Questo diagramma concettuale confronta due approcci per modellare il movimento dell'acqua sopra e sotto la superficie terrestre. I modelli tradizionali della superficie terrestre semplificano il sistema risolvendolo come un insieme di colonne discrete senza flusso laterale delle acque sotterranee, mentre i modelli idrologici integrati collegano il flusso tridimensionale nel sottosuolo con i processi alla superficie terrestre. Credito:Laura Condon, Università di Siracusa; Mary Michael Forrester e Reed Maxwell, Colorado School of Mines
Gli impianti sono uno dei maggiori utilizzatori di acqua sulla terraferma e, attraverso la traspirazione, spostano più acqua nell'atmosfera di quanto torrenti o fiumi si muovano attraverso il paesaggio. A differenza del flusso di corrente, che si può facilmente osservare, misurare o simulare la quantità di acqua che le piante trasmettono nell'atmosfera è una sfida significativa.
Ora, utilizzando le capacità informatiche avanzate del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, gli scienziati hanno modellato la traspirazione delle piante dalle acque sotterranee all'atmosfera. Così facendo, hanno scoperto che il flusso laterale delle acque sotterranee, che non è stato incluso in precedenti studi di modellazione, potrebbe essere l'anello mancante per prevedere quanto sia importante l'uso dell'acqua delle piante per il ciclo globale dell'acqua.
La gestione delle risorse idriche su scala regionale richiede la comprensione della quantità di acqua utilizzata dalla vegetazione in quella regione. L'importanza relativa della traspirazione delle piante è una delle maggiori incertezze nel bilanciare il ciclo dell'acqua regionale e globale. Il miglioramento delle simulazioni regionali e globali della traspirazione delle piante consentirà agli scienziati di prevedere meglio come il sistema idrico risponderà ai futuri cambiamenti del sistema terrestre. Le nuove intuizioni consentiranno inoltre agli scienziati di prevedere e comprendere quanta acqua dolce è disponibile a livello globale.
Utilizzando simulazioni idrologiche integrate che accoppiano i processi energetici della vegetazione e del suolo con l'idrologia superficiale e sotterranea, i ricercatori hanno studiato l'importanza relativa della traspirazione come frazione di tutta l'acqua che si sposta dalla superficie terrestre all'atmosfera (comunemente denominata partizione della traspirazione) su scala continentale. Hanno scoperto che sia il flusso totale di acqua che la partizione della traspirazione sono collegati alla profondità della falda freatica. A causa di questa connessione, l'inclusione del flusso delle acque sotterranee nel modello aumenta la partizione della traspirazione dal 47±13% al 62±12%. Questa scoperta suggerisce che il flusso delle acque sotterranee, che è generalmente semplificato o escluso da altre simulazioni su scala continentale, potrebbe fornire un collegamento mancante per conciliare le osservazioni ei modelli globali dei flussi idrici terrestri.
