La ricarica delle acque sotterranee negli Stati Uniti occidentali cambierà con il riscaldamento del clima:le regioni meridionali secche avranno di meno e le regioni settentrionali avranno di più, un gruppo di ricerca guidato dall'Università dell'Arizona riferisce.

"Il nostro studio ha chiesto quale sarà l'effetto del cambiamento climatico sulla ricarica delle acque sotterranee negli Stati Uniti occidentali nel prossimo futuro, 2021-2050, e il lontano futuro, 2070-2100, " ha detto il primo autore Rewati Niraula. La ricerca faceva parte del suo lavoro di dottorato presso il Dipartimento di idrologia e scienze atmosferiche dell'UA.

Il nuovo studio copre l'intero Ovest degli Stati Uniti, dagli stati delle Alte Pianure alla costa del Pacifico, e fornisce il primo sguardo dettagliato su come la ricarica delle acque sotterranee può cambiare al variare del clima, ha affermato l'autore senior Thomas Meixner, Professore UA e capo dipartimento associato di idrologia e scienze atmosferiche.

"Per la regione meridionale degli Stati Uniti occidentali ci sarà una riduzione della ricarica delle acque sotterranee, e nella regione settentrionale degli Stati Uniti occidentali avremo un aumento, " disse Niraula, ora ricercatore associato presso il Texas Institute of Applied Environmental Research presso la Tarleton State University di Stephenville, Texas.

Le acque sotterranee sono un'importante fonte di acqua dolce, soprattutto in Occidente, ed è spesso utilizzato per sopperire alla mancanza di acqua superficiale durante i periodi di siccità, notano gli autori. In molte zone dell'Occidente, il pompaggio delle acque sotterranee attualmente supera la quantità di ricarica delle acque sotterranee.

"Le porzioni di Occidente che sono già estese in termini di risorse idriche—Arizona, Nuovo Messico, le alte pianure del Texas, la Central Valley meridionale, per quei luoghi che stanno già avendo problemi, il cambiamento climatico stringerà le viti, "Ha detto Meixner.

Niraula ha detto, "Il 2021 è molto vicino, quindi dobbiamo iniziare a recitare ora. A livello individuale e di gestore dell'acqua ci sono molte cose che possiamo fare".

I ricercatori hanno testato come le future proiezioni delle precipitazioni e della temperatura interagirebbero con aspetti della superficie terrestre come la vegetazione e il tipo di suolo per influenzare la ricarica delle acque sotterranee durante due intervalli di tempo:2021-2050 e 2071-2100.

Sebbene generalmente le aree aride diventeranno più secche e le aree umide diventeranno più umide a causa dei cambiamenti climatici, la nuova ricerca indica che i cambiamenti futuri nella ricarica delle acque sotterranee sono più complessi.

"I cambiamenti nella ricarica non sono necessariamente mappati sui cambiamenti nelle precipitazioni anche su scala molto locale, "Meixner ha detto. "La geologia e l'ecologia del paesaggio hanno un effetto".

La carta, "Come potrebbe ricaricare il cambiamento sotto il cambiamento climatico previsto negli Stati Uniti occidentali?" pubblicato online in Lettere di ricerca geofisica in ottobre. Un elenco degli autori è in fondo a questa versione. Il John Wesley Powell Center dell'U.S. Geological Survey e la National Science Foundation hanno finanziato la ricerca.

Poiché i vari regimi climatici in Occidente influenzeranno la ricarica in modo diverso, il team ha diviso l'Occidente in cinque regioni idroclimatiche:sud (Texas, Oklahoma e Kansas), sud-ovest (Utah, Colorado, Arizona e Nuovo Messico), ovest (California e Nevada), nord-ovest (Washington, Oregon e Idaho), e gli stati settentrionali delle Montagne Rocciose e delle Pianure (Montana, Wyoming, Nord Dakota, Dakota del Sud e Nebraska).

Per stimare la ricarica delle acque sotterranee per il periodo di riferimento 1971-2000, i ricercatori hanno utilizzato un modello noto come VIC (Variable Infiltration Capacity). Le informazioni del VIC sono disponibili per tutti gli Stati Uniti vicini su una griglia di circa 7,5 miglia (12 km) per lato.

Oltre alla temperatura e alle precipitazioni, Le stime di ricarica delle acque sotterranee di VIC prendono in considerazione la superficie terrestre di una particolare località, vegetazione e tipo di suolo. Questi fattori influenzano se l'acqua sul paesaggio evapora, scappa o si inzuppa nel terreno e ricarica la falda acquifera.

Per le proiezioni della temperatura e delle precipitazioni future nel prossimo futuro (2021-2050) e nel lontano futuro (2071-2100), i ricercatori hanno utilizzato 11 diversi modelli climatici globali. Gli scienziati hanno quindi inserito le stime climatiche future di ciascuno degli 11 modelli nel modello VIC per generare scenari previsti di ricarica delle acque sotterranee.

Per ogni regione e periodo di tempo, i ricercatori hanno confrontato la prevista ricarica delle acque sotterranee con la ricarica nel periodo 1971-2000.

Per il prossimo futuro, la maggior parte dei modelli previsti che si ricaricano aumenterà nella regione delle Montagne Rocciose e delle Pianure settentrionali. I modelli hanno concordato che la ricarica delle acque sotterranee sarebbe diminuita per le regioni ovest e sud-ovest. Per le regioni sud e nord-ovest, le proiezioni erano più incerte e diminuivano e aumentavano, rispettivamente.

La differenza tra le proiezioni di ricarica degli 11 modelli di cambiamento globale riflette la differenza nelle precipitazioni regionali future che i modelli proiettano, scrivono gli autori.

Questa nuova ricerca fornisce un quadro generale di come i cambiamenti climatici possono alterare la ricarica delle acque sotterranee in futuro, ha detto Meixner.

"Le acque sotterranee rappresentano una banca. Possiamo immagazzinare acqua da un decennio all'altro, e probabilmente da millennio a millennio, ma quando prendiamo un prelievo da quella banca, dobbiamo sperare che ci siano depositi per compensare il nostro prelievo, " Ha detto Meixner. "Se non ci sono depositi che compensano i prelievi, abbiamo meno acqua in futuro con cui affrontare le sfide delle risorse idriche".

Gestire le acque sotterranee ora e in futuro è il ruolo della gestione e della politica, ha detto Meixner.

"Il futuro sta dicendo che ci sarà meno ricarica. Ciò non significa che prosciughi le falde acquifere, " Ha detto Meixner. "Se prosciughiamo le falde acquifere è una decisione della direzione".