Progetti di rete Beznau – Birr

Il suolo è un bene prezioso

L’impatto dei cavi interrati sul suolo e sull’ambiente

Autore esterno: Dr. Beat Frey*


I nostri suoli forniscono molti servizi importanti per l’uomo e per l’ambiente. Quando sono sani ci offrono un’ampia gamma di benefici. Il ciclo dei nutrienti, ad esempio, è fondamentale per la produzione di alimenti e fibre. Ci sono anche chiari collegamenti con il ciclo dell’acqua. Quando la struttura del suolo è alterata o distrutta, la sua capacità di purificare, assorbire e trattenere l’acqua è compromessa. I suoli incontaminati e non compattati possono immagazzinare l’acqua durante quando si verificano precipitazioni abbondanti, contribuendo così a mitigare i danni delle inondazioni e a fornire acqua per periodi di tempo più lunghi e per i periodi di siccità.

Di conseguenza, i suoli contribuiscono in modo significativo alla fornitura di numerosi servizi ecosistemicie quindi anche al benessere umano. I servizi ecosistemici sono quei servizi ecologici che noi umani riceviamo gratuitamente dalla natura. Questi servizi del suolo forniscono la base per la produzione di cibo o legno, offrono spazio per gli insediamenti e le infrastrutture e sono la base per gli usi nel campo del tempo libero, dello sport, della ricreazione o del turismo. Tuttavia, l’utilizzabilità a lungo termine dei suoli presuppone che l’uso sia sostenibile e che quindi l’efficienza ecologica dei suoli sia garantita. I suoli funzionali sono quindi fondamentali per il benessere dell’uomo e dell’ambiente.

Gli organismi del suolo sono considerati eccellenti sistemi di allarme precoce per le perturbazioni.

 
Una parte significativa del prezioso lavoro è svolta dai miliardi di creature che vivono nel suolo. Nella loro moltitudine, sono microrganismi poco appariscenti e animali di terra che sono disprezzati piuttosto che rispettati. Tra questi vi sono batteri, alghe, funghi, molti vermi, collemboli, isopodi e molti altri. Probabilmente il rappresentante più importante è il lombrico. Gli organismi del suolo sono responsabili della rigenerazione del terreno. Batteri, funghi e lombrichi creano terreni fertili e rendono disponibili i nutrienti per la crescita delle piante.

Gli organismi del suolo reagiscono alle attività umane con cambiamenti nella loro diversità e sono quindi considerati eccellenti sistemi di allarme precoce per le perturbazioni. I terreni sono minacciati da più fronti. I maggiori fattori di rischio per i suoli sono i cambiamenti fisici, come l’erosione, la perdita di humus e la compattazione, nonché i cambiamenti chimici dovuti all’immissione esterna di sostanze nocive e pesticidi. Anche i cambiamenti climatici, come le variazioni significative delle precipitazioni (siccità o inondazioni), possono influire sulla biodiversità del suolo. In tutte le attività umane sul suolo, è sempre importante tenere presente che il suolo è difficilmente riproducibile, poiché la sua rigenerazione è estremamente lenta. Quando le perturbazioni del suolo riducono la biodiversità, diminuisce anche la qualità dei beni e dei servizi che gli ecosistemi forniscono. Dovremmo quindi impegnarci a non modificare negativamente la biodiversità del suolo.


Linea ad altissima tensione interrata sotto tensione

Sul Bözberg, nel canton Argovia, presso il «Gäbihübel» (nell’area di Bözberg/Riniken), per la prima volta Swissgrid ha interrato un lungo tratto di una linea ad altissima tensione da 380 chilovolt. Alle due estremità della sezione di circa 1,3 chilometri sono state costruite strutture transitorie per collegare cavi interrati e linea aerea. Anche se la posa dei cavi è già stata riempita e i blocchi di tubi non sono più visibili, le dimensioni dei blocchi di tubi dei cavi sono impressionanti. Per realizzarli abbiamo dovuto scavare e portare via con i camion circa 55 000 m3 di terra. Quando si posano cavi interrati in blocchi di tubi, infatti, si effettuano enormi riprogettazioni del terreno. Questi interventi nel terreno creatosi naturalmente possono portare alla compattazione del suolo o alla perdita di humus, che influiscono negativamente sulla sua fertilità a lungo termine.

Dopo un periodo di costruzione di circa due anni, il 19 maggio 2020 la stazione di comando della rete di Swissgrid ha allacciato la nuova linea da 380 kV alla rete di trasmissione. Da allora, grandi flussi di energia elettrica scorrono nel suolo attraverso la prima linea interrata ad altissima tensione. Ciò solleva la questione della misura in cui questi cambiamenti possono portare a una compromissione a lungo termine della qualità del suolo. Swissgrid utilizzerà questo cablaggio parziale per ottenere importanti informazioni sul funzionamento di un cablaggio interrato. I cavi interrati hanno caratteristiche fisiche differenti dalle linee aeree. In periodi di siccità è possibile che il percorso del blocco di condotti per cavi risulti visibile poiché il terreno al di sopra del blocco di condotti si secca più rapidamente rispetto a quello circostante. Oppure in primavera, al momento dello scioglimento della neve, il terreno sopra il blocco di condotti disgela prima perché è più caldo di quello circostante. Lo stato delle conoscenze sugli effetti delle emissioni di calore operativo dei cavi interrati sullo strato di terreno vivo è scarso e finora non è stato praticamente studiato.

Stazioni di misura
Le stazioni di misura controllano il cavo interrato

Al termine dei lavori di bonifica, a dicembre 2019, sono state allestite tre stazioni di misurazione lungo il percorso per registrare le temperature del terreno fino a una profondità di 1 metro.Si studiano, ad esempio, il comportamento in reazione alla temperatura dei conduttori interrati a seconda del carico elettrico, l’andamento della temperatura nel terreno sopra al blocco di condotti e nell’area circostante e la biodiversità nel suolo. I lombrichi sono protagonisti di questi studi in quanto importanti organismi del suolo con funzioni chiave nel suolo, in quanto i possono sfuggire a condizioni sfavorevoli in questo habitat. Due anni dopo l’entrata in servizio dei cavi interrati, il 10 maggio 2022 sono state registrate le popolazioni di lombrichi nelle stazioni di monitoraggio 1, 2 e 3 di «Gäbihübel», nell’area di Bözberg/Riniken. Inoltre, è stata analizzata in laboratorio l’attività biologica dei suoli (respirazione del suolo, indicatori di compattazione). L’andamento della temperatura nel terreno sopra il blocco di condotti e nell’ambiente circostante è stato documentato nei due anni successivi all’entrata in servizio (flusso di energia elettrica attraverso i cavi interrati).


Qual è l’impatto dei cavi interrati sull’ambiente del suolo? Risultati dopo due anni di elettricità

Questo studio pionieristico per la Svizzera ha analizzato l’impatto delle popolazioni di lombrichi e della qualità del suolo nel suolo sopra il blocco di condotti due anni dopo l’entrata in servizio. Inoltre, sono stati valutati i dati iniziali sulla curva di temperatura al di sopra del cavo interrato.

Temperature del suolo

A partire da giugno/luglio 2020, saranno misurati scarti lievi ma comunque sistematici della temperatura del suolo tra i cavi interrati e i terreni di controllo non perturbati a un metro di profondità. In generale, tuttavia, le deviazioni delle temperature del terreno tra il terreno di controllo e quello al di sopra del blocco di condotti sono esigue. L’aumento delle temperature del terreno durante il normale funzionamento del gasdotto è al massimo inferiore a 1°C nei due anni compresi tra maggio 2020 e 2022. Si tratta della profondità del terreno misurata più vicina al blocco di condotti per cavi. Soprattutto in inverno, può essere leggermente più caldo nel terreno sopra i cavi. L’aumento di temperatura in estate al di sopra dei cavi interrati è inferiore e raggiunge a malapena un aumento di 0,5°C a una profondità del terreno di 1 m. Se il leggero aumento della temperatura del terreno al di sopra del blocco di condotti per cavi possa essere spiegato dalle emissioni di calore dei cavi, può essere dimostrato solo da misurazioni a lungo termine.

Diagramma della temperatura del suolo

Relazione tra intensità di corrente e temperatura del cavo

Esiste una debole relazione positiva tra l’intensità di corrente e la temperatura del cavo per l’intero periodo di misurazione (2 anni). Maggiore è l’intensità di corrente, maggiore è la temperatura del cavo. Questa relazione era più accentuata in inverno che in estate.

Relazione tra intensità di corrente e temperatura del suolo

Al contrario, non c’è quasi nessuna relazione tra l’intensità di corrente e le temperature del suolo a 1 m di profondità per l’intero periodo di misurazione di due anni. Ciò suggerisce che le eventuali emissioni di calore dei cavi sono attutite dal blocco di condotti per cavi isolante. Proprio per questo motivo, è ragionevole supporre che il leggero aumento della temperatura del suolo attorno al blocco di condotti per cavi non abbia alcun effetto, o ne abbia uno molto limitato, sulla biologia e sulla qualità del suolo.

Popolazioni di lombrichi (densità individuale, biomassa e diversità delle specie)

In generale, le popolazioni di lombrichi non sono state influenzate negativamente dalla rimodulazione del terreno e dai cavi interrati. Sono state misurate densità individuali comprese tra 224 e 576, in media 357 ind. m-2, e biomasse comprese tra 18,3 e 42,4 g m-2, in media 27,3 g m-2. Questi valori sono paragonabili a quelli di altri siti di pascolo permanente in primavera con temperature e precipitazioni annuali simili. In media, nei tre siti sono state trovate 6 specie diverse di lombrichi: Aporrectodea caliginosa, Aporrectodea longa e Lumbricus terrestris come specie più comunemente identificate. Queste tre specie di lombrichi sono tipiche di questi suoli. Non sono state riscontrate differenze significative tra i terreni di controllo non perturbati e i terreni sopra i cavi interrati. La densità individuale e le biomasse sono risultate generalmente elevate nei terreni sopra i cavi interrati. Allo stesso modo, il numero di tipi di lombrichi nei terreni di controllo non differisce significativamente da quello dei terreni al di sopra del blocco di condotti.

Effetti sulla qualità del suolo

Le nostre indagini sulla qualità del suolo non mostrano alcun impatto negativo dei terreni bonificati al di sopra del blocco di condotti nei primi due anni dopo il flusso di energia elettrica. Le misurazioni della respirazione del suolo (un indicatore dell’attività biologica del suolo) hanno mostrato poche differenze tra il suolo non perturbato e quello sopra il blocco di condotti. I terreni al di sopra del blocco di condotti hanno persino mostrato un’attività di respirazione del suolo leggermente maggiore rispetto ai terreni di controllo, indicando una maggiore attività biologica in questi terreni.

Allo stesso modo, i terreni sono ben aerati e non sono compattati dalle grandi opere di rimodellamento del terreno con macchinari pesanti.I microrganismi produttori di metano sono stati studiati come indicatori di compattazione, poiché possono moltiplicarsi solo in condizioni di limitazione dell’ossigeno.Tutti gli altri organismi del suolo dipendono dall’ossigeno per la produzione di energia e la riproduzione.In tutti i campioni di suolo, questi indicatori di compattazione microbica erano al di sotto del limite di rilevamento del metodo, indicando che i terreni sono ben aerati (cioè non compattati) dopo il rimodellamento del terreno e possono essere utilizzati per scopi agricoli senza restrizioni.

In conclusione, la qualità del suolo e le popolazioni di lombrichi non sono state influenzate dal rimodellamento del terreno e dal leggero aumento della temperatura del terreno nei primi due anni dopo il flusso di energia elettrica. I terreni sopra il blocco di condotti sono stati perfettamente ricoltivati, non sono compattati e sono biologicamente attivi. I terreni sono ben popolati di lombrichi, grazie alle condizioni favorevoli del suolo. Tuttavia, poiché le radici possono mettere in pericolo il cavo interrato, il terreno al di sopra del blocco di condotti per cavi deve essere mantenuto privo di alberi ad alto fusto o con radici profonde. Solo studi a più lungo termine (> 5 anni) mostreranno se l’aumento dell’attività biologica dei terreni al di sopra del blocco di condotti porta a una maggiore perdita di humus, che potrebbe influire sulle funzioni del suolo e sulla biodiversità.



Autore esterno

Michael Frank
Dr. Beat Frey*

Senior Scientist, WSL Swiss Federal Research Institute

* Il dialogo è di fondamentale importanza per Swissgrid. Il confronto aiuta infatti a migliorare la comprensione reciproca e ad ampliare le conoscenze. Per questo motivo pubblichiamo sul blog di Swissgrid anche articoli di autori invitati su temi rilevanti.

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