Sistemi di irrigazione in pieno campo: l'utilizzo efficiente e sostenibile della risorsa idrica per un miglioramento dei possibili scenari futuri

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INTRODUZIONE: L’importanza dell’acqua nel mondo moderno 
 
L’acqua rappresenta uno dei quattro 
elementi fondamentali che 
costituiscono il pianeta Terra e 
copre il 71% dell’intera superficie 
terrestre (364 milioni di km
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 sui 510 
totali della superficie terrestre sono 
occupati da acqua). Può sembrare, 
perciò, che l’acqua sia disponibile 
in grandi quantità nel pianeta, 
tuttavia non è così. 
Il volume totale della Terra è di 
1.083 miliardi di chilometri cubi (figura 1), invece quello delle acque è di appena 
1,41 miliardi cioè lo 0,13% del totale; di questo, il 3% è costituito da acque dolci e 
solo lo 0,26% è utilizzabile. Se tutta l’acqua della Terra riempisse una tanica da 5 
litri, l’acqua potabile riempirebbe solamente un cucchiaino da caffè (CEA, 2011). 
La risorsa idrica nel pianeta si distribuisce nei serbatoi principali (oceani, mari, 
ghiacci e acque sotterranee) e secondari (laghi, fiumi, paludi, atmosfera, biosfera, 
zona vadosa) che permettono l’immagazzinamento della risorsa idrica durante le 
varie fasi del ciclo idrologico. 
Gallerani e Viaggi (2006) affermano che il 79% dell’acqua dolce è racchiuso nelle 
calotte polari e nei ghiacciai, mentre il 20% è costituito da acque sotterranee e il 
restante 1% è costituito da acqua superficiale, come riportato in figura 2. Di 
quest’ultima parte, solo poco più della metà è presente in laghi e fiumi ed è quindi 
utilizzabile in modo relativamente semplice. 
 
 
Figura 1. I numeri dell’acqua sul pianeta Terra (da 
Fabbri, 2014, modificato) 
Figura 2. La ripartizione dell’acqua dolce nei vari serbatoi principali e secondari (da CEA, 2011)
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All’inizio della storia geologica della Terra, tutta l’acqua era dolce, ma col tempo si 
andarono a depositare negli oceani grandi quantità di sali minerali dilavati dalle 
piogge e trasportati dai fiumi. Con la continua evaporazione delle masse d’acqua 
marine, la concentrazione dei sali aumentò sempre più fino a rendere salata l’acqua 
di mare. 
Sebbene questo liquido sia comunemente considerato una risorsa rinnovabile grazie 
al ciclo che lo caratterizza, risulta doveroso ricordare che tutta l’acqua presente nel 
nostro pianeta deve essere utilizzata in maniera sostenibile, tenendo conto dei tempi 
necessari al ripristino delle quantità asportate. Questo ripristino temporale non viene 
considerato nella maggior parte del mondo, in quanto l’eccessivo utilizzo della 
risorsa e gli sprechi considerevoli causati dalle reti idriche obsolete non ne 
permettono un uso efficiente. L’acqua perciò risulta non essere rinnovabile a causa di 
una sua gestione non sostenibile. 
Per quanto riguarda le acque di superficie, come laghi e fiumi ad esempio, è possibile 
gestire la risorsa in maniera sostenibile attuando adeguate politiche di monitoraggio e 
controllo; invece, per quello che riguarda l’acqua fossile proveniente dalla falda 
profonda, questa gestione non è concepibile poiché si tratta di una risorsa non 
rinnovabile per la quale non esiste alcuna forma di reintegro. 
Lo scopo di questo approfondimento è, dunque, quello di alimentare la 
consapevolezza nella popolazione mondiale dell’attuale effettiva disponibilità della 
risorsa idrica utilizzabile che via via diminuisce nel corso degli anni e che risulterà 
essere sempre più rara se non si avviano fin da subito una serie di interventi decisivi 
per permettere un miglioramento delle prospettive future. In particolare, la tesi si 
sofferma sui diversi sistemi di irrigazione in pieno campo, i quali, utilizzando 
notevoli quantità d’acqua dolce per effettuare l’approvvigionamento delle colture e il 
bilancio idrico del suolo, risultano uno degli aspetti principali sul quale agire 
prontamente e in maniera efficiente con lo scopo di diminuire eventuali sprechi ed 
evolversi verso una gestione sempre più attenta alle reali esigenze delle colture e alla 
sostenibilità di questa importantissima risorsa. 
Si deve partire perciò con l’individuazione degli elementi essenziali dello 
sfruttamento delle risorse irrigue e dell’impatto delle stesse sull’intera economia 
agricola cercando di scoprire quali siano le principali problematiche che stanno alla
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base della sostenibilità dell’uso dell’acqua in riferimento alle tendenze evolutive del 
sistema agricolo spinte dall’aumento demografico e dal commercio sempre più 
globalizzato degli ultimi decenni. 
 
a. La vita 
L’acqua ha rappresentato l’ambiente all’interno del quale si sono sviluppati i primi 
esseri viventi sul nostro pianeta. Senza acqua, il nostro corpo celeste diventerebbe 
incandescente di giorno e ghiacciato di notte, avrebbe una temperatura superficiali 10 
volte superiore a quella attuale, una pressione atmosferica 60 volte maggiore, una 
quantità di CO
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 3000 volte superiore e solo alcune tracce di ossigeno; la Terra 
risulterebbe perciò invivibile. Tuttavia, più di tre miliardi di anni fa, nell’acqua, 
protetti dai mortali raggi UV, si svilupparono i primi organismi e iniziò quella storia 
senza fine che prende il nome di “evoluzione della vita”.  
Questo è stato reso possibile dalle numerose proprietà chimico-fisiche che 
caratterizzano la semplice molecola d’acqua costituita solamente da tre atomi, due di 
idrogeno e uno di ossigeno. Le principali caratteristiche della molecola che 
permettono agli esseri viventi di svilupparsi e crescere in ambiente acquatico o 
utilizzando la risorsa idrica sono: l’elevato punto di ebollizione e l’elevato calore 
specifico (quantità di calore che è necessario fornire all’unità di massa per 
aumentarne la temperatura di un grado) che permettono all’acqua di riscaldarsi solo 
quando riceve molto calore ottenendo così un’elevata inerzia termica, la viscosità che 
risulta minima sotto i 30°C per poi aumentare esponenzialmente come la maggior 
parte dei fluidi, la capacità di attenuare la luce che penetra in profondità, 
l’organizzazione molecolare con legami covalenti e a idrogeno che le donano una 
forma piegata e non lineare, la natura dipolare con il polo debolmente positivo in 
corrispondenza dell’atomo di ossigeno e un altro debolmente negativo in prossimità 
dell’idrogeno che permette loro di unirsi come una calamita, la densità che 
diminuisce con temperature inferiori a 3,94°C , la polarità della molecola che 
permette di solubilizzare le sostanze dotate di carica elettrica come i sali, la tensione 
superficiale causata dalla preferenza delle molecole d’acqua di legarsi tra loro 
piuttosto che con quelle d’aria e che permette di sostenere gli oggetti leggeri il cui 
peso sia distribuito su ampie superfici, la capillarità che permette alle piante di
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assorbire l’acqua del suolo attraverso le radici, la solubilità che permette all’acqua di 
essere un solvente universale in grado di trasportare tutte le sostanze incontrate 
durante il suo ciclo, la presenza di ossigeno disciolto che aumenta con l’aumentare 
della pressione atmosferica e il diminuire della temperatura, la quantità di anidride 
carbonica che si scioglie facilmente in acqua e crea piogge debolmente acide con pH 
uguale a 5,6 che è lo stesso dell’acqua distillata, il pH neutro compatibile con molti 
organismi, la salinità che nelle acque di mare è rappresentata da sali come sodio e 
cloruri, mentre nelle acque dolci da carbonati e bicarbonati di calcio e magnesio che 
le donano anche durezza. 
L’uomo ha utilizzato in passato e continua a utilizzare l’acqua per vari impieghi: 
l’uso civile che coinvolge le acque potabili o quelle utilizzate per scopi igienici e 
ricreativi (lavaggio del corpo, pulizia degli edifici pubblici e delle strade, irrigazione 
dei parchi e dei giardini, costruzione di piscine e parchi divertimento); l’uso agricolo 
per il quale l’acqua viene 
utilizzata nei processi di 
irrigazione, ma anche per 
l’allevamento del bestiame 
e l’itticoltura; l’uso 
industriale che prevede 
l’uso di questa risorsa nei 
processi produttivi come 
refrigerante, come 
solvente, per il lavaggio 
degli impianti e per l’eliminazione delle scorie; l’uso energetico sorto per soddisfare 
le esigenze energetiche dei primi mulini ad acqua fino ad arrivare alle attuali centrali 
idroelettriche e mareomotrici; l’uso di mantenimento della vita acquatica che 
richiede un buono stato di qualità dei corpi idrici superficiali al fine di conservarne la 
vita e la diversità biologica (figura 3).  
Il corpo umano è costituito dal 75% d’acqua. Essa costituisce il 92% del nostro 
sangue, circonda il cervello, è responsabile della termoregolazione, circola fra gli 
organi sotto forma di linfa, è presente in ogni cellula, si trova nelle lacrime e nella 
saliva, partecipa ai fenomeni digestivi, trasporta i residui catabolici, consente il 
Figura 3. Diagramma dei principali utilizzi a livello mondiale 
dell’acqua con le relative percentuali (da Primordial s.r.l.s., 2014)
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passaggio di sostanze dallo spazio intracellulare ai vasi e viceversa, lubrifica le 
giunture e le membrane. 
L’acqua viene utilizzata pure dai vegetali nei vari processi quali: fotosintesi, 
trasporto di sostanze nutritive attraverso i canali dello xilema e del floema, 
approvvigionamento idrico e di sali minerali che riescono a penetrare nelle cellule 
delle radici e dei peli radicali a causa delle pressioni osmotiche, meccanismo di 
coesione-adesione-tensione che spinge l’acqua verso le parti più alte della pianta. 
Anche i microrganismi che popolano il nostro pianeta hanno avuto origine 
principalmente dai sistemi acquatici e si sono poi evoluti secondo le modalità che 
hanno permesso loro di vivere in ambienti estremi colonizzando nuovi territori prima 
inesplorati da qualsiasi tipo di essere vivente. L’acqua ha permesso e permette loro di 
muoversi nei vari ecosistemi; questo può comportare qualche pericolo per la salute 
umana soprattutto in occasione di eventuali contaminazioni delle reti idriche e degli 
acquedotti, i quali devono perciò essere costantemente monitorati per limitare la 
probabilità di complicazioni.  
La contaminazione delle acque non danneggia solamente l’uomo, ma può comportare 
gravi problemi anche per le colture che vengono irrigate. Il proliferare di malattie o 
di batteri patogeni può causare danni considerevoli alla pianta portandola perfino alla 
morte, creando così gravi problemi economici all’agricoltore e all’azienda agricola, 
la quale perderà il raccolto e si troverà ad essere costretta a sanificare l’area 
contaminata con opportuni sistemi di rimozione dei patogeni. 
Le specie animali presenti nelle acque dolci italiane sono circa 4900; esse 
rappresentano il 10% della fauna totale italiana (escludendo le specie marine e i 
Protozoi) e il 35% delle specie europee (CEA, 2011).  
Oltre alle tradizionali forme di vita appartenenti al phylum dei cordati, nelle acque è 
possibile trovare altri 3 tipi principali di organismi: i macroinvertebrati (visibili a 
occhio nudo poiché hanno una taglia superiore al millimetro), i microrganismi 
(osservabili al microscopio poiché più piccoli di un millimetro) e i batteri (organismi 
unicellulari di dimensioni inferiori a 0,2 μm di diametro e 100 μm di larghezza).
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Le specie di macroinvertebrati e microrganismi d’acqua dolce presenti in Europa e 
Italia sono rappresentati in figura 4 e 5. 
 
 
Mentre, per quanto riguarda i batteri, essi vengono classificati in 4 tipi fondamentali 
in base alle loro esigenze nutritive: autotrofi (in grado di produrre molecole 
organiche partendo da composti inorganici attraverso processi come fotosintesi o 
chemiosintesi), eterotrofi (in grado di metabolizzare i composti organici già 
Figura 4. Rappresentazione dei principali organismi macroinvertebrati censiti in Italia e Europa (da CEA, 2011) 
Figura 5. Rappresentazione dei principali organismi microrganismi trovati in Italia e Europa (da CEA, 2011)
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sintetizzati da altri organismi o presenti nell’ambiente), parassiti (vivono all’interno 
di altri organismi creando rapporti di simbiosi) e saprofiti (si nutrono di materiale 
organico demolendo la sostanza organica per putrefazione e fermentazione 
rimettendo in circolo gli elementi costitutivi come azoto, carbonio e ossigeno). 
La contaminazione delle acque da parte di questi organismi non è l’unico problema 
che comporta un abbassamento della qualità delle acque. Le fonti di inquinamento 
antropiche principali che rilasciano le sostanze dannose nei corsi d’acqua possono 
essere le industrie, i centri abitati con relativi sistemi fognari, i canali di scolo, le 
infrastrutture di trasporto, le discariche, l’agricoltura intensiva, l’estrazione delle 
materia prime. Tutti questi processi produttivi comportano una serie di interventi che 
tutelino la quantità e la qualità delle risorse idriche utilizzate dall’uomo. Si rende 
necessario perciò attuare opere di bonifica ambientale nei siti contaminati da residui 
di lavorazioni industriali e rifiuti inquinanti, risanare e adeguare le reti fognarie alle 
normative previste dal servizio idrico integrato, riservare prioritariamente le fonti e le 
risorse di più elevata qualità all’uso idropotabile sostituendo gradualmente il 
consumo per altri usi con risorse di minor pregio, regolamentare l’uso delle acque 
sotterranee limitando il ricorso ai pozzi solo in mancanza di forniture alternative, 
attivare comportamenti virtuosi e un uso razionale, accrescere l’efficienza delle reti 
di adduzione e distribuzione sia civili che irrigue, promuovere il riciclo e il recupero 
dell’acqua nell’industria, migliorare e rendere più efficienti ed efficaci le tecniche di 
irrigazione, promuovere e diffondere nella pratica domestica apparati e tecnologie 
finalizzati alla riduzione degli sprechi e dei consumi d’acqua, promuovere forme di 
produzione agricola che disciplinano i volumi d’acqua per l’irrigazione sulla base dei 
bilanci idrici, affinare le caratteristiche qualitative degli scarichi dei depuratori più 
significativi, proporre interventi finalizzati al contenimento e trattamento delle acque 
di prima pioggia, ridurre le fonti di inquinamento puntuali e diffuse in acque marine 
al fine di avere una migliore qualità ecologica, ridurre gli apporti di nitrati e altri 
nutrienti in campo agricolo e zootecnico, ricorrere alle migliori tecniche di 
produzione che tengano conto del loro impatto sulle acque. 
 
b. L’economia