Mitigare gli effetti dell’impermeabilizzazione del suolo

Il terreno e il suolo sono risorse vitali dell’Europa, oltre che la base di gran parte dello sviluppo del nostro continente. Tuttavia, nel corso degli ultimi decenni l’occupazione di terreno per l’urbanizzazione e la costruzione di infrastrutture è aumentata ad un ritmo più di due volte superiore al tasso di crescita demografica, tendenza che non può che rivelarsi insostenibile a lungo termine. L’impermeabilizzazione del suolo – che si verifica quando la terra è coperta da un materiale impermeabile come il cemento o l’asfalto – è una delle prime cause di degrado del suolo nell’Unione europea. L’impermeabilizzazione del suolo comporta un rischio accresciuto di inondazioni e di scarsità idrica, contribuisce al riscaldamento globale, minaccia la biodiversità e suscita particolare preoccupazione allorché vengono ad essere ricoperti  terreni agricoli fertili.

La Commissione europea è impegnata a favorire un uso più sostenibile del terreno e del suolo. La Strategia tematica per la protezione del suolo del 2006 ha sottolineato la necessità di porre in essere buone pratiche per mitigare gli effetti negativi dell’impermeabilizzazione sulle funzioni del suolo. Questo obiettivo generale è stato ulteriormente esplicitato nel 2011 con la Tabella di marcia verso un’Europa efficiente nell’impiego delle risorse, nella quale si propone che, entro il 2020, le politiche dell’UE tengano conto delle loro conseguenze sull’uso dei terreni, con il traguardo di un incremento dell’occupazione netta di terreno pari a zero da raggiungere entro il 2050.
Una sfida veramente ambiziosa!
La posa di superfici impermeabili nel contesto dell’urbanizzazione e del cambiamento d’uso del terreno, con conseguente perdita di risorse del suolo, rappresenta una delle grandi sfide ambientali per l’Europa d’oggi. Dobbiamo utilizzare il suolo in modo più intelligente se vogliamo salvaguardare e trasmettere alle generazioni future le sue molteplici funzioni vitali.
Sono convinto che i presenti orientamenti possano costituire un utile strumento per operare in questa direzione.

Janez Potočnik - Commissario europeo per l’ambiente – premessa al documento “Orientamenti in materia di buone pratiche per limitare, mitigare e compensare l’impermeabilizzazione del suolo”  redatto  da un gruppo di esperti in materia di impermeabilizzazione dei suoli a conclusione di tre incontri organizzati dalla Direzione generale dell’Ambiente della Commissione europea a marzo, maggio e ottobre 2011 e da cui è tratto il presente articolo.  

L’impermeabilizzazione del suolo 

L’impermeabilizzazione del suolo è la costante copertura di un’area di terreno e del suo suolo con materiali impermeabili artificiali, come asfalto e cemento.

La strategia tematica per la protezione del suolo (COM(2006) 231) della Commissione europea considera l’impermeabilizzazione come uno dei maggiori processi di degrado del suolo. La portata e la crescita del fenomeno sono significativi.
L’impermeabilizzazione del suolo ha effetti sui servizi ecosistemici essenziali (ad esempio, produzione alimentare, assorbimento idrico, capacità di filtraggio e tamponamento del suolo), nonché sulla biodiversità.

L’attuale processo di urbanizzazione e conversione del nostro paesaggio viene giustamente percepito come una delle principali sfide che siamo tenuti ad affrontare. Una volta distrutto o gravemente degradato, le generazioni future non vedranno ripristinato un suolo sano nel corso della loro vita.

L’impatto dell’impermeabilizzazione del suolo

Il suolo svolge una gamma molto ampia di funzioni vitali per l’ecosistema, ha infatti un ruolo cruciale nella produzione alimentare oltre che di materiali rinnovabili come il legname, creando habitat adatti alla biodiversità del sottosuolo e di superfi cie, filtrando e moderando il flusso d’acqua verso le falde, rimuovendo le sostanze contaminanti, riducendo frequenza e rischio di alluvioni e siccità; inoltre aiuta a regolare il microclima in ambienti ad alta densità urbana, soprattutto laddove sostiene la vegetazione, oltre a svolgere funzioni estetiche a livello paesaggistico. I terreni agricoli forniscono altresì servizi ecologici alle città, attraverso il riciclo dei rifi uti urbani (ad es. fanghi di depurazione) e dei prodotti (ad es. compost).

L’impermeabilizzazione, di per sé, influisce fortemente sul suolo, diminuendo molti dei suoi effetti benefici. È prassi comune rimuovere lo strato arabile superiore, che fornisce la maggior parte dei servizi collegati all’ecosistema, per poi sviluppare fondamenta robuste nel sottosuolo e/o nella roccia sottostante che sostengano l’edificio o l’infrastruttura prima di procedere col resto della costruzione. In questo modo si separa il suolo dall’atmosfera, impedendo l’infiltrazione della pioggia e lo scambio di gas tra suolo e aria. Di conseguenza, l’impermeabilizzazione consuma letteralmente il suolo (a meno che non lo si riutilizzi correttamente altrove). Ciò è causa di grave preoccupazione, dato che il suolo impiega molto tempo a formarsi e ci vogliono secoli per formarne anche solo un centimetro.

Tra gli impatti principali dell’impermeabilizzazione del suolo si possono citare:

• la forte pressione esercitata sulle risorse idriche che causa cambiamenti nello stato ambientale dei bacini di raccolta delle acque, influendo sugli ecosistemi e sui servizi che essi offrono. Un suolo perfettamente funzionante può incamerare fino a 3750 tonnellate di acqua per ettaro, o circa 400mm di precipitazioni. L’impermeabilizzazione riduce l’assorbimento di pioggia nel suolo, in casi estremi impedendolo completamente. L’infiltrazione di acqua piovana nei suoli talvolta fa sì che essa impieghi più tempo per raggiungere i fiumi, riducendo la portata e quindi il rischio di inondazioni (mitigazione naturale delle alluvioni da parte del territorio). Gran parte delle risorse idriche nel suolo sono assorbite dalle piante, riducendo l’incidenza della siccità e quindi evitando la necessità di irrigazione, con meno problemi di salinizzazione in agricoltura. Oltre a ciò, una maggiore infiltrazione di acqua riduce la dipendenza dagli impianti artificiali (ad esempio da un bacino) per la raccolta dei picchi di precipitazione. In questo modo la capacità del suolo (e della vegetazione che vi cresce) di trattenere acqua permette di immagazzinarla temporaneamente invece di raccogliere, canalizzare e depurare lo scolo. Al contrario nelle città dove il suolo è molto impermeabilizzato, la capacità del sistema fognario può non risultare sufficiente per l’elevato deflusso idrico, provocando inondazioni in superficie;

• l’impermeabilizzazione influisce sulla biodiversità del sottosuolo e di superficie. Gli scienziati hanno stimato che circa un quarto delle specie esistenti sul nostro pianeta vivono nei suoli. I microrganismi del suolo contribuiscono alla decomposizione del materiale organico, al riciclo dei nutrienti nonché al sequestro e allo stoccaggio di carbonio. Insieme a organismi più grandi, come i lombrichi, sviluppano la struttura del suolo rendendolo più permeabile ad acqua e gas (Turbé et al., 2010). Oltre a fornire un habitat per la biodiversità nel sottosuolo, sono essenziali per la sopravvivenza di gran parte delle specie in superficie. Molti animali dipendono dal suolo almeno in alcune fasi della vita o del loro sviluppo (molti insetti), per la riproduzione, la nidificazione o l’alimentazione. L’impermeabilizzazione lineare (ad esempio strade e autostrade) può creare un’ulteriore grave barriera per alcune specie selvatiche, ostacolandone i percorsi migratori e influendo sui loro habitat. La frammentazione del paesaggio causata da strutture lineari e dall’espansione urbana può avere tutta una serie di altri effetti deleteri, tra cui riduzione del numero e della persistenza delle popolazioni selvatiche, cambiamenti climatici a livello locale, aumento dell’inquinamento e del rumore da traffico, aggravando dunque la perdita di biodiversità;

• gli insediamenti urbani sono sempre sorti prevalentemente vicino alle zone più fertili. Pertanto occupazione di terreno e impermeabilizzazione del suolo colpiscono spesso quelli più produttivi, con un impatto sulla sicurezza alimentare in Europa. Un’analisi condotta dal Centro comune di ricerca (CCR) della Commissione europea (Gardi et al., 2012) ha dimostrato che, tra il 1990 e il 2006, 19 Stati membri hanno perso un potenziale produttivo agricolo totale pari a 6,1 milioni di tonnellate di frumento, vale a dire circa un sesto del raccolto annuale in Francia, il maggiore produttore europeo;

• il suolo a livello globale è un fattore chiave nel ciclo del carbonio. Ci sono circa 70-75 miliardi di tonnellate di carbonio organico solo nei suoli europei (Jones et al., 2004). Gran parte del terreno arabile, che contiene normalmente circa metà del carbonio nei suoli minerali, è rimosso durante le attività edilizie. Di conseguenza si perde una percentuale significativa dello stock di carbonio organico per l’aumentata mineralizzazione e il riutilizzo.
La situazione si aggrava ulteriormente laddove il terreno arabile non è riutilizzato e rimane a decomporsi. Secoli di lavoro dei processi naturali e biologici sfumano così in maniera irreversibile in un tempo relativamente breve;

• la riduzione dell’evapotraspirazione nelle aree urbane a causa della perdita di vegetazione per l’impermeabilizzazione del suolo e il maggior assorbimento di energia dal sole dovuto alle superfi ci scure asfaltate o in calcestruzzo, ai tetti e alle pietre, contribuiscono in misura significativa, insieme al calore prodotto dal condizionamento e raffreddamento dell’aria, oltre che al calore prodotto dal traffico, a produrre l’effetto noto come “isola di calore urbano”. Con temperature eccessive (ondate di calore), tale effetto risulta particolarmente dannoso per i gruppi più a rischio, come i malati cronici e gli anziani. Ottimizzare la progettazione delle aree urbane, inserendo parchi e zone verdi, oltre che con fasce aperte (“corridoi di aria fresca”) per sostenere la ventilazione dei centri cittadini sarà sempre più importante;

• la vegetazione, specialmente gli alberi grandi, è di grande utilità per catturare particelle sospese e assorbire gas inquinanti. In particolare, alberi e arbusti possono anche indirettamente influire sulla qualità dell’aria dato che agiscono sulla velocità e sulla turbolenza del vento, quindi anche sulle concentrazioni locali di inquinanti;

• L’impermeabilizzazione del suolo rompe il legame tra i cicli chimici e biologici degli organismi terrestri, che si chiudono nel suolo, e impedisce alla biodiversità del suolo di riciclare la materia organica morta e le sostanze e gli elementi di cui si compone;

• la qualità oltre che la quantità di spazi verdi e corridoi verdi in una città aiutano a regolare le risorse idriche e la temperatura e influiscono positivamente sull’umidità. Ecco perché una impermeabilizzazione intensa del suolo, senza spazi aperti di qualità sufficiente, peggiora la qualità della vita. Inoltre impermeabilizzazione e sprawl urbano possono degradare il paesaggio che – oltre al valore storico e culturale in aggiunta alle funzioni di archivio svolte dal suolo – ha una grandissima importanza a livello economico (ad esempio, come fonte di turismo).

Mitigare gli effetti dell’impermeabilizzazione del suolo

L’uso di valutazioni ambientali strategiche per piani e programmi e di valutazioni dell’impatto ambientale per progetti più grandi, sulla base delle direttive sulla valutazione ambientale strategica (VAS) e dell’impatto ambientale (VIA), può essere importante per garantire la sostenibilità dell’occupazione di terreno e dell’impermeabilizzazione del suolo. Se è impossibile evitare impatti significativi, le misure di mitigazione possono spesso alleviare gli impatti negativi, anche se bisogna ammettere che le attività edilizie inevitabilmente influiscono sulla capacità del terreno di svolgere appieno le proprie funzioni in quel sito.

Una delle misure di mitigazione più importanti nelle buone prassi consiste nell’evitare danni inutili a suoli che non sono direttamente interessati da attività edilizie, ad esempio terreni adibiti a giardino o a verde pubblico. Le misure di coltivazione possono anche eliminare gli effetti di compattamento e saturazione d’acqua dovuti al passaggio sul suolo di macchinari pesanti. Il terreno rimosso dovrebbe essere riutilizzato, evitando inutili danni (ad esempio mescolare vari tipi di suolo) durante le fasi di pulitura, deposito e trasporto.

In molti casi alla perdita di alcune funzioni del suolo si può ovviare usando materiali e metodi di costruzione adatti. Non esiste una soluzione unica, in quanto vari approcci e materiali possono essere adatti a diverse circostanze. Il concetto di base dovrebbe consistere nell’identificare dove potrebbero verificarsi i problemi e nello scegliere accuratamente materiali e metodi per l’edilizia. Vi sono numerosi esempi di misure di mitigazione, tra cui l’uso di materiali e superfii altamente permeabili, l’infrastruttura verde e la raccolta di acqua. 

Uso di materiali e superfici permeabili

Panoramica delle superfici più comuni, dalla più permeabile alla meno permeabile (fonte: Prokop et al., 2011)

Materiali e superfici permeabili possono aiutare a preservare alcune funzioni chiave del suolo e a mitigare, entro un certo limite, gli effetti dell’impermeabilizzazione.

Possono anche contribuire alla connettività tra terreno e suolo sottostante, riducendo lo scorrimento di acqua superficiale e aumentando l’infiltrazione di acqua piovana. In questo modo si riducono i costi di depurazione, oltre a contenere il rischio di alluvione e erosione dell’acqua. Inoltre, facilitando l’infiltrazione di pioggia, il materiale permeabile aiuta a rigenerare le falde acquifere. La componente vegetale assorbe meno calore dei materiali convenzionali (ad esempio asfalto), contribuendo quindi ad abbassare la temperatura dell’aria circostante e a diminuire la quantità di energia necessaria per il raffreddamento. I materiali permeabili permettono l’evaporazione, che è un fattore decisivo per il raffreddamento urbano e per evitare l’effetto isola di calore. Alcuni prodotti riescono anche a svolgere funzioni di conservazione biologica o paesaggistica. Infine i materiali permeabili rallentano in modo considerevole la formazione di una coltre gelata durante l’inverno.

Esiste un’ampia gamma di materiali e soluzioni per superfici permeabili che possono essere usati nelle più svariate situazioni. In aggiunta ai loro vantaggi ecologici, gran parte di questi hanno costi di durata di vita più bassi rispetto alle tradizionali superfici impermeabili.
Tuttavia le superfici permeabili non possono essere considerate di per sé una misura completa di protezione dei suolo, poiché tutte le tecniche prevedono la rimozione di uno strato superiore spesso almeno 30 cm. Una parte del suolo originale può essere sostituito, come nel caso della ghiaia.

In generale, i parcheggi sono aree ad altissimo potenziale per le superfici permeabili. In Europa ci sono certamente più parcheggi che macchine, ed entrambi tendono ad aumentare. L’uso di tappeti erbosi rinforzati con ghiaia o grigliati è ideale per grandi aree usate occasionalmente o di rado, come impianti sciistici, campi sportivi, campi da golf, siti turistici e quartieri fieristici. Queste superfi ci aiutano a proteggere i sistemi di drenaggio locale e influiscono meno sul paesaggio. Tutti i tipi di superficie permeabile si adattano anche a vialetti d’accesso e parcheggi privati.
Infine, l’uso di pavimentazioni in calcestruzzo con canaletti di smaltimento potrebbe rappresentare una soluzione di lunga durata per il traffico pesante, come nel caso di supermercati, centri commerciali, e simili.

Infrastruttura verde

La progettazione urbana (a vari livelli) ispirata al concetto di infrastruttura verde¹ può aiutare a ridurre l’effetto isola di calore nelle aree urbane, adattandosi ai cambiamenti climatici e riducendo il fabbisogno energetico di aria condizionata, a conservare o aumentare il potenziale di infiltrazione del terreno, evitando allo stesso tempo un elevato scorrimento e alleviando il carico sui sistemi di canalizzazione idrica, riducendo il deflusso di acqua piovana che inquina i corsi d’acqua locali, depurando l’acqua dove piove, oltre che impedendo agli scarichi inquinati di entrare nel sistema fognario. L’elevata densità di arbusti e alberi all’interno e nei dintorni delle aree urbane assorbe notevoli quantità di polvere e inquinanti dell’aria, oltre ad agire in una certa misura come filtro contro rumore e parassiti (ad esempio insetti). Inoltre l’infrastruttura verde può fornire altri vantaggi a livello sociale, come la rivitalizzazione di alcuni quartieri e l’aumento degli spazi ricreativi.

Uno dei modi più efficaci per realizzare un’infrastruttura verde consiste in un approccio più integrato alla gestione territoriale, solitamente ottenibile attraverso misure urbanistiche strategiche che permettono le interazioni a livello spaziale tra vari usi del suolo e una migliore organizzazione della pianificazione settoriale (infrastruttura, agricoltura, acqua...). Pertanto è essenziale che elementi come la pianificazione territoriale, l’uso del suolo o la gestione di foreste e zone umide siano tenuti in considerazione allorquando progetti co-finanziati dalla politica regionale dell’UE hanno un impatto sulle aree naturali. Ciò vale particolarmente nel caso di infrastrutture pesanti e di lunga durata, come strade, autostrade, ferrovie, nuovi centri direzionali o impianti per la depurazione dell’acqua.

A questo proposito, i tetti verdi possono contribuire a ridurre gli effetti negativi dell’impermeabilizzazione del suolo, pur non compensandone la perdita di funzionalità. In particolare possono aiutare a prevenire lo scorrimento dell’acqua in superficie. Ciò è avvenuto, ad esempio, nel centro di Manchester e nelle parti densamente edificate attorno alla città.
Qui i tetti verdi hanno ridotto lo scorrimento superficiale di 20mm di pioggia anche del 20% .

Questo tipo di riduzione può contribuire a diminuire il rischio di inondazione nel contesto urbano, oltre a rappresentare un habitat per flora e fauna di valore, esercitando un effetto positivo sul microclima attraverso la traspirazione dell’acqua (effetto di raffreddamento), e contribuendo a filtrare le particelle sospese. Il loro costo è paragonabile a quello dei tetti convenzionali. Gli incentivi ai tetti verdi nella città di Osnabrück, spesso associati a pannelli solari, ha portato a una copertura di 10.0000m2 sui tetti cittadini. 

Sistema per la raccolta naturale di acqua

Uno degli impatti dell’impermeabilizzazione del suolo è che riduce l’acqua piovana assorbita e ne ostacola la depurazione.

Per questo si possono avere danni gravi in caso di pioggia particolarmente intensa (per volume e/o durata), ma si possono verificare problemi anche in condizioni non estreme. Le misure di mitigazione nelle buone prassi, pertanto, sostengono il ciclo naturale dell’acqua invece di incanalarla verso un depuratore. 
L’acqua rimane il più a lungo possibile dove è piovuto.

L’uso di materiali e superfi ci ad alta porosità può aiutare, ma – dove la percolazione è impossibile – lo scopo è ritardare lo scorrimento per evitare picchi di deflusso e alluvioni. Il microclima locale trae inoltre vantaggio dall’aumento dell’evapotraspirazione da stagni, suoli umidi o vegetazione in crescita.

Le misure comprendono la creazione di bacini poco profondi per l’acqua piovana dai dintorni, oppure favorire l’infiltrazione nel sottosuolo mediante tubi, cassette e scatole di ghiaia che servono anche da deposito temporaneo. I bacini per la raccolta di acqua oppure, su scala inferiore, le cisterne domestiche sono i mezzi tecnici più diffusi per raccogliere l’acqua piovana che può servire ad annaffiare il giardino o in sostituzione dell’acqua potabile per gli sciacquoni.

Non vi è alcuna valutazione generale sul costo dei sistemi naturali per la raccolta di acqua rispetto alle fognature tradizionali, in quanto questo dipende dalle condizioni locali, dalla disponibilità di siti aperti e altri fattori.
Ciononostante si può supporre che pianificando bene con lungimiranza sia possibile contenere i costi dell’infiltrazione superficiale e usare le risorse nel modo più efficiente guardando ai numerosi vantaggi che ne derivano, ad esempio ridotto rischio di inondazioni, uso di acqua piovana invece che dal rubinetto per l’irrigazione dei giardini, ripristino delle falde acquifere, meno necessità di depurazione, ecc. 
Nei nuovi insediamenti si può prevedere che i costi non superino quelli dei sistemi fognari tradizionali.

¹Per infrastruttura verde si intende una rete di spazi verdi di alta qualità e con altre caratteristiche ambientali. Comprende aree naturali oltre che elementi artificiali, rurali e urbani come spazi verdi nelle città, zone di afforestazione, ponti verdi, tetti verdi, eco-condutture per permettere l’attraversamento di barriere lineari, strade e corridoi, parchi, pianure alluvionali recuperate, terreni agricoli pregiati, ecc. Il principio alla base dell’infrastruttura verde è che la stessa zona può spesso offrire una varietà di benefici se si stabiliscono le giuste priorità.
Valorizzando l’infrastruttura verde è possibile mantenere o creare elementi paesaggistici, garantendo adeguati servizi di ecosistema. Nell’ambiente urbano, questo in pratica significa fornire spazi aperti (cioè non impermeabilizzati) di dimensioni adeguate in quantità sufficiente su una vasta zona che colleghi componenti di habitat (svariata vegetazione, stagni e suolo aperto e pulito) oltre a creare reti di habitat e nicchie ecologiche.

Per il documento completo “Orientamenti in materia di buone pratiche per limitare, mitigare e compensare l’impermeabilizzazione del suolo”  vai al sito   ec.europa.eu

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