Capire le acque sotterranee Come le troviamo?
Storicamente, le persone si sono stabilite vicino alle fonti di acqua dolce perché l’acqua è essenziale per ogni forma di vita. Ascolta il professor Anders Vest Christiansen discutere il ruolo che le acque sotterranee hanno svolto per l’insediamento umano, e gli strumenti e la tecnologia utilizzati oggi per trovare e gestire le risorse idriche sotterranee.
Storicamente, le popolazioni tendono a insediarsi in prossimità di risorse d’acqua dolce in quanto l’acqua è essenziale per tutta la vita.
Questo è successo in Danimarca, ma anche nel caso di altre civiltà che si sono insediate vicino ai grandi fiumi nel Nord Africa e nel Medio Oriente.
In aree senza accesso immediato all’acqua le persone all’inizio hanno inventato soluzioni per raggiungere l’acqua.
Un esempio importante è l’Impero Romano dove i Romani realizzarono un elaborato sistema di acquedotti per trasportare l’acqua dalle lontane regioni di montagna a Roma.
La persone scoprirono inoltre che è possibile raggiungere le acque di falda poco profonde semplicemente scavando una buca al posto giusto.
Se si costruisce un pozzo con mattoni o rocce, avremo una fornitura di acqua costante e ininterrotta.
Ancora oggi molte persone in tutto il mondo fanno affidamento sull’acqua potabile prelevata da pozzi aperti poco profondi.
Oggi, quando si cerca l’acqua freatica per l’estrazione cerchiamo di rispondere a diverse domande contemporaneamente.
In primo luogo, dobbiamo identificare gli strati contenenti acqua. Noi li chiamiamo strati acquiferi.
Uno strato di sabbia pregno d’acqua è una falda acquifera eccellente.
Un materiale ricco di argilla o più compatto può trattenere l’acqua ma non possiamo recuperarla.
Noi chiamiamo questi strati acquitardi.
In secondo luogo, dobbiamo anche identificare la superficie che ricarica la falda acquifera con acqua e la velocità con cui questo avviene.
Quest’area di ricarica può molto lontana lontana dalla falda acquifera stessa ma è un’importante informazione per stabilire un’estrazione sostenibile per il pozzo negli anni a venire.
Infine, dobbiamo conoscere la qualità dell’acqua.
In molte aree, specialmente se stiamo cercando acque sotterranee in prossimità della costa l’acqua può essere salina.
Potrebbe essere completamente inutile per l’acqua potabile o l’irrigazione.
Per cercare le acque sotterranee possiamo praticare un buco nel terreno dove crediamo sia presente una falda acquifera.
Questa è stata una pratica comune per molti anni, ma ha anche portato alla trivellazione di numerosi pozzi senza successo.
I metodi geofisici sono molto diffusi come strumento di scansione del sottosuolo per gli strati acquiferi che non sono visibili.
Forniscono immagini del sottosuolo che possono essere utilizzate per individuare le falde con precisione e quindi eseguire trivellazioni più accurate quando si cerca una sorgente d’acqua.
Gli strumenti geofisici sono disponibili in molte formati, ma per le indagini relative alle acque sotterranee i più comuni sono i metodi elettromagnetici.
I metodi elettromagnetici fanno affidamento su due aspetti: In primo luogo, sul fatto che un campo magnetico variabile genera un campo elettrico variabile e viceversa.
In secondo luogo, sul fatto che la terra può condurre corrente.
Questo significa che, se generiamo un campo magnetico variabile sulla superficie, il sottosuolo risponderà con un campo elettrico variabile.
Questo campo elettrico variabile avrà di nuovo il suo campo magnetico variabile che possiamo rilevare in superficie tramite una bobina di induzione.
Un esempio di tale strumento di misurazione elettromagnetico è questo sistema tTEM.
Si compone di tre parti.
Sul davanti, un ATV che traina il dispositivo.
Al centro, abbiamo la bobina del trasmettitore.
È fondamentalmente un pezzo di filo metallico che stabilisce il campo magnetico variabile.
Sul retro abbiamo una bobina ricevente che rileva la risposta dal terreno sottostante.
La forma e la dimensione della risposta magnetica rilevata dalla bobina del ricevitore possono essere tradotte in un modello delle proprietà elettriche del sottosuolo.
L’ultimo passo è tradurre le proprietà elettriche degli strati del sottosuolo in qualcosa di più comprensibile.
Possiamo farlo perché le proprietà elettriche dipendono dal tipo di roccia o tipo di sedimento nel sottosuolo.
Immaginiamo di avere un semplice modello di sottosuolo costituito da sabbia asciutta sabbia bagnata e alcune argille.
La sabbia asciutta avrà la più alta resistenza a condurre la corrente elettrica. La sabbia bagnata sarà più conduttiva.
L’argilla sarà il migliore conduttore di corrente.
Questo ci permette di interpretare i segnali elettromagnetici in un modello più significativo del sottosuolo che ci consente di comprendere meglio gli strati altrimenti non visibili.
La mappatura può essere effettuata direttamente sul terreno o anche da un elicottero che trasporta una grande bobina conduttiva in un’imbracatura.
In questo modo, grandi aree possono essere mappate rapidamente offrendo immagini degli strati non visibili nel sottosuolo. L’individuazione di nuove acque sotterranee è stato un compito cruciale per tutte la civiltà.
Oggi, gli sviluppi tecnici e gli strumenti geofisici avanzati ci consentono di scansionare il sottosuolo aiutandoci a rilevare gli strati nascosti sotto terra.
Questo può aiutarci a individuare le migliori aree da trivellare per costruire un nuovo pozzo di acque sotterranee.