Energy budget method to estimate evaporation of Lake Baratz, Sardinia

In Mediterranean environments, evaporation is a key component of lake water budgets. We used the energy budget method to estimate evaporation of the Lake Baratz. We measured by a raft station the water temperature at the surface and at 1, 2, 4, 6, and 8 meters depth, as well as air temperature, relative humidity, wind speed, and net radiation over a period of two years. Our results indicate that mean yearly evaporation over Lake Baratz was ~979 mm. On an annual scale evaporation estimated by energy budget is lower than Penman of about 15%. Solar radiation and heat storage were found to be the most important energy fluxes to and from the lake and had the greatest effect on evaporation rates for the energy budget method. Energy advected to and from the lake by precipitation, surface water, and ground water had minor effect on evaporation rates. Lake Baratz, like other lakes in a Mediterranean environment, is particularly sensitive to the climate changes.

Nel 2008 il Lago di Baratz, in Sardegna, ha registrato un livello minimo storico, e solo di recente il lago è tornato al livello medio storico degli ultimi decenni. Risulta difficile attribuire ad un unico fattore tale evento (cambiamenti climatici, siccità, antropizzazione, prelievi idrici non regolamentati), ma un’analisi del bilancio idrico può essere d’aiuto per comprenderne meglio le dinamiche. Fra le componenti del bilancio idrico l’evaporazione da specchi d’acqua rappresenta un’aliquota rilevante in ambiente mediterraneo. Abbiamo applicato il metodo del bilancio energetico per la stima dell’evaporazione dal lago di Baratz. Questo metodo, sebbene laborioso, è considerato da diversi autori quello più preciso per la stima dell’evaporazione. Durante il biennio 2011-2013, tramite l’ausilio di una stazione metereologica galleggiante, sono state misurate le variabili ambientali di temperatura e umidità relativa dell’aria, velocità del vento, radiazione solare netta, e la temperatura dell’acqua a diverse profondità. Inoltre, è stata applicata la formula di Penman, spesso utilizzata in letteratura perché di più semplice applicazione. I risultati indicano che l’evaporazione annuale sul lago di Baratz è di circa 979 mm. A scala annuale è stato calcolato che la formula di Penman sovrastima in media di circa il 18%, ma con notevoli differenze stagionali, massime in estate e minime in inverno. La radiazione solare e l’entalpia del lago risultano le componenti energetiche più importanti del bilancio, poiché hanno il maggiore effetto sul tasso di evaporazione. Il flusso di energia in entrata o in uscita fornito dalle precipitazioni dirette, dai deflussi superficiali o da quelli freatici, ha un effetto trascurabile sull’evaporazione. Il lago di Baratz, come altri laghi in ambiente mediterraneo, è pertanto particolarmente sensibile alle variazioni del clima.