Gli scienziati estraggono acqua dolce "segreta" sotto l'oceano, alimentando la speranza di un mondo assetato

A BORDO DEL LIFTBOAT ROBERT, Nord Atlantico -- Nel profondo passato della Terra, un paesaggio ghiacciato è diventato un paesaggio marino quando i ghiacci si sono sciolti e gli oceani si sono sollevati al largo di quella che oggi è la parte nord-orientale degli Stati Uniti. Quasi 50 anni fa, una nave del governo statunitense alla ricerca di minerali e idrocarburi nella zona ha perforato il fondale marino per vedere cosa poteva trovare.

Tra tutte le cose, trovò delle gocce da bere sotto le profondità salmastre: acqua dolce.

Quest'estate, una spedizione di ricerca globale, la prima nel suo genere , ha dato seguito a quella sorpresa . Trivellando per trovare acqua dolce sotto le acque salate al largo di Capo Cod, la Spedizione 501 ha estratto migliaia di campioni da quella che oggi si ritiene essere un'enorme falda acquifera nascosta che si estende dal New Jersey fino al Maine.

Si tratta solo di uno dei tanti depositi di "acqua dolce segreta" che si sa esistere nelle acque salate poco profonde di tutto il mondo e che un giorno potrebbero essere sfruttati per placare la sete crescente del pianeta , ha affermato Brandon Dugan, co-capo scienziato della spedizione.

"Dobbiamo sfruttare ogni possibilità per trovare più acqua per la società", ha dichiarato Dugan, geofisico e idrologo della Colorado School of Mines, ai giornalisti dell'Associated Press che hanno recentemente trascorso 12 ore sulla piattaforma di perforazione. I team di ricerca hanno esplorato "uno degli ultimi posti sulla Terra in cui probabilmente si cercherebbe acqua dolce".

L'hanno trovata e nei prossimi mesi ne analizzeranno circa 50.000 litri (13.209 galloni) nei loro laboratori in tutto il mondo. Il loro obiettivo è risolvere il mistero delle sue origini: se l'acqua provenga dai ghiacciai, da falde acquifere terrestri o da una combinazione di queste.

Il potenziale è enorme. Così come lo sono gli ostacoli per estrarre l'acqua e il dilemma di chi la possiede, chi la usa e come estrarla senza danneggiare indebitamente la natura. Ci vorranno sicuramente anni per portare quell'acqua a riva per uso pubblico su larga scala, ammesso che sia fattibile.

Perché provarci? Secondo le Nazioni Unite, in soli cinque anni la domanda globale di acqua dolce supererà le disponibilità del 40% . L'innalzamento del livello del mare dovuto al riscaldamento globale sta prosciugando le fonti costiere di acqua dolce, mentre i data center che alimentano l'intelligenza artificiale e il cloud computing consumano acqua a un ritmo insaziabile.

Il leggendario lamento dell'Antico Marinaio , "Acqua, acqua ovunque, né una goccia da bere", incombe come monito sia per i marinai di terraferma che per i marinai che navigano su mari salati.

Solo in Virginia, un quarto di tutta l'energia prodotta nello stato è destinata ai data center , una quota destinata a quasi raddoppiare in cinque anni. Secondo alcune stime, ogni data center di medie dimensioni consuma la stessa quantità d'acqua di 1.000 famiglie. Tutti gli stati dei Grandi Laghi hanno sofferto di carenze di falde acquifere.

Città del Capo, in Sudafrica, ha rischiato pericolosamente di esaurire le riserve di acqua dolce per i suoi quasi 5 milioni di abitanti nel 2018, durante una siccità epica durata tre anni. Si ritiene che anche il Sudafrica disponga di una riserva d'acqua dolce sottomarina costiera, e ci sono almeno prove aneddotiche che ogni continente potrebbe avere la stessa disponibilità.

L'Isola del Principe Edoardo in Canada, le Hawaii e Giacarta in Indonesia sono tra i luoghi in cui le riserve di acqua dolce sotto pressione coesistono con potenziali falde acquifere sottomarine.

Entra in gioco Expedition 501, una collaborazione scientifica da 25 milioni di dollari tra più di una dozzina di paesi, sostenuta dalla National Science Foundation del governo statunitense e dall'European Consortium for Ocean Research Drilling (i fondi statunitensi sono stati garantiti prima dei tagli al bilancio richiesti dall'amministrazione Trump).

Gli scienziati hanno avviato il progetto convinti che la falda acquifera sottomarina da loro campionata potesse essere sufficiente a soddisfare il fabbisogno di una metropoli delle dimensioni di New York City per 800 anni. Hanno trovato acqua dolce o quasi dolce a profondità sia maggiori che minori del fondale marino rispetto a quanto previsto, suggerendo una riserva addirittura maggiore.

Il loro lavoro in mare si è svolto nell'arco di tre mesi a bordo del Liftboat Robert, una nave oceanica che, una volta sul posto, cala tre enormi pilastri sul fondale marino e si accovaccia sopra le onde. Normalmente serve siti petroliferi offshore e parchi eolici. Questa missione "drill-baby-drill" era diversa.

"È noto che questo fenomeno esiste sia qui che in altre parti del mondo", ha affermato Jez Everest, responsabile del progetto Expedition 501 e scienziato proveniente dal British Geological Survey di Edimburgo, in Scozia, a proposito delle acque sottomarine. "Ma è un argomento che non è mai stato indagato direttamente da alcun progetto di ricerca in passato".

Con questo intende dire che nessuno al mondo aveva mai perforato sistematicamente i fondali marini per trovare acqua dolce. La Spedizione 501 fu letteralmente rivoluzionaria: penetrò nella Terra sotto il livello del mare per ben 1.289 piedi, ovvero quasi 400 metri.

Ma è stato il risultato di un progetto di ricerca del 2015 che ha mappato i contorni di una falda acquifera da remoto, utilizzando la tecnologia elettromagnetica, e ha stimato approssimativamente la salinità dell'acqua sottostante.

Quella missione, condotta dal Woods Hole Oceanographic Institution e dal Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University, ha segnalato la presenza di un "imponente sistema acquifero offshore" in quest'area, che potrebbe rivaleggiare per dimensioni con la più grande falda acquifera americana, quella di Ogallala , che fornisce acqua a parti di otto stati delle Grandi Pianure.

Due sviluppi nel 1976 avevano suscitato interesse nella ricerca di acqua dolce sottomarina.

Nel centro dell'isola di Nantucket, l'US Geological Survey ha perforato un pozzo di prova per verificare la profondità delle falde acquifere. L' acqua dolce estratta è stata così profonda da indurre gli scienziati a chiedersi se provenisse dal mare e non dal cielo.

Nello stesso anno, l'agenzia federale organizzò una spedizione di 60 giorni a bordo della nave di perforazione Glomar Conception lungo un vasto tratto della piattaforma continentale, dalla Georgia a Georges Bank, al largo del New England. La spedizione eseguì carotaggi alla ricerca di risorse sottomarine, come il metano.

Ha trovato una quantità sorprendente di acqua dolce o rinfrescata in un pozzo dopo l'altro.

Ciò preparò il terreno affinché i cercatori d'acqua potessero svolgere il loro lavoro mezzo secolo dopo.

Poco dopo l'arrivo di Robert al primo dei tre siti di perforazione, il 19 maggio, i campioni prelevati dal fondale marino registrarono una salinità di appena 4 parti per mille. Un valore ben al di sotto del contenuto medio di sale degli oceani, pari a 35 parti per mille, ma comunque troppo salato per soddisfare lo standard statunitense per le acque dolci, inferiore a 1 parte per mille.

"Quattro parti per mille è stato un momento di illuminazione", ha detto Dugan, perché la scoperta suggerisce che l'acqua deve essere stata collegata a un sistema terrestre in passato, o lo è ancora.

Con il passare delle settimane e con gli spostamenti di Robert da un sito all'altro, a 30-50 chilometri dalla costa, il processo di perforazione nei sedimenti sottomarini impregnati d'acqua ha prodotto una raccolta di campioni con un contenuto di sale fino a 1 parte per mille. Alcuni erano persino inferiori.

Bingo. È quello che si trova in molti specchi d'acqua dolce sulla terraferma. È acqua che si può bere, in teoria. Nessuno lo ha fatto.

Nei mesi di analisi a venire, gli scienziati studieranno una serie di proprietà dell'acqua, tra cui quali microbi vivevano nelle profondità, quali fonti di nutrienti ed energia utilizzavano e quali sottoprodotti potevano generare; in altre parole, se l'acqua è sicura da consumare o da utilizzare in altro modo.

"Si tratta di un ambiente nuovo che non è mai stato studiato prima", ha affermato Jocelyne DiRuggiero, biologa della Johns Hopkins University di Baltimora che studia l'ecologia microbica degli ambienti estremi e non è coinvolta nella spedizione.

"L'acqua potrebbe contenere minerali dannosi per la salute umana, poiché è filtrata attraverso strati di sedimenti", ha affermato. "Tuttavia, un processo simile forma le falde acquifere terrestri che utilizziamo per l'acqua dolce, e queste in genere sono di qualità molto elevata".

Sequenziando il DNA estratto dai loro campioni, ha affermato, i ricercatori possono determinare quali microrganismi sono presenti e "imparare come potenzialmente riescono a sopravvivere".

Saranno utilizzate anche delle tecniche per determinare se si tratti di ghiaccio sciolto migliaia di anni fa o se provenga ancora da formazioni geologiche labirintiche terrestri.

I ricercatori dateranno l'acqua in laboratorio, e questo sarà fondamentale per determinare se si tratta di una risorsa rinnovabile che può essere utilizzata in modo responsabile. L'acqua primordiale è intrappolata e limitata; l'acqua più recente suggerisce che la falda acquifera sia ancora collegata a una fonte terrestre e si stia rinnovando, seppur lentamente.

"Più giovane significa che era una goccia di pioggia 100 anni fa, 200 anni fa", ha detto Dugan. "Se è giovane, si sta ricaricando."

Queste domande riguardano la scienza di base. Per la società, sorgono interrogativi complessi di ogni tipo se la scienza di base afferma le condizioni necessarie per lo sfruttamento dell'acqua. Chi la gestirà? È possibile prelevarla senza un rischio inaccettabile di contaminazione delle riserve oceaniche? Sarà più economico o più ecologico degli attuali impianti di desalinizzazione, ad alto consumo energetico?

Dugan ha affermato che se i governi decidessero di ottenere l'acqua, le comunità locali potrebbero ricorrere alle falde acquifere in caso di necessità, come in caso di siccità, o quando tempeste estreme inondano le riserve costiere di acqua dolce e le rovinano. L'idea di utilizzare effettivamente questa vecchia acqua sotterranea è così nuova che non è stata presa in considerazione da molti politici o ambientalisti.

"È una lezione su quanto tempo a volte può volerci per far accadere queste cose e sulla perseveranza necessaria per arrivarci", ha affermato il geofisico di Woods Hole Rob Evans, la cui spedizione del 2015 ha contribuito a indicare la strada per 501. "C'è un'enorme eccitazione perché finalmente hanno ottenuto dei campioni".

Tuttavia, intravede alcuni segnali d'allarme. Uno è che l'attingimento alle falde acquifere sottomarine potrebbe sottrarre acqua alle riserve terrestri. Un altro è che le falde acquifere sottomarine che si infiltrano nel fondale marino potrebbero fornire nutrienti vitali all'ecosistema, e questo potrebbe essere compromesso.

"Se dovessimo uscire e iniziare a pompare queste acque, ci sarebbero quasi certamente conseguenze impreviste", ha affermato. "Dovremmo considerare un grande equilibrio prima di iniziare a immergerci, trivellare e sfruttare questo tipo di cose".

Per la maggior parte dei partecipanti al progetto, raggiungere e tornare dal Liftboat Robert significava un viaggio di sette ore o più da Fall River, Massachusetts, su una barca di rifornimento che effettuava viaggi di andata e ritorno ogni 10 giorni circa per rifornire le scorte e far ruotare il personale.

Sulla piattaforma, 24 ore su 24, il frastuono dei tubi di perforazione e dei macchinari metallici, la sporcizia delle trivellazioni e il fango maculato si mescolavano al lavoro più silenzioso e pulito degli scienziati nei trailer trasformati in laboratori incontaminati e centri di elaborazione.

Lì, i campioni venivano trattati in base alle diverse esigenze dei geologi, geochimici, idrologi, microbiologi, sedimentologi e altri esperti della spedizione.

Passando attraverso tubi di plastica trasparente, il fango veniva tagliato in dischi simili a dischi da hockey. Le macchine spremevano l'acqua. Alcuni campioni venivano tenuti sigillati per consentire lo studio degli antichi gas disciolti nell'acqua. Altri campioni venivano congelati, filtrati o lasciati così come erano, a seconda dello scopo.

Dopo sei mesi di analisi di laboratorio, tutti i team scientifici della Spedizione 501 si incontreranno di nuovo, questa volta in Germania, per un mese di ricerca collaborativa che dovrebbe produrre i primi risultati che indicano l'età e l'origine dell'acqua.

Il 31 luglio, il Liftboat Robert si sollevò da questo luogo nascosto in acqua per concludere una missione che diede credito a un altro passaggio di "La ballata del vecchio marinaio", il classico poema di Samuel Taylor Coleridge sulla vita, la morte e i misteri del mare.

In un preludio alla poesia, in alcune edizioni, Coleridge scrisse: "Credo fermamente che nell'universo ci siano più Nature invisibili che visibili".

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Woodward ha riferito da Seekonk, Massachusetts.

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