Lo studio è stato realizzato da Fabio Castelli e da Giulia Ercolani, del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell’Università di Firenze e da Francesca Caparrini di Euomechanos, ed è pubblicato sul sito della Regione Toscana.
Nello studio –basato sul sistema modellistico Mobidic, già usato dalla Regione Toscana per il monitoraggio e la previsione degli eventi di piena e da diverse Autorità di bacino toscane per il bilancio idrico- sono stati utilizzati i dati meteo climatici a partire dagli anni ’60 sino al 2010 per ricostruire l’andamento spazio-temporale dell’umidità del suolo, dell’evapotraspirazione, delle portate dalle sorgenti e nei torrenti, dei livelli di falda e dei flussi idrologici che la ricaricano.
“Mobidic”, ha detto l’assessore regionale all’ambiente e all’energia Anna Rita Bramerini, «rappresenta un momento di svolta nella valutazione dell’idrogeologia dell’Amiata perché da ora in poi si potrà avere un aggiornamento costante della dinamica dell’acquifero superficiale attraverso i dati che si renderanno via via disponibili».
“Lo scopo generale del progetto -si legge nella relazione finale- è la messa a punto e l’utilizzo di un modello numerico distribuito del bilancio idrico superficiale e sub-superficiale della zona del Monte Amiata, con particolare attenzione alla dinamica dell’acquifero vulcanico“.
Il modello consente la ricostruzione pluriennale degli andamenti (sia su base spaziale che temporale) di tutte le principali componenti del bilancio idrologico superficiale e idrogeologico dell’acquifero vulcanico, da confrontare con le osservazioni già disponibili e con quelle in corso di acquisizione.
Con questo studio viene inoltre estesa la potenzialità del modello anche al calcolo delle dinamiche del manto nevoso e migliorata la precedente formulazione per il calcolo degli acquiferi in maniera da consentire una modellazione esplicita della sua interazione sia con la superficie, e in particolare con sorgenti puntuali, che con acquiferi profondi.
I moduli di calcolo di Mobidic forniscono la stima delle componenti idrologiche nel sistema suolo-vegetazione, nel sottosuolo e nei corpi idrici superficiali.
Per i dati meteorologici sono stati utilizzati quelli forniti dal Servizio Idrologico Regionale, provenienti dalle stazioni automatiche presenti all’interno dell’acquifero, ovvero Castel del Piano, Santa Fiora, Seggiano, Abbadia San Salvatore. Sono stati utilizzati inoltre i dati delle due stazioni attive dal 2009 per il monitoraggio automatico e in continuo dei livelli di falda del corpo idrico sotterraneo dell’Amiata e della stazione che è stata attivata nel 2011 in corrispondenza del nuovo piezometro profondo realizzato dal Settore Prevenzione del Rischio Idraulico e Idrogeologico in località Poggio Trauzzolo nel Comune di S.Fiora.
I dati di portata di alcune delle sorgenti principali, sono stati forniti dall’Acquedotto del Fiora, e sono state inoltre effettuate letture manuali da alcune sorgenti minori.
I dati disponibili e utilizzati includono le sorgenti di Santa Fiora, Ermicciolo, Sorgente Ente, Seggiano, Castel del Piano e Abbadia S. Salvatore.
Sono inoltre stati resi disponibili dalla Comunità Montana i dati di portata della sorgente Galleria Italia.
La base dati geografica necessaria all’esecuzione del modello MOBIDIC è stata costruita a partire dagli strati informativi messi a disposizione dalla Regione Toscana e dall’Autorità di bacino Interregionale del fiume Fiora.
Le mappe delle proprietà idrologiche dei suoli (velocità d’infiltrazione e capacità massima di contenuto idrico nel suolo gravitazionale e capillare) sono quelle utilizzate dal Centro Funzionale Regionale per l’implementazione del modello MOBIDIC in tempo reale per il monitoraggio e la previsione delle piene.
La ricostruzione trova ampio riscontro sia nelle misure nei pozzi e nei torrenti effettuate dai servizi regionali, sia nelle immagini satellitari della vegetazione e della copertura nevosa.
«Le fluttuazioni climatiche –ha spiegato Fabio Castelli nella presentazione dello studio all’Assessore Bramerini e ai sindaci dell’Amiata- hanno fortemente influenzato l’alternanza di lenti abbassamenti e innalzamenti della falda freatica che alimenta le principali sorgenti della zona. La ricostruzione, oltre a confermare tale ipotesi e ad identificare la distribuzione delle piogge come fattore dominante, quantifica in dettaglio come l’andamento della falda dipenda non solo dall’ammontare totale delle precipitazioni, ma anche dal loro accumulo in forma di neve e dal consumo idrico della vegetazione alle diverse quote. Una valutazione ancora più precisa potrà essere fatta con i nuovi dati che potranno alimentare il modello».
Nelle conclusioni dello studio si legge, infatti, che “il modello ricostruito risulta essere numericamente stabile e accurato anche per un’ampia gamma di valori dei parametri relativi all’idrogeologia di superficie e alla dinamica dell’acquifero vulcanico”.
Inoltre che “risultano verosimili e largamente coerenti” i risultati delle simulazioni con i principali dati e informazioni sull’andamento medio della falda e sul totale delle portate che emergono dalle sorgenti.
Altri aspetti confermati dalla modellistica sono gli andamenti delle portate sorgive particolarmente sensibili alle fluttuazioni climatiche e alle dinamiche del manto nevoso.
Il modello è coerente anche con la dinamica della “ricarica della falda, complessivamente pari al 65% delle precipitazioni, che si concentra principalmente sul versante est del Monte Amiata, risentendo sia del forte gradiente delle precipitazioni in direzione nord ovest- sud est che della distribuzione dei suoli a maggiore permeabilità”.
Fra gli aspetti che invece risultano da approfondire -si legge nelle conclusioni dello studio- “c’è sicuramente la difficoltà a conciliare con le schematizzazioni fin qui testate, l’ampiezza e la bassa frequenza delle oscillazioni nelle portate misurata alle sorgenti principali, in particolare quelle di S.Fiora“.
“Se da un lato il modello riproduce in maniera accurata la sequenza temporale dei valori massimi e minimi in risposta alle fluttuazioni climatiche ritardate dai processi di ricarica su strati di spessore consistente, l’ampiezza delle oscillazioni riprodotte risulta sottostimata“.
“Ciò tende a suggerire che la variabilità climatica possa non essere l’unico fattore di controllo delle oscillazioni ma che possa potenzialmente giocare un ruolo anche una fluttuazione della pressione inferiore, attualmente non quantificabile, tenuto anche conto del particolare contesto geologico del Monte Amiata.“
