Falda acquifera: cos’è e come si forma

La falda acquifera è un serbatoio idrico naturale, una riserva fondamentale di acqua dolce utilizzata per molteplici finalità. 

Attraverso una falda acquifera sotterranea è possibile ottenere acqua potabile di qualità, si possono irrigare i campi agricoli e approvvigionare gli edifici residenziali di acqua non depurata per la cura delle aree verdi.

In questo caso basta realizzare un pozzo fino alla falda acquifera, tramite il quale prelevare l’acqua necessaria al proprio fabbisogno idrico. Tuttavia, benché sia un elemento naturale piuttosto conosciuto, è importante sapere come si origina una falda acquifera e quali sono le sue caratteristiche principali, per usare questa risorsa in modo consapevole e ridurre i rischi legati all’inquinamento e a una cattiva gestione delle falde idriche.

Cos’è una falda acquifera

Per capire bene che cos’è una falda acquifera bisogna pensare all’acqua sotterranea e alle caratteristiche idrogeologiche del sottosuolo. Una falda idrica è un deposito di acqua situato al di sotto della superficie terrestre, un contenitore naturale di acqua dolce racchiuso da un involucro composto da rocce impermeabili secche o poco compatte come graniti, basalti e argille.

L’acqua della falda si trova all’interno di questo serbatoio con pareti impermeabili, ed è contenuta dentro rocce impermeabili come le sabbie o le ghiaie. Il bilanciamento tra i diversi tipi di terreno, che si trovano all’interno e all’esterno della falda acquifera, determinano l’accumulo di acqua di questo serbatoio idrico naturale.

Nonostante la presenza di rocce impermeabili che contengono l’acqua della falda, questa formazione naturale è comunque esposta a una serie di agenti esterni, dalle precipitazioni alle infiltrazioni provenienti dal suolo superficiale. In alcune circostanze, infatti, esiste un serio problema di inquinamento della falda acquifera, ad esempio quando vengono versate nel sottosuolo sostanze inquinanti non trattate come liquami industriali o acque reflue di edifici residenziali.

In altri casi, l’acqua della falda può essere inquinata senza l’azione dell’uomo, ad esempio a causa della proliferazione batterica in presenza di ristagni d’acqua, oppure per la formazione di gas tossici che non consentono l'impiego diretto dell’acqua di falda. Ad ogni modo, in genere le falde acquifere sono essenziali e utilizzabili per il fabbisogno idrico della vegetazione, della popolazione locale e delle attività economiche circostanti.

Come si forma una falda acquifera

Le dinamiche che determinano come si forma la falda acquifera sono particolarmente complesse, infatti esistono numerosi fattori che contribuiscono alla formazione di questi bacini idrici sotterranei. Semplificando, una falda idrica è generata dalle infiltrazioni d'acqua all’interno di un serbatoio naturale racchiuso all’interno di strati di rocce impermeabili.

La fornitura idrica della falda acquifera può provenire dalle acque meteoriche, ovvero dalle precipitazioni e dalla successiva infiltrazione dell’acqua piovana all’interno del suolo. L’approvvigionamento della falda idrica può arrivare anche dalle acque superficiali, ad esempio fiumi e ruscelli, quando lo strato al di sotto del corso d’acqua è formato da un terreno permeabile che favorisce l’infiltrazione dell’acqua al di sotto della superficie.

All’interno della falda acquifera l’acqua può occupare tutto lo spazio libero, oppure farlo soltanto in parte. In quest’ultimo caso, la falda idrica presenta un primo livello composto da una zona di aerazione, con una presenza più o meno significativa di aria. L’acqua della falda idrica invece si trova al di sotto di questo strato, nella cosiddetta zona di saturazione.

Allo stesso modo in cui le falde acquifere possono formarsi, può succedere anche il contrario con l’esaurimento del bacino idrico sotterraneo. Le cause possono essere diverse, ad esempio:

• Uno sfruttamento eccessivo superiore alla capacità di rigenerazione delle risorse idriche;
• L’erosione naturale dovuta all’acqua che nel tempo può danneggiare la falda;
• Un evento sismico importante in grado di spaccare lo strato di rocce impermeabile.
  

La profondità di una falda acquifera

Un aspetto rilevante è la profondità della falda acquifera, in base alla quale è possibile distinguere tra diverse tipologie. 

Le risorse idriche sotterranee meno profonde sono le falde freatiche, caratterizzate da un fondo impermeabile e una superficie superiore permeabile. In genere si trovano a una profondità contenuta e sono di facile accesso, tuttavia il fondo della falda può arrivare a centinaia di metri al di sotto del livello idrico.

In alcune circostanze, al di sotto delle falde freatiche possono trovarsi anche le falde artesiane, costituite da un doppio strato impermeabile che le racchiude sia nella parte inferiore che in quella superiore. Questa falda acquifera è in contatto con quella sovrastante, ed è alimentata proprio dalle infiltrazioni d’acqua provenienti dal bacino idrico superiore, sfruttando alcuni punti in cui lo strato impermeabile presenta delle rocce permeabili.

Nella falda artesiana l’acqua si trova di norma a una certa pressione, una caratteristica che agevola la risalita dell’acqua qualora venga realizzato un foro nel terreno. Un pozzo artesiano nella falda non necessita di solito di pompe, in quanto l’acqua risale in superficie naturalmente grazie alla differenza di pressione. L’altezza di risalita è indicata come livello piezometrico, con l'arresto del movimento che si verifica soltanto quando viene raggiunto un punto di equilibrio.

Per l’estrazione dell’acqua dalle falde acquifere freatiche, invece, bisogna utilizzare delle apposite pompe, poiché la pressione è insufficiente per spingere l’acqua della falda verso la superficie. Nel corso del tempo, lo sfruttamento delle risorse idriche sotterranee può determinare l’abbassamento della falda acquifera, un’azione che in alcuni casi è volontaria, ad esempio per la bonifica dei terreni attraverso le piante o la rimozione dell’acqua sotterranea a fini edilizi.

Le falde acquifere vulcaniche e termali

Oltre alla classificazione delle falde acquifere in base alla profondità e alla conformazione del bacino sotterraneo, è possibile distinguere alcuni tipi di falda idrica considerando altre caratteristiche, come la composizione chimica dell’acqua di falda. 

È il caso delle falde acquifere vulcaniche, in cui l’acqua racchiusa nel sottosuolo dei complessi vulcanici presenta una serie di elementi provenienti dall’attività dei vulcani sovrastanti.

Un’importante falda acquifera vulcanica in Italia si trova nel Monte Etna e rappresenta una risorsa idrica essenziale per tutta la Sicilia orientale e un oggetto di studi e ricerche da parte dell’INGV, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. Questa falda è alimentata dallo scioglimento del ghiaccio e della neve che ricopre in inverno il Monte Etna e dalle precipitazioni, mentre le rocce basaltiche dell’edificio vulcanico sono in grado di neutralizzare le piogge acide filtrando gli aerosol atmosferici e i gas acidi legati al pennacchio vulcanico.

In base alla composizione chimica dell’acqua è possibile riconoscere anche le falde acquifere termali, sorgenti sotterranee ricche di minerali e caratterizzate da una temperatura elevata. 

Le acque termali del sottosuolo contengono molti gas e sali, con una temperatura compresa tra 20 e 100°C. Sono originate sempre dall’attività vulcanica, mentre il loro utilizzo può avere finalità terapeutiche, benefiche o energetiche, ad esempio per la produzione di elettricità in modo sostenibile mediante l’energia geotermica.

Acqua di falda: inquinanti e analisi chimica

L’acqua presente nelle falde acquifere subisce già una prima filtrazione naturale da parte delle rocce del bacino sotterraneo, tuttavia le attività umane e alcuni fenomeni naturali possono contaminare l’acqua della falda. 

Tra i principali inquinanti ci sono sostanze come:

• Pesticidi e nutrienti provenienti dall’utilizzo dei fertilizzanti in agricoltura;
• Patogeni microbici trasportati dalle acque reflue di fogne e fosse biologiche non a norma;
• Sostanze chimiche come fluoro, piombo e arsenico;
• Solventi clorurati adoperati nelle applicazioni industriali;
• Metalli pesanti come cadmio, zinco, mercurio e rame;
• Agenti petrolchimici dispersi dai rifiuti plastici e dai residui dei combustibili fossili;
• Nitrati adoperati dalle attività zootecniche;
• Gas radon presente naturalmente in alcune rocce del sottosuolo.

Ovviamente, quando l’acqua di falda è utilizzata per la fornitura di acqua potabile viene sottoposta a una serie di controlli avanzati, per ottenere attraverso complessi processi di depurazione un'acqua di ottima qualità con una composizione bilanciata di sostanze disciolte e sali minerali. Ad ogni modo, è possibile verificare la qualità dell'acqua di rubinetto attraverso un'analisi chimica accurata realizzata presso laboratori specializzati.

Ad esempio, Gruppo CAP offre la possibilità di controllare l'acqua della propria abitazione tramite un'analisi dell'acqua di casa, scegliendo tra un controllo di base, completo o avanzato. 

Nei laboratori di Gruppo CAP vengono effettuate una serie di analisi, tra cui il rilevamento di condizioni come la durezza e il cloro residuo, la presenza di metalli come alluminio e ferro, compreso il test del pH e della conducibilità. In questo modo è possibile verificare la qualità della propria acqua a costi accessibili, per essere certi di utilizzare una risorsa sicura e salutare.