La falda acquifera della Central Valley della California, la principale fonte di acque sotterranee della regione, ha subito una perdita permanente di capacità durante la siccità sperimentata nell'area dal 2012 al 2015.

La California è stata colpita da una serie di siccità negli ultimi decenni, di cui uno tra il 2007 e il 2009, e la siccità del millennio che ha afflitto lo stato dal 2012 al 2015. A causa della mancanza di risorse idriche, lo stato ha attinto pesantemente dalle sue riserve acquifere sotterranee durante questi periodi.

Secondo una nuova ricerca, la falda acquifera della San Joaquin Valley nella Central Valley si è ridotta in modo permanente fino al 3% a causa dell'eccesso di pompaggio durante il periodo di siccità prolungato. In combinazione con la perdita della siccità dal 2007 al 2009, la falda acquifera potrebbe aver perso fino al 5% della sua capacità di stoccaggio durante i primi due decenni del 21° secolo, secondo Manoochehr Shirzaei, un assistente professore di scienze della terra presso l'Arizona State University di Tempe e uno dei coautori di un nuovo studio pubblicato su AGU's Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

L'acqua sotterranea esiste negli spazi dei pori tra i grani di terreno e le rocce. Quando i fluidi vengono estratti dalle falde acquifere, gli spazi dei pori si chiudono. C'è una gamma per la quale questi spazi possono ridursi ed espandersi elasticamente. Ma se gli spazi dei pori si chiudono troppo, iniziano a crollare, causando il restringimento irreversibile del terreno.

Capire quanto la falda si è ridotta in modo permanente potrebbe aiutare i gestori dell'acqua a prepararsi per future siccità, secondo gli autori dello studio. La falda acquifera della San Joaquin Valley fornisce acqua dolce alla Central Valley, un importante hub che produce più di 250 colture diverse per un valore di $ 17 miliardi all'anno, secondo il Servizio Geologico degli Stati Uniti.

"Se abbiamo anche solo una siccità per decennio, le nostre falde acquifere potrebbero ridursi ogni volta un po' di più e perdere permanentemente più di un quarto della loro capacità di stoccaggio in questo secolo, " disse Susanna Werth, un assistente di ricerca professore di scienze della terra presso l'Arizona State University, e co-autore del nuovo studio.

Il nuovo studio potrebbe anche aiutare gli scienziati a capire come altre aree potrebbero essere colpite dalla siccità.

"È stata una curiosità per noi capire quanta acqua sotterranea è stata persa in quelle particolari regioni e ci darà un quadro di cosa possiamo aspettarci per le aree aride in tutto il mondo se le pratiche delle acque sotterranee non sono sostenibili, " disse Chandrakanta Ojha, un ricercatore post-dottorato presso l'Arizona State e l'autore principale del nuovo studio.

Acqua sotterranea dallo spazio

I ricercatori hanno misurato le variazioni del volume dell'acqua dovute alla variazione delle acque sotterranee nella falda acquifera utilizzando i dati del Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), una missione gemellare satellitare che ha misurato il campo gravitazionale terrestre ogni mese da aprile 2002 a giugno 2017. Gli autori dello studio hanno confrontato le perdite di acque sotterranee basate sulle misurazioni GRACE con quelle calcolate dalle misurazioni del movimento terrestre verticale ottenute dal GPS. Le depressioni del terreno sono state misurate anche con una tecnica radar chiamata InSAR e estensimetri multipli, dispositivi installati in un pozzo di osservazione delle acque sotterranee. Hanno anche esaminato le registrazioni del livello delle acque sotterranee.

Gli autori dello studio hanno scoperto che dal 2012 al 2015, la falda acquifera della San Joaquin Valley ha perso un volume totale di circa 30 chilometri cubi (7,2 miglia cubi) di acque sotterranee. Anche la falda acquifera si è ridotta in modo permanente dallo 0,4 percento al 3,25 percento, secondo il nuovo studio.

Ricerche precedenti hanno scoperto che la siccità dal 2007 al 2009 ha causato la perdita permanente della falda acquifera di San Joaquin tra lo 0,5% e il 2% della sua capacità. cumulativamente, gli autori hanno affermato che entrambi i periodi di siccità - dal 2007 al 2009 e dal 2012 al 2015 - hanno causato la riduzione permanente della falda acquifera di San Joaquin fino al 5,25 percento.

Previsione dei futuri effetti della siccità

Shirzaei ha affermato che le informazioni raccolte sono importanti per la pianificazione futura, soprattutto perché la perdita di capacità di stoccaggio permanente è insostenibile a lungo termine.

Utilizzando questo tipo di calcolo, Shirzaei ha affermato che i gestori delle risorse territoriali e idriche possono prevedere l'effetto della siccità sul sistema acquifero. Ciò può aiutare a regolamentare meglio la conservazione delle acque sotterranee durante quei periodi e prevenire la perdita permanente della capacità di stoccaggio della falda acquifera.

Shirzaei ha affermato che la compattazione della falda acquifera può anche causare fessure e crepe sulla superficie mentre la terra si abbassa. Questo potrebbe influenzare le strade, linee elettriche, ferrovie o altre infrastrutture, ma sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere i dettagli di questi effetti.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.