Infiltrazione dell’acqua e conducibilità idraulica satura in un bacino agricolo con discontinuità pedogenetica

Perché l’acqua del suolo conta sui pendii coltivati

Sui terreni inclinati, ogni pioggia impone una scelta: l’acqua s’infiltra nel terreno per alimentare le colture e rifornire i corsi d’acqua lentamente, oppure scorre in superficie, erodendo il suolo e trasportando fuori i prodotti chimici agricoli? Questo studio esamina l’interno del suolo in una valle coltivata a tabacco nel Sud del Brasile per capire come strati nascosti di frammenti rocciosi e argilla controllino quella scelta, e perché le misure superficiali abituali possono fuorviare agricoltori e gestori del bacino.

Strati nascosti sotto i campi

I ricercatori hanno lavorato in un piccolo bacino sorgentizio dove i ripidi versanti superiori lasciano spazio a terre più dolci in basso. Sotto i campi hanno trovato un modello comune: uno strato superficiale poco profondo, grossolano, con ghiaia e sabbia che sovrasta materiale più denso e fine in profondità. Questi netti cambiamenti di tessitura, detti discontinuità del suolo, possono comportarsi come barriere sepolte. Invece di permettere all’acqua di muoversi verso il basso, spesso la reindirizzano lateralmente lungo il pendio, cambiando la velocità con cui il terreno si bagna, si asciuga e convoglia il deflusso verso i corsi d’acqua.

Misurare quanto velocemente l’acqua può muoversi

Per capire come questi strati sepolti influenzano il movimento dell’acqua, il team ha combinato test sul campo e analisi di laboratorio. Nei campi hanno usato anelli metallici riempiti d’acqua per misurare la rapidità con cui il suolo continuava ad assorbire acqua quando era completamente bagnato, valore noto come tasso di infiltrazione a regime. In laboratorio hanno analizzato carote di suolo indisturbate prelevate a varie profondità per proprietà come distribuzione delle dimensioni dei granuli, densità, capacità di ritenzione idrica e la facilità con cui l’acqua passa quando il suolo è saturo. Hanno ripetuto queste misure su cinque versanti e su tre posizioni per ciascuno: soprassella, metà pendio e piede del pendio in basso.

Forti contrasti dall’alto al basso

Le misure hanno rivelato contrasti marcati. Vicino alla superficie, specialmente dove i solchi per il tabacco vengono regolarmente arati, l’acqua fluiva rapidamente, a volte a centinaia di millimetri all’ora. Gli strati più profondi, in particolare quelli ricchi di argilla, spesso rallentavano il flusso fino a quasi fermarlo. L’infiltrazione superficiale variava molto anche a breve distanza, perfino entro pochi metri, ed era spesso maggiore sui mezzi pendii rispetto alla sommità o al piede. I suoli con più ghiaia e sabbia tendevano a essere più sciolti, con densità minore e minore acqua trattenuta capillarmente, mentre i suoli più fini e argillosi immagazzinavano più acqua ma la lasciavano muovere più lentamente. Complessivamente, il bacino presentava un mosaico di zone veloci e lente, modellato da erosione, accumulo di sedimenti, gestione delle colture e differenze sottili di pendenza.

Guardare l’intero profilo, non solo la superficie

Una domanda chiave era quale misura predice meglio come un pendio gestirà un temporale. I ricercatori hanno confrontato i valori superficiali con un indicatore a livello di profilo che combina la resistenza di tutti gli strati in un’unica conducibilità efficace. Questa vista più profonda si è allineata molto meglio con i test di infiltrazione sul campo rispetto alla sola misura dello strato superiore. In altre parole, anche quando la superficie arata era molto permeabile, strati densi sepolti potevano comunque limitare il flusso verso il basso, costringendo l’acqua a disperdersi lateralmente e talvolta a ricomparire come deflusso più in basso sul pendio.

Cosa significa per la gestione del territorio e dell’acqua

Per agricoltori e gestori dei bacini, il messaggio dello studio è che ciò che si trova sotto lo strato di aratura conta tanto quanto ciò che c’è sopra. Pratiche che semplicemente allentano la superficie non possono risolvere completamente i problemi di deflusso ed erosione se rimangono strati profondi e compatti. È dunque necessaria una gestione attenta che consideri la profondità del suolo, la stratificazione e la posizione sul pendio, usando ispezioni in campo e misure mirate invece di basarsi solo su mappe o test superficiali. Prestando attenzione all’intero profilo del suolo, è possibile prevedere meglio dove l’acqua si infiltrerà, dove defluirà e dove potrebbe muoversi lateralmente nel sottosuolo, contribuendo a proteggere sia le colture sia le acque a valle.

Citazione: Dalbianco, L., Minella, J.P.G., Tiruneh, G.A. et al. Water infiltration and saturated hydraulic conductivity in an agricultural watershed with pedogenetic discontinuity. Sci Rep 16, 15449 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46420-1

Parole chiave: infiltrazione del suolo, idrogeologia dei pendii, conducibilità idraulica satura, rischio di erosione, agricoltura del tabacco