Modellizzazione Numerica dell'Intrusione Salina nell'Acquifero Costiero del Fiume Cecina

INTRODUZIONE 
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Il seguente trattato  ha come primo obiettivo quello di illustrare quali sono i passi necessari 
per la costruzione  di un modello numerico e quali sono le potenzialità di quest’ultimo. Sarà 
mostrato come un modello numerico possa essere una valido strumento di supporto 
decisionale e di controllo utilizzabile per la simulazione dell’evoluzione di un  sistema al 
variare delle condizioni al contorno. Verrà fatto anche un accenno ai limiti e ai rischi che 
l’uso degli strumenti informatici utilizzati per la modellazione numerica possono comportare.  
Il lavoro ha come secondo obiettivo quello di identificare l’eventuale ingressione marina nella 
parte nord della pianura costiera livornese con l’utilizzo di un modello numerico che tenga 
conto delle complessità ed eterogeneità del sistema. Verranno  altresì analizzati  gli 
spostamenti del cuneo salino in seguito a stimate variazioni del regime pluviometrico tenendo 
conto di ipotizzati programmi di sfruttamento delle acque sotterranee.  
 
Il codice di calcolo prescelto per lo studio dell’intrusione marina nella costa livornese è stato 
il GROUNDWATER VISTAS 3.5. Esso fornisce un’interfaccia grafica per due dei più famosi 
modelli numerici alle differenze finite per lo studio del flusso e trasporto sotterraneo: il 
MODFLOW e l’MT3D. Il  MODFLOW è un programma utilizzato per la risoluzione 
dell’equazione del flusso sotterraneo mentre l’MT3D risolve l’equazione del trasporto per 
trovare la distribuzione delle concentrazioni degli inquinanti nel flusso. E’ stato necessario 
inserire  nel GWV il pacchetto  SEAWAT 2.1 per tener conto del flusso densità-dipendente, 
ovvero, per modificare l’equazione del flusso nel Modflow in maniera da tener conto delle 
variazioni di densità conseguenti al miscelamento tra acqua dolce e salata. Sono stati  inoltre 
adoperati ARC VIEW GIS 3.1 per il trattamento dei dati geografici e il loro inserimento nel 
modello e il programma SURFER 8 per l’interpolazione dei dati puntuali. 
 
La sequenzialità degli argomenti è impostata nella seguente maniera: 
 
 
Parte I 
Nella prima parte del trattato vengono riportate nozioni fondamentali per la comprensione del 
processo di intrusione marina con  particolare accento sulle cause naturali e antropogeniche 
che influiscono sullo spostamento e spessore dell’interfaccia acqua dolce-salata.. 
 
Parte II 
Nella seconda parte del trattato vengono affrontati, ad uno ad uno, i passi necessari per una  
INTRODUZIONE 
 3
corretta gestione di un problema di intrusione marina in un acquifero. Particolare accento 
viene dato alle modalità di costruzione di un modello numerico. 
Il percorso è così strutturato: 
 ξ  MISURAZIONE 
 ξ  MONITORAGGIO 
 ξ  MODELLAZIONE 
 ξ  MODERAZIONE 
MISURAZIONE 
Il punto di partenza per lo studio di un qualsiasi fenomeno naturale consiste nella raccolta di 
dati che consentono una chiara visualizzazione delle condizioni esistenti nel sito di interesse. 
Quando ci si trova di fronte a un problema di intrusione marina, i dati acquisiti hanno il 
doppio scopo di permettere una:  
1) caratterizzazione  idrogeologica e geologica del sito; 
2) individuazione dell’estensione spaziale dell’interfaccia acqua dolce-salata. 
Un’indagine idrogeologica incomincia con la raccolta e con l’analisi delle mappe 
topografiche, delle foto aeree e  delle mappe geologiche già esistenti. Segue poi la raccolta di 
dati idrologici quali: i dati di pioggia per la stagione secca e umida, l’ubicazione delle stazioni 
pluviometriche,  la posizione dei corsi d’acqua principali e delle sorgenti,  le fonti di ricarica 
artificiale delle falde ecc..  Una volta reperite tutte queste informazioni, si eseguono altre 
indagini consistenti in misure di livello nei pozzi di osservazione e in analisi chimiche in 
laboratorio di campioni prelevati a varie profondità negli stessi. Quando l’area da analizzare è 
molto estesa si ricorre all’utilizzo di metodi geofisici, soprattutto quelli basati sulle misure di 
conducibilità elettrica. Tali metodi rappresentano un utile metodo per la mappazione della 
profondità e dell’estensione dell’interfaccia e forniscono, allo stesso tempo, maggiori 
informazioni sulla  stratigrafia del sottosuolo. 
Ottenere una quantità sufficiente di dati è di fondamentale importanza per la fase di 
modellazione.  
 
MONITORAGGIO 
I pozzi di monitoraggio hanno il compito di registrare le variazioni del livello e di salinità per 
permettere di seguire il movimento dell’interfaccia e quindi l’eventuale progredire delle acque 
marine verso l’interno della costa.  
Un corretto monitoraggio è essenziale per controllare l’entità della degradazione degli 
acquiferi e per determinare il livello sostenibile di gestione dell’acquifero.  
 
INTRODUZIONE 
 4
 
 
MODELLAZIONE 
Lo scopo di un modello è quello di essere uno strumento che possa essere di supporto per le 
decisioni riguardanti la gestione, la prevenzione e il disinquinamento. Esso non deve essere 
mai utilizzato come sostituto della necessità di acquisire dati direttamente sul campo in quanto 
non è la realtà, ma include ed elabora le caratteristiche più importanti di questa.  
Un modello dell’acqua del sottosuolo è una rappresentazione degli aspetti principali del 
sistema idrogeologico naturale e utilizza le leggi della fisica e della matematica. Esso è 
costituito da un modello concettuale e da un modello matematico. 
 ξ  Il modello concettuale è una descrizione semplificata del sistema. Esso è una 
rappresentazione idealizzata, solitamente grafica, di quello che il modellista è riuscito 
a comprendere nell’osservazione delle proprietà del sistema in analisi. 
 ξ  Il modello matematico è un set di equazioni, soggette a determinate assunzioni, che 
quantificano i processi fisici attivi nel sistema modellato.  
Un modello che descrive il processo di intrusione marina è uno strumento che consente di 
accertare l’estensione del fenomeno in un acquifero costiero. Esso deve essere 3D, transitorio 
e densità dipendente e deve altresì tener conto del fenomeno di dispersione. Tale modello non 
solo è complicato, ma richiede la conoscenza di molti dati che non sempre sono disponibili.. 
Grazie al progredire della tecnologia informatica, l’elaborazione di modelli numerici è 
semplificata dall’uso di codici di calcolo. Questi consentono, una volta calibrato il modello 
DEFINIZIONE 
OBIETTIVI 
RISULTATI  NON  
SODDISFACENTI 
ACENTI 
RISULTATI 
SODDISFAC. 
 
INTERPRETAZIONE
CARATTERISTICHE
GEOLOGICHE 
IDROGEOLOGICHE
ACQUISIZIONE 
DATI  DA 
MISURE IN 
SITO 
SVILUPPO 
MODELLO  
CONCETTUAL
E 
 
MODELLO
NUMERICO
IDENTIFICAZI-
ONE 
PARAMETRI 
SENSITIVI 
SIMULAZIONE 
MODELLO E 
CONFRONTO 
CON LA REALTA' 
INTRODUZIONE 
 5
con l’uso dei dati collezionati durante le precedenti fasi, di effettuare simulazioni per  predire 
le reazioni del sistema in esame per determinati scenari futuri. L’uso del sistema GIS, inoltre, 
permette, attraverso l’organizzazione e l’unione di grandi volumi di dati, di velocizzare e 
facilitare le fasi di  pre- e post-elaborazione. 
 
E’ chiaro che un sistema naturale non potrà mai essere misurato con dettaglio sufficiente per 
fornire il quantitativo di dati richiesto da un modello 3D. Ne discende che tutti i risultati dei 
modelli, anche i più sofisticati, non arriveranno mai a rappresentare perfettamente la realtà. 
Un buon utilizzatore di modelli deve saper  verificare le incertezze e il grado di 
approssimazione dei risultati ottenuti.  Bisogna comunque ricordare, che lo scopo della 
modellazione non è quello di riprodurre la realtà nei suoi minimi dettagli, ma quello di 
coglierne gli aspetti salienti per essere uno strumento che aiuti l’ingegnere a prendere delle 
decisioni per risolvere determinati problemi.  
 
MODERAZIONE 
Esistono due modalità di intervento: INTERVENTI STRUTTURALI (riducono il danno che un 
evento reca) e INTERVENTI NON STRUTTURALI (riducono la probabilità che un evento accada).  
Indipendentemente dal tipo di intervento prescelto, ogni decisione operativa avente come 
obiettivo quello di contenere il fenomeno dell’intrusione marina deve considerare il fatto che, 
data l’elevata inerzia del sistema, non è possibile visualizzare nell’immediato gli effetti.  
Una gestione corretta garantisce di poter utilizzare al massimo le risorse idriche costiere on 
minimo costo a lungo termine.  
 
Parte III 
La terza parte del trattato è suddivisa in due sotto-capitoli: vengono affrontati i temi 
dell’attribuzione dei valori dei parametri in punti in cui non si hanno osservazioni e del 
problema di analisi dell’incertezza dei dati. L’attendibilità delle predizioni dei modelli di 
flusso e di trasporto nel sottosuolo dipende pesantemente dalla rappresentazione accurata 
delle proprietà idrauliche dell’acquifero in esame. Purtroppo, questioni pratiche ed 
economiche limitano il numero di perforazioni e di test in situ il che rende estremamente 
difficile la raccolta di un quantitativo di dati sufficienti per lo studio preposto. Tale raccolta si 
complica se il sito presenta una spiccata eterogeneità nella distribuzione dei principali 
parametri che determinano il flusso che il trasporto degli inquinanti. In tal caso, neanche un 
gran quantitativo di dati è sufficiente per eliminare le incertezze connesse alla identificazione 
INTRODUZIONE 
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delle proprietà dell’acquifero. L’adozione di un approccio deterministico è pertanto poco 
credibile. 
 
UTILIZZO DI STRUMENTI GEOSTATISTICI 
I dati collezionabili durante le fasi di Misurazione e Monitoraggio sono 1D (sorgente 
puntuale), come ad esempio la conoscenza del  livello di acqua in un pozzo di osservazione, o 
2D (sorgente lineare), come ad esempio i dati proveniente da un carotaggio. L’informazione 
in un modello 3D deve essere  estrapolata da questi e deve essere poi estesa a tutti i punti del 
dominio di calcolo. Realizzare delle stime in punti non campionati richiede la conoscenza di 
un modello di comportamento dei fenomeni che intervengono nel sistema e che determinano i 
valori assunti dai parametri, nonché la conoscenza minuta delle caratteristiche del sito di 
studio. La geostatistica, attraverso un processo di stima,  fornisce gli strumenti che 
consentono di attribuire un valore ad una variabile in un punto in cui essa non è  mediante 
l’utilizzo dei punti circostanti.  
La geostatistica offre anche un procedimento tramite il quale  si riescono ad ottenere delle 
curve ad isovalori, ovvero delle carte vettoriali (o contouring), delle grandezze di interesse. 
Questo è utile per la rappresentazione grafica dei risultati di una simulazione in termini di 
livelli piezometrici o curve di uguale concentrazione. 
 
APPROCCIO STOCASTICO: SIMULAZIONI DI MONTE CARLO 
Se si disponesse di precise informazioni su ogni parametro idraulico, si potrebbe ottenere una 
descrizione accurata dell’intero profilo spaziale e temporale delle variabili di ingresso al 
modello e ne discenderebbe un risultato privo da incertezze
1
. Questo è possibile solo se di 
adotta lo schema di un modello deterministico. Nel trattato verrà utilizzata uno schema 
stocastico. Questa scelta è dettata dalla consapevolezza che, nella realtà, i processi che 
intervengono a determinare il valore assunto dai parametri sono raramente noti nella loro 
interezza. L’eterogeneità delle formazioni, inoltre, fa si che il numero di dati a disposizione 
sia   del tutto insufficiente per caratterizzare in maniera dettagliata la geologia e l’idrogeologia 
del sistema. Data l’incertezza dei parametri in ingresso nel modello, l’impostazione da 
adottarsi deve essere di tipo statistico. L’eterogeneità va pertanto  rappresentata per mezzo di 
distribuzioni probabilistiche.  
Nel caso particolare dell’intrusione marina,  i confini degli acquiferi, la posizione 
dell’interfaccia tra due fluidi a diversa densità, i parametri idrogeologici, le velocità di 
                                                          
1
 A meno, naturalmente, degli errori derivanti approssimazioni effettuate del programma di calcolo. 
INTRODUZIONE 
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pompaggio, ecc..  sono  affetti da incertezza e devono essere trattati in termini di  media e 
deviazione standard. Ne discende che le stesse soluzioni delle equazioni differenziali del 
flusso e del trasporto sono funzioni casuali definiti dai loro momenti. Spesso, data l’elevata 
complessità dei problemi di flusso e di trasporto, si affronta in termini probabilistici solo il 
problema della distribuzione dei valori del campo di conducibilità idraulica. La simulazione 
stocastica viene effettuata utilizzando il metodo di Monte Carlo, ovvero generando un grande 
numero di campi equi-probabili del parametro (realizzazioni), condizionati dai dati 
disponibili.  
 
Parte IV 
Nella quarta e ultima parte del lavoro sono state applicate, ad un caso reale, tutte le nozioni 
apprese e documentate nei capitoli teorici.  La sezione è suddivisa in sei capitoli. 
Il primo capitolo costituisce una presentazione generale del sito di interesse. Vengono 
riportati, in maniera riassuntiva, i tratti salienti dell’area in studio nonché informazioni circa la 
sua  collocazione all’interno del territorio toscano. 
Nei successivi  capitoli, dedicati alle fasi di Misurazione e Monitoraggio, vengono  riportati  i 
dati resi disponibili per la costruzione del modello concettuale nonché le fonti di provenienza 
degli stessi.  Alcuni dati sono stati trasferiti in Appendice li dove, per motivi di spazio, non è 
stato possibile inserirli nel testo. 
Nel primo capitolo dedicato alla Modellazione vengono illustrate le potenzialità del codice di 
calcolo utilizzato (il GWV)  nonché la teoria che sta alla base del funzionamento del 
SEAWAT e del programma di calibrazione PEST. Poiché il GWV permette l’importazione di 
shapefile, ovvero file generati da Arc View, è stato deciso di convertire tutti i dati in possesso 
in tale formato prima dell’importazione nel codice di calcolo.  
Nel secondo capitolo dedicato alla Modellazione vengono invece esplicati, ad uno ad , uno, i 
passi che hanno portato alla costruzione del modello concettuale e alla sua calibrazione con il 
metodo dei pilot-points. Segue, quindi, un’analisi dei risultati della distribuzione di salinità 
per quattro scenari futuri. Per tali scenari il modello è stato fatto girare in transitorio con 
l’utilizzo del metodo di Monte Carlo.  
Infine,  nel sesto e ultimo capitolo vengono riportati suggerimenti per l’implementazione di 
successivi modelli numerici che devono necessariamente prendere spunto dai limiti  e dalle 
difficoltà di quello presentato nel seguente trattato.  
Parte I   I.1.EMERGENZA ACQUA.doc 
 8
1. Emergenza acqua 
 
    L’ acqua è la protagonista del ciclo idrologico, modella il profilo del paesaggio ed è 
essenziale al proliferare di ogni forma di vita. Alimenta fiumi, laghi e falde sotterranee e 
guida l’evoluzione del clima. Il vapore acqueo è fondamentale per l’effetto serra e quindi 
condiziona la temperature sulla superficie terrestre e l’andamento delle precipitazioni. Ma 
l’acqua non è illimitata. Secondo le Nazioni Unite il nuovo millennio sarà caratterizzato dalla 
“crisi dell’acqua”. Si stima che se le cose non cambieranno, nel 2025 circa la metà della 
popolazione soffrirà la sete. 
Si calcola che la terra abbia 1386 milioni di chilometri cubi di acqua. Il 71% della superficie 
terrestre è coperta d’acqua: il 97,5% è salata (1.351.000.000 km
3
). Del 2,5% (35.000.000 km
3
) 
che resta, il 68,7% è contenuta nei ghiacciai e nelle nevi perenni, il 30,9% nel sottosuolo. 
Resta solo  lo 0,4 %, disponibile attraverso sorgenti, fiumi, laghi, bolle e falde idriche 
superficiali. Tale quantità corrisponde allo 0,008% dell’acqua totale del pianeta.     
FIG 1. Disponibilità di acqua dolce nel mondo 
 
L’acqua dolce è distribuita in maniera ineguale sulla superficie terrestre. Meno di 10 nazioni 
si dividono il 60% delle risorse idriche naturali: ai primi posti si collocano il Brasile, la 
Russia, il Canada, l’Indonesia e gli Stati Uniti. 
Nei paesi Europei e quelli dell’area mediterranea, il 74% delle risorse si trova al Nord, il 21% 
all’Est e solo il 5% al Sud. 
 
Complessivamente risulta che l’88% dell’acqua potabile mondiale viene consumata da solo 
l’11% della popolazione.                              
97,5%
ACQUA 
SALATA
2,5%
ACQUA 
DOLCE
Parte I   I.1.EMERGENZA ACQUA.doc 
 9
 
 
 
 
 
. 
 
 
 
Il 27% dell’acqua dolce è concentrata nei più grandi sistemi fluviali: il Rio delle Amazzoni, il 
Gange, lo Yangtze, il Congo, l’Orinoco. 
 
 State Hydrological Institute, S. Pietroburgo, Russia (1996)  
 
 
 
L’acqua è un bene che trova il suo impiego a livello agricolo, industriale e domestico. 
L’acqua usata a fini irrigativi ammonta a circa il 70-80% del totale. Circa il 60% di questa si 
perde per filtrazione e per evaporazione [fonte: UNESCO 1997]. Se oggigiorno le terre 
VOLUMI DI ACQUA DISPONIBILI OGNI ANNO 
       
ASIA     14.000 km
3
 
SUD AMERICA   13.000 km
3
 
NORD AMERICA 9.000 km
3
 
AFRICA   4.000 km
3
 
EUROPA   3.500 km
3
 
OCEANIA   2.500 km
3
 
Parte I   I.1.EMERGENZA ACQUA.doc 
 10
irrigate costituiscono il 15% delle terre coltivate, si prevede che nel 2025 esse raggiungeranno 
i 330 milioni di ettari con un notevole aumento dei consumi di acqua. 
  
Delle acque ad uso domestico solo una 
piccolissima percentuale (circa l’1% in 
Italia) viene usata per bere e cucinare. Una 
grossa quantità viene invece usata per 
innaffiare giardini e per pulire le strade e ciò 
è dovuto al fatto che gli attuali metodi di 
gestione non permettono la differenziazione 
a seconda degli usi.  
  
Il consumo di acqua nel mondo, negli ultimi anni, è aumentato di sei volte, ad un ritmo più 
del doppio del tasso di crescita della popolazione. Ogni vent’anni, sotto la pressione 
dell’irrigazione, dell’urbanizzazione e della globalizzazione, la domanda mondiale raddoppia. 
Nel 2050 l’irrigazione necessaria a nutrire tra i quattro e i cinque miliardi di persone in più 
dovrà essere ulteriormente intensificata. Nel 2050 il mondo avrà almeno 650 città con oltre un 
milione di abitanti e quindi se non interverranno fattori in contro tendenza, la domanda di 
acqua supererà abbondantemente la disponibilità. 
 
 
FIG 2. Estrazione di acqua in percentuale alla quantità disponibile 
 
Secondo lo WRI (World Resource Institute) , WCU (World Conservation Union)e WHO 
(World Healt Organization), oggigiorno un abitante su cinque non ha acqua potabile a 
USI DELL'ACQUA
10%    USO 
DOM ESTICO
        70%
AGRICOLTURA
       20%
INDUSTRIA
Parte I   I.1.EMERGENZA ACQUA.doc 
 11
sufficienza: più di 1,4 miliardi di persone.  Nel 2025 si prevede inoltre che saranno 3,5 
miliardi le persone che risentiranno della mancanza di acqua mentre saranno ben 5,5 miliardi 
le persone che vivranno in zone sedi di “tensioni idriche”. Le regioni a “stress idrico”, dove 
cioè il consumo di acqua procede a un ritmo più elevato rispetto al suo rinnovamento naturale, 
si estenderanno quindi a circa i due terzi della popolazione mondiale, cioè all’Africa del nord 
e del sud, al medio Oriente fino all’India, all’Asia centrale, alla Cina, agli Stati Uniti, al 
Messico e una parte dell’Europa dell’Est e del Sud. Nel 2050 esse si estenderanno 
probabilmente alla maggior parte del pianeta e ciò provocherà una “scarsezza cronica”. Solo 
una trentina di paesi – la Russia, il Brasile, l’Europa del Nord e l’Africa equatoriale- 
resteranno autosufficienti mentre gli altri dovranno ricorrere all’importazione di acqua.  
 
 
 
         
FIG 3. Livello di stress per mancanza di acqua                         FIG 4. Crescita mondiale prevista. 
 
 
SITUAZIONE IN  ITALIA 
 
Secondo Legambiente, l’Italia ha una disponibilità teorica di circa 155 miliardi di metri cubi 
d’acqua annui, pari a 2.700 metri cubi per abitante, il che la colloca al 52-esimo posto nella 
classifica mondiale ( ai primi posti si collocano Finlandia, Canada, Islanda, Norvegia ). Il 
reticolo idrografico nazionale è formato da più di 230 corsi definititi “significativi” e 56 laghi 
naturali, ma il 97% della risorsa si trova nelle falde acquifere.  
CRESCITA DEMOGRAFICA MONDIALE 
(miliardi) f onte:NAZIONI UNITE
4
5
6
7
8
9
10
2003 2012 2020 2026 2043
Parte I   I.1.EMERGENZA ACQUA.doc 
 12
 
La ripartizione dell’ acqua sul territorio presenta però una forte disomogeneità, come si può 
vedere dalla tabella riportata sotto. 
 
A livello pratico, la disponibilità italiana effettiva sarebbe di 51 miliardi di metri cubi annui, 
ovvero 920 metri cubi pro-capite e questo è da addebitare alla cattiva gestione e ad una scarsa 
pianificazione degli interventi di ottimizzazione. I grandi fiumi sono in gran parte interrotti da 
dighe, costretti da argini inadeguati, spogliati della vegetazione e inquinati. 
 
L’Italia si colloca al 1° posto in Europa e al 3° posto nel mondo (dati WWF 1996) per i 
consumi idrici. Circa il 27% dell’acqua disponibile si disperde lungo le reti fatiscenti e 
corrose degli acquedotti e tale frazione sale al 40% se si parla dell’acqua usata per 
l’irrigazione dei campi ( circa il 70% del totale). Le lunghe estati aride costringono gli 
Parte I   I.1.EMERGENZA ACQUA.doc 
 13
agricoltori ad irrigazioni massicce, con prelievi di acqua in falda, o nei corpi idrici 
superficiali, quasi sempre dannosi all’equilibrio ambientale.  Oltre  al  prosciugamento  di pic- 
coli  corsi di acqua, tale eccessivo consumo idrico determina un forte abbassamento delle 
falde sotterranee e, lungo le coste, un avanzamento dell’acqua marina, con effetti sterilizzanti 
sul suolo e desertificazione. In Italia sono toccati dal fenomeno della desertificazione ben 
16.100 km
2
 di territorio, ossia il 5,35%. Ma, secondo l’UE, il 27 % del territorio italiano è a 
rischio e in particolare in Sicilia (47%  del  territorio  a  rischio),  Puglia (60%), 
Sardegna(32,2%) e Basilicata (54%) (dati Enea). La desertificazione implica la degradazione 
della terra in aree aride e semi-aride, con una riduzione della capacità del suolo di catturare 
acqua, aumento dello scorrimento superficiale, aumento dell’instabilità di versanti, riduzione 
del volume di vapore che torna all’atmosfera dalla traspirazione delle piante e, di 
conseguenza, mutamento del clima. 
 
Il primo responsabile della carenza idrica nel mondo, oltre ai mutamenti climatici (effetto 
serra e desertificazione), è il degrado della qualità della acque. La riserva idrica è impoverita 
dallo sfruttamento delle falde acquifere, dalla incapacità delle stesse di rigenerarsi, dalla 
cattiva gestione delle acque di scarto e dalla contaminazione delle stesse con sostanze 
chimiche e scorie. Un metro cubo di acqua inquinata è in grado di contaminare rapidamente 
oltre 10 metri cubi di acqua pulita: si calcola che nelle riserve idriche, che in teoria 
dovrebbero essere utilizzabili, abbiamo reso imbevibili 12 mila chilometri cubi di acqua, una 
quantità che supera quella contenuta nei bacini dei dieci più grandi fiumi del mondo.  
Altro fattore di riduzione della disponibilità dell’acqua è costituito dalle opere artificiali di 
sbarramento e deviazione del 60% dei maggiori fiumi del pianeta. Viene alterato l’ecosistema 
fluviale, impedito il deflusso regolare dell’acqua e  dei sedimenti, con effetti devastanti sugli 
equilibri del sistema idrogeologico e del ciclo naturale dell’acqua. Secondo l’indagine 
dell’UNEP, le falde acquifere sotterranee diminuiscono ogni anno da tre ai trenta metri.  
Inoltre, nelle zone costiere, quando le falde iniziano a seccarsi, l’acqua marina penetra 
nell’entroterra e le contamina, rendendole inutilizzabili in modo irreversibile. Se la salinità 
delle acque superficiali aumenta, si verifica una degradazione del suolo. Le derrate agricole 
possono essere sostituite da quelle meno sensibili alla salinità ma, se neanche queste 
resistono, si va incontro alla migrazione in massa delle popolazioni costiere verso terre interne 
più fertili con  possibili disordini sociali.