Come può l’acqua sotterranea trasformare le coste del Nord‑Est?

Un nuovo studio ha mappato come l’acqua che fuoriesce dal sottosuolo – il cosiddetto “groundwater emergence” – possa creare nuove sabbie e rendere più basse le acque lungo le coste del Nord‑Est degli Stati Uniti. Gli scienziati hanno usato modelli digitali per simulare i prossimi decenni, tenendo conto di fattori come l’innalzamento del livello del mare, le piogge più intense e la perdita di ghiaccio artico. Il risultato? Zone costiere che oggi sono profonde potrebbero diventare “shoaling”, cioè aree di acqua più poco profonda, favorendo la formazione di spiagge ma anche aumentando il rischio di inondazioni durante le tempeste. Il fenomeno nasce perché l’acqua di falda, spinta verso l’esterno dal peso dell’acqua di mare più alta, emerge attraverso le fessure del fondale roccioso. Questo processo, sebbene naturale, è amplificato dal cambiamento climatico: più piogge e più acqua di mare spingono più acqua sotterranea verso la superficie. Gli autori avvertono che le comunità costiere dovranno adattarsi, magari rinforzando le dune o creando barriere naturali. Allo stesso tempo, la nuova sabbia può offrire opportunità per il turismo e per habitat marini. In sintesi, il futuro delle coste del Nord‑Est dipenderà da un delicato equilibrio tra acqua di mare, acqua sotterranea e le scelte umane.

Il modello impiegato nello studio combina simulazioni idrogeologiche tridimensionali (MODFLOW) con modelli di dinamica costiera (Delft3D). La simulazione parte da dati di permeabilità del substrato roccioso, ottenuti da perforazioni sismiche e test di pompa, per calcolare il flusso di falda verso l’estuario. L’interazione tra pressione idrostatica della falda e pressione idrodinamica del mare è descritta dall’equazione di Darcy modificata, che include un termine di gradiente di pressione dovuto al livello del mare variabile. Inoltre, il modello incorpora scenari di aumento della temperatura dell’acqua, che riduce la viscosità dell’acqua di falda, incrementandone la velocità di emergenza. I risultati mostrano che, entro il 2050, le zone di emergenza si sposteranno di circa 2‑3 km verso l’interno, con un aumento medio di 0,5‑1,0 m di spessore di sedimento depositato. Questo deposito è dominato da sabbia fine‑media, con una granulometria che favorisce la formazione di dune costiere. Tuttavia, la presenza di sedimenti più fini (argilla) in alcune aree può ridurre la permeabilità locale, creando “piscine” di acqua stagnante che aumentano il rischio di erosione laterale. Il modello prevede anche che eventi di tempesta intensi, combinati con l’innalzamento del livello del mare, possano superare la capacità di assorbimento del nuovo sedimento, provocando brecce e inondazioni improvvise. Infine, gli autori suggeriscono che la gestione integrata delle risorse idriche, includendo il monitoraggio continuo delle falde e la pianificazione di infrastrutture verdi, possa mitigare gli effetti negativi e sfruttare le opportunità di habitat marini emergenti.