l’anno 2005; l’applicazione di questa metodologia specialistica, del tutto innovativa per l’area di studio, ha consentito di mettere a punto (pur con i limiti imposti dagli scarsi dati attualmente a disposizione) uno strumento versatile per il controllo e la corretta gestione delle risorse idriche sotterranee.
Per quanto riguarda specificatamente il fenomeno di intrusione marina, le due suddette ricerche hanno confermato che essa è legata soprattutto ad accentuate depressioni piezometriche, provocate dagli emungimenti lungo ed in prossimità della linea di costa, oltre che alla risalita del cuneo salino lungo i principali corsi d’acqua naturali e artificiali; nell’area esaminata da Tessitore (2005), i settori più colpiti dalla salinizzazione si collocano in corrispondenza della Bonifica Sud (Bonifica “Baccatoio”), dove risultano preponderanti i fattori legati ai pompaggi degli impianti idrovori e, secondariamente, agli emungimenti dai pozzi che nella zona sono essenzialmente ad uso irriguo. In definitiva, anche nella fascia costiera versiliese adiacente a quella del Parco Migliarino San Rossore Massaciuccoli oggetto del progetto di ricerca, il maggior fattore dell’intrusione marina è rappresentato
“dall’ingressione superficiale” lungo i corsi d’acqua, favorita anche (con il gioco delle maree)
dalla locale fisiografia (aree di bonifica). Fenomeni di salinizzazzione sono stati ad esempio
documentati da Cortopassi (2002) in due pozzi alimentati dalle acque superficiali del Canale
Sassaia, nell’entroterra viareggino. Nell’ abitato di Viareggio lo stesso Cavazza (2002), a
proposito dei fattori antropici dell’intrusione marina, si è interessato dell’influenza delle costruzioni in sotterraneo sottofalda, tema di particolare rilievo generale e locale (Bagno Balena, Viareggio). Sono inoltre da citare due recenti tesi di laurea, nella prima di Giusti (2006) combinando indagini idrogeologiche e geochimiche viene riscontrata l’ingressione di acque saline nella falda freatica attraverso l’interfaccia acqua dolce acqua salata lungo la linea di riva (fascia costiera compresa tra Canale Burlamacca e Fosso Bufalina) e per risalita lungo il Canale Burlamacca; nella seconda, di Francini (2006) usando le stesse metodologie d’indagine viene evidenziata la risalita del cuneo salino nei tratti terminali dei fiumi Arno e Serchio e per quest’ultimo la contaminazione dell’acquifero freatico adiacente a causa dei rapporti fiume falda.
Per completare il quadro conoscitivo sopra delineato, vengono di seguito riportati (con lievi e non sostanziali modifiche, rese necessarie per una loro migliore comprensione in quanto avulse dal contesto) i tratti salienti delle indagini svolte da Baldacci (2004), per conto dell’Ente-Parco Regionale MSRM, nell’ambito di una consulenza tecnico-scientifica fornita da questo Dipartimento al Comitato Scientifico dell’Ente-Parco stesso.
«È ormai sufficientemente provata la progressiva salinizzazione delle falde freatiche superficiali e di quelle artesiane profonde in tutta la fascia costiera della Pianura Pisana e nel suo più o meno immediato entroterra, dovuta all’intrusione di cunei salini (a loro volta indotta dalle marcate depressioni piezometriche in tutto il sistema acquifero) che, a partire dalla costa e con le sue
“avanguardie” nei principali corsi d’acqua (naturali o artificiali) e nei paleoalvei dell’Arno e del Serchio, sposta verso l’interno la zona limite di contatto tra acque dolci e salate; ciò si verifica in modo più accentuato nelle zone più intensamente antropizzate (in sinistra dell’Arno), ma con chiare evidenze anche nella fascia costiera della Tenuta di S. Rossore.
Occorre sottolineare ancora una volta, in proposito, l’importante ruolo giocato dai cunei salini che risalgono dalle foci fluviali, nel by-passare le barriere piezometriche, che sono in generale centrate sugli alti idromorfologici dei rilievi dunali.
Alla luce delle precedenti considerazioni e dei nuovi dati piezometrici e conducimetrici, confrontati con quelli precedentemente acquisiti nell’area dell’Ippodromo (studi compiuti da GETAS-Petrogeo s.r.l. per conto della Società Alfea), si possono trarre alcune indicazioni sullo
“stato di salute” della falda freatica superficiale e delle sue tendenze evolutive.
Si deve innanzitutto mettere in rilievo il generalizzato abbassamento piezometrico dal Gennaio all’Agosto 2004, in accordo con le variazioni stagionali della falda, dalle condizioni di piena- morbida a quelle di magra, queste ultime con quote che si approssimano al l.m.m.; ciò è
confermato dai dati rilevati al piezometro della Guardia di Finanza (vedi relazione Gattai), che nello stesso anno 2004 hanno mostrato un’ulteriore tendenza all’abbassamento, fino alla minima del 14-09, ed un minimo assoluto registrato il 18-10-2003.
Ma il dato più importante da evidenziare è che si tratta di livelli statici, e quindi suscettibili di raggiungere facilmente quote piezometriche negative nei coni di depressione formati dagli emungimenti, con i ben noti effetti di risalita dell’interfaccia acqua dolce/acqua salata nei coni inversi (up-coning), fino a produrre una zona di diffusione e poi di completa miscelazione tra l’acqua di falda e quella di mare.»
Questo dato mette in guardia contro un’eventuale maggiore pressione antropica, collegata al progettato Ippodromo di S.Rossore, rispetto alla situazione attuale nelle tenute Borbone, Migliarino e S.Rossore; analogamente, nella fascia costiera in sinistra dell’Arno e nel suo immediato entroterra, dove già insistono importanti attività agricole e sono presenti gli insediamenti di Marina di Pisa-Tirrenia-Calambrone (oltre alla servitù militare di Camp Darby), dovrà essere attentamente valutato l’impatto del previsto porto turistico a Bocca d’Arno. Per concludere questa nota introduttiva sullo “stato dell’arte” circa le conoscenze finora acquisite sui fenomeni di intrusione marina nella fascia costiera Versiliese-Pisana, possiamo mutuare un altro passaggio della sopra citata relazione di Baldacci (2004).
«La fascia costiera della Pianura Pisana, compresa tra il Serchio e l’Arnaccio può essere presa a paradigma di come le attività antropiche possano degradare l’ambiente fisico.
I precedenti studi su questo complesso ecosistema, che si presenta particolarmente fragile e vulnerabile, hanno infatti direttamente e/o indirettamente documentato l’esistenza di fenomeni di intrusione salina (che interessano sia le falde freatiche che quelle artesiane) soprattutto in alcuni settori a sud dell’Arno, dove si presentano molto più marcati di quelli, relativamente modesti, registrati da recenti indagini anche in alcune aree della Tenuta di San Rossore.
Se consideriamo che tutta la suddetta fascia costiera si trova in condizioni idrogeologiche tra loro analoghe, ma che quella a sud dell’Arno è molto più antropizzata (per la presenza di importanti nuclei abitativi e di attività turistiche ed agricole) di quella della Tenuta di San Rossore, che conserva ancora condizioni ambientali relativamente integre, si può ragionevolmente concludere che una maggiore pressione antropica vi possa produrre analoghi gravi fenomeni di degrado ambientale, quali la salinizzazione delle falde acquifere.
In altri termini, interventi antropici anche non particolarmente “pesanti” potrebbero essere sufficienti a determinare la rottura di precari equilibri naturali ed innescare processi evolutivi poi difficilmente controllabili, se non irreversibili.
Qualsiasi intervento nell’area della Tenuta di San Rossore (nell’intera fascia costiera Versiliese- Pisana interessata dal progetto) deve essere quindi attentamente ponderato, per evitare fenomeni di salinizzazione delle falde acquifere analoghi a quelli già registrati a sud dell’Arno, o meglio una accelerazione ed una propagazione di quelli, pur meno gravi e marginali, già in atto.»
