Erica Woodburn si è innamorata per la prima volta dell'idrogeologia – lo studio della distribuzione e del movimento delle acque sotterranee – come laureanda in geologia. "Ero affascinato dall'idea che non sappiamo dove e come si muovono le acque sotterranee per la maggior parte del tempo, e che non sappiamo su quanto dovremo fare affidamento per il futuro, " lei disse.

Oggi, Woodburn - uno scienziato ricercatore nell'area di scienze della terra e dell'ambiente del laboratorio, e uno dei 10 vincitori del premio Early Career Laboratory Directed Research and Development (LDRD) annunciato a novembre - sta sviluppando una nuova tecnica di modellazione che utilizza la tecnologia di telerilevamento per comprendere "gli effetti del cambiamento climatico sull'approvvigionamento idrico della California, compreso l'impatto degli estremi climatici - come forti piogge o nevicate seguite da lunghi periodi di siccità - che lo stato ha sperimentato negli ultimi anni, " lei disse.

Alcuni vedono le preziose riserve di acque sotterranee della California come un potenziale cuscinetto contro anni di siccità, ma il problema, secondo Woodburn, è che non puoi vedere quanta acqua sotterranea è effettivamente immagazzinata sotto di noi. "E questa è una domanda enorme nella Central Valley, che fornisce gran parte dell'acqua dello stato per l'agricoltura, industriale, e usi comunali, " ha detto. "E senza alcun analogo storico di estremi climatici, è particolarmente incerto quando si cerca di proiettare come un nuovo clima influenzerà le nostre acque sotterranee in futuro, " lei ha aggiunto.

Woodburn e il suo team di ricerca stanno utilizzando il calcolo ad alte prestazioni presso il National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) del Berkeley Lab, una struttura per gli utenti dell'Office of Science del DOE, per modellare i processi fisici 3D di quella che viene chiamata la "zona critica" della Terra, l'area che si estende dalle acque sotterranee profonde fino alla parte più bassa dell'atmosfera.

Il loro modello sarà in grado di quantificare come le dinamiche delle zone critiche come i cambiamenti di stoccaggio delle acque sotterranee possono influenzare la disponibilità di acqua per la vegetazione, Per esempio. Possono anche usare il loro modello per simulare come diversi scenari di riscaldamento potrebbero influenzare i modelli di accumulo di neve nella catena montuosa della Sierra Nevada, o influenzare i flussi ambientali necessari per le specie minacciate o a rischio.

Il team sta anche modellando uno spartiacque in gran parte non gestito nella California settentrionale per comprendere gli effetti del cambiamento climatico separatamente da quelli della gestione dell'acqua. Questi dati verranno quindi accoppiati con i dati del satellite GRACE della NASA nel tentativo di isolare le dinamiche e il comportamento dello stoccaggio delle acque sotterranee.

Acquisendo una migliore comprensione del ciclo idrologico di questo bacino idrografico, i ricercatori sperano di "usare i loro risultati per informare cosa accadrà alle acque sotterranee se verranno implementate diverse tecniche di gestione delle acque o di mitigazione dei cambiamenti climatici, " lei disse.