Energy Innovation collabora con l’organizzazione no profit indipendente Aspen Global Change Institute (AGCI) per fornire aggiornamenti sulla ricerca sul clima e l’energia. La sinossi della ricerca qui sotto proviene da Tanya Petach, Climate Science Fellow dell’AGCI. Un elenco completo degli aggiornamenti dell’AGCI relativi alla recente ricerca sui cambiamenti climatici e sui percorsi dell’energia pulita è disponibile online all’indirizzo https://www.agci.org/solutions/quarterly-research-reviews.
Gli incendi stanno aumentando di intensità, frequenza e dimensioni, decimando gli ecosistemi e devastando le comunità dagli Stati Uniti occidentali all’Australia, al Mediterraneo e all’Amazzonia. La stagione degli incendi del 2018 ha generato danni per 149 miliardi di dollari in California, pari all’1,5% del prodotto interno lordo dello stato. Gli incendi sono spesso forieri di cambiamento per i paesaggi che bruciano, non solo danneggiando gli esseri umani e altri organismi, ma lasciandosi dietro ecosistemi drasticamente alterati. Man mano che aumentano le preoccupazioni per gli impatti degli incendi boschivi, i ricercatori stanno intensificando gli sforzi per comprendere le ripercussioni sulla qualità dell’acqua degli incendi sia nelle acque naturali che nei sistemi di distribuzione.
Le preoccupazioni del pubblico sulla qualità dell’acqua tendono a concentrarsi, comprensibilmente, su batteri, virus e altri agenti patogeni trasmessi dall’acqua, che rappresentano ogni anno 4 miliardi di casi di malattie trasmesse dall’acqua e 1,8 milioni di decessi correlati in tutto il mondo. Minacce meno ampiamente riconosciute, come i metalli disciolti e altri rischi molecolari per la salute, si nascondono nel deflusso da fonti industriali, rifiuti domestici e materiali da costruzione. Ma l’industria globale dell’acqua in bottiglia da 300 miliardi di dollari è alimentata non solo da minacce reali alla salute umana provenienti da fonti di acqua potabile municipali e condivise. Indicatori come il colore e il gusto possono portare a problemi di qualità dell’acqua percepiti, indipendentemente dal fatto che le molecole che influenzano il colore e il gusto influenzino la salute umana. Gli incendi possono contribuire a tutte queste aree di preoccupazione: trasporto di agenti patogeni, tossine disciolte e percezione di una qualità dell’acqua inferiore.
Storicamente, gli incendi sono stati collegati alla cattiva qualità dell’acqua nei bacini delle sorgenti. In questi bacini con relativamente poche strutture costruite dall’uomo, gli incendi tendono a bruciare principalmente la vegetazione e produrre ceneri ad alto contenuto di carbonio organico, sostanze nutritive e altri sedimenti fini. Gli eventi di precipitazione a seguito di incendi possono quindi portare a elevata torbidità, carbonio organico disciolto e solidi sospesi nelle acque superficiali che ricevono il deflusso carico di cenere.
Uno studio del 2021 di Uzun et al. In Ricerca sull’acqua ha esaminato due bacini idrografici della California bruciati dopo gli incendi di Rocky e Wragg del 2015. Confrontando la qualità dell’acqua post-incendio nei corsi d’acqua superficiali e nei laghi, gli autori hanno trovato il 67% in più di carbonio organico disciolto, il 418% in più di azoto organico disciolto e il 192% in più di ammoniaca totale nei bacini idrografici bruciati rispetto alle loro controparti incombuste per almeno due anni dopo gli incendi. Il carbonio organico disciolto spesso non è di per sé un problema per la salute umana. Ma molti impianti di trattamento dell’acqua utilizzano alogeni come il cloro per disinfettare l’acqua in tutta la linea di distribuzione e, quando questi alogeni interagiscono con il carbonio organico disciolto, possono produrre sottoprodotti di disinfezione che danneggiano i cromosomi e le cellule viventi e aumentano il rischio di cancro e malformazioni congenite.
I cambiamenti della qualità dell’acqua dopo gli incendi della California del 2015 sono coerenti con i dati di altri bacini idrografici bruciati in tutto il mondo. Dopo il Green Wattle Creek Fire (2019-2020) a Sydney, in Australia, e il Fourmile Fire (2010) in Colorado, i ricercatori hanno registrato livelli elevati di solidi sospesi, sostanze nutritive e materia organica in corsi d’acqua e laghi. I cambiamenti nella qualità dell’acqua sono stati particolarmente notevoli a Sydney, dove gli incendi hanno bruciato bacini idrografici contenenti serbatoi che fornivano l’85% dell’acqua municipale di Sydney. Anche quando gli incendi bruciano poche strutture e hanno un effetto minimo sui sistemi municipali di trattamento delle acque, gli impatti legati all’acqua possono essere costosi. A seguito di un incendio del 2002, la città di Denver, in Colorado, ha speso 26 milioni di dollari per ripristinare il sistema di raccolta e distribuzione dell’acqua. Allo stesso modo, un incendio del 2003 vicino a Canberra, in Australia, è costato alla città quasi 40 milioni di dollari per ripristinare i servizi idrici. Le spese post-incendio variano a seconda dell’entità degli sforzi di ripristino, dalla rimozione dei sedimenti dai serbatoi all’aggiornamento dei tubi e delle infrastrutture fisiche.
La frequenza con cui i comuni possono affrontare l’aumento dei costi di trattamento delle acque post-incendio è allarmante. Uno studio del 2021 condotto da ricercatori della Colorado State University ha concluso che la combinazione di bacini idrografici che contribuiscono con l’acqua al Front Range delle Montagne Rocciose (compresa l’area metropolitana di Denver) potrebbe subire deterioramenti della qualità dell’acqua legati agli incendi nel 15,7-19,4% degli anni futuri. Ma gli impatti sui sistemi di raccolta dell’acqua di fonte e sulla qualità dell’acqua pre-trattamento sono solo un pezzo del puzzle dell’acqua degli incendi, poiché gli incendi colpiscono anche i sistemi di distribuzione dell’acqua.
Le stagioni estreme degli incendi negli ultimi anni hanno spinto sempre più gli incendi negli spazi urbani, compromettendo la qualità dell’acqua di fonte e influenzando l’acqua già all’interno degli impianti municipali di trattamento delle acque, delle linee di distribuzione e delle infrastrutture idriche. Il Camp Fire (California, 2018) e il Marshall Fire (Colorado, 2021) hanno entrambi violato l’interfaccia urbana-selvaggia, bruciando rispettivamente oltre 18.000 e 1.000 strutture. Nel novembre 2018, il Camp Fire ha devastato oltre 150.000 acri nella contea di Butte, in California, uccidendo 85 persone e conquistando il titolo di incendio più grande e distruttivo della California fino ad oggi. Nel dicembre 2021, un inizio inverno notevolmente secco, abbinato a venti estremi, ha portato a un incendio di 24 ore nella contea di Boulder, in Colorado, che ha ucciso due persone prima che una forte nevicata lo spegnesse il giorno successivo. Entrambi gli incendi sono stati utilizzati come casi di studio per esaminare gli impatti degli incendi urbani sulle forniture idriche comunali e sui sistemi di distribuzione.
Il fuoco da campo ha bruciato non solo fonti naturali di carbonio come alberi e arbusti, ma anche elettronica, veicoli e materiali da costruzione. Il deflusso delle acque superficiali nei mesi successivi all’incendio ha trasportato detriti e tossine disciolte in corsi d’acqua e laghi riceventi, elevando sia componenti naturali (come carbonio organico disciolto e azoto) che tossine (come metalli e plastica) nelle acque di fonte. Inoltre, i test di qualità dell’acqua domestica hanno identificato composti organici volatili, come il benzene, nelle linee di distribuzione. Una ricerca pubblicata su AWWA Water Science ha rilevato che i livelli di benzene nei sistemi di distribuzione superano i limiti di esposizione statali e federali in numerose strutture. Gli avvisi di non bere/non bollire l’acqua durante e dopo l’incendio hanno limitato il consumo di acqua non sicura, ma la sfiducia persistente affligge le comunità colpite.
Figura 1. Immagini satellitari raffiguranti il quartiere di Sagamore, Colorado, (a) prima, (b) durante e (c) dopo l’incendio Marshall. Gli incendi che bruciano una combinazione di strutture ed ecosistemi hanno impatti complessi e vari sulle fonti di acqua potabile e sulle linee di approvvigionamento. Foto da Fischer et al., 2022.
Sei mesi dopo il Camp Fire, un gruppo di ricerca guidato da scienziati della Purdue University ha intervistato 233 famiglie all’interno della comunità di Camp Fire bruciati per quanto riguarda la qualità dell’acqua percepita dopo l’incendio. La stragrande maggioranza dei partecipanti (83%) ha riferito di incertezza sulla sicurezza dell’acqua e l’85% ha cercato fonti d’acqua alternative (non municipali) dopo l’incendio. Gli avvisi sull’acqua nei mesi successivi agli incendi possono essere complessi, complicati da sporadici campionamenti di dati, con lo stato dell’acqua che oscilla tra “sicura da bere”, “bollire l’acqua” e “non bere/non bollire”.
Anche le comunità colpite dal Marshall Fire del 2021 hanno subito una compromissione della qualità dell’acqua nelle linee di distribuzione durante e dopo l’incendio, ma i componenti che destano preoccupazione erano diversi rispetto al Camp Fire. Il Marshall Fire si è diffuso rapidamente attraverso le comunità, bruciando tutte le mille strutture in un solo giorno e creando buchi zampillanti nel sistema di distribuzione dell’acqua. Insieme a diffuse interruzioni di corrente, questi buchi hanno lasciato i gestori dell’acqua in difficoltà a mantenere in pressione i sistemi di distribuzione, compromettendo l’accesso all’acqua comunale per combattere l’incendio. Dato il contesto urbano, è stata presa la decisione di far scorrere l’acqua non trattata attraverso le linee municipali per un breve periodo, portando a avvisi municipali di acqua bollente.
I modelli climatici suggeriscono che gli incendi aumenteranno in frequenza, intensità e dimensioni. Di conseguenza, i gestori dell’acqua si stanno adattando a un futuro in cui i protocolli antincendio e le strategie di test post-incendio saranno la norma. La ricerca condotta in seguito agli incendi di Marshall e Camp, insieme alla base più ampia di ricercatori e ricerche sulla qualità dell’acqua e sugli incendi boschivi, contribuirà a gettare le basi per futuri sforzi di resilienza e preparazione della comunità.