Le previsioni generali a lungo termine per la California con l'intensificarsi del cambiamento climatico:siccità più frequenti, interrotto a intermittenza da anni in cui grandi tempeste portano pioggia più rapidamente di quanto l'infrastruttura idrica possa gestire.

Questo clima bipolare avrà profonde implicazioni per l'industria agricola da 50 miliardi di dollari dello stato e per l'elaborata rete di bacini idrici, canali, e acquedotti che immagazzinano e distribuiscono l'acqua. Un sistema costruito per l'irrigazione e la protezione dalle inondazioni deve adattarsi per accogliere una maggiore conservazione. "Gli effetti del cambiamento climatico richiedono cambiamenti radicali nel modo in cui l'acqua viene gestita in California, ", ha scritto il Dipartimento statale delle risorse idriche in un white paper di giugno 2018.

Durante i periodi di siccità, agricoltori e comuni hanno pompato le acque sotterranee per aumentare le scarse forniture di superficie. Dopo quasi un secolo di intenso utilizzo, molte falde acquifere sono gravemente esaurite. E la legge quinquennale della California che regola i bacini idrici sotterranei si sta avvicinando al momento della verità:nel 2020, i piani di sostenibilità sono dovuti alle agenzie che gestiscono le falde acquifere gravemente impoverite. Devono trovare più acqua per sostenere le falde acquifere o mettere fuori uso i terreni coltivati. La legge—la legge sulla gestione sostenibile delle acque sotterranee, o SGMA - sta cominciando a mordere. Uno studio del 2019 del Public Policy Institute of California ha previsto che almeno 500, Alla fine, 000 acri di terreno agricolo saranno inattivi.

Per alleviare il dolore, gli ingegneri stanno cercando di sfruttare una fonte d'acqua non convenzionale e ingombrante:le tempeste torrenziali che a volte si abbattono sull'Oceano Pacifico e bagnano la California. "Dobbiamo catturare i fiumi atmosferici, " ha detto Tim Quinn, l'ex direttore dell'Associazione delle agenzie idriche della California. Ma, Ha aggiunto, "Non abbiamo le giuste strutture di trasporto. Non c'è abbastanza spazio per catturare i fiumi atmosferici". Quinn vuole catturare l'acqua piovana e deviarla in "parcheggi acquatici, "come li chiama lui, dove l'acqua può rifluire nelle falde acquifere esaurite. Questo serve a diversi scopi:ripristinare una risorsa naturale esaurita, ridurre il cedimento del suolo e provvedere al futuro approvvigionamento idrico.

Dopo l'approvazione della legge, gruppi tra cui agenzie idriche statali e locali, non profit, agricoltori, e gruppi agricoli come l'Almond Board, stanno spingendo per aumentare le opportunità di ricarica. "SGMA è un grande pilota, "ha detto Ashley Boren, direttore esecutivo di Conservazione sostenibile, un'organizzazione senza scopo di lucro che lavora con agricoltori e agenzie idriche locali in tutto lo stato. "C'è un interesse molto maggiore per la ricarica rispetto a prima della SGMA".

Nel bacino di Tulare a sud, i distretti irrigui hanno da tempo indirizzato l'acqua su appositi campi progettati per consentirle di percolarsi rapidamente e ricaricare le falde acquifere. Ora, "invece di attenersi ai piani di ricarica originali, ci stiamo ricaricando aggressivamente, " ha detto Aaron Fukuda, direttore generale del distretto di irrigazione di Tulare. "Se qualcuno può indicare un buco un piede per un piede per un piede, Vado a metterci dell'acqua».

"Invece di attenersi ai piani di ricarica originali, stiamo ricaricando aggressivamente. Se qualcuno può indicare un buco un piede per un piede per un piede, Vado a metterci dell'acqua».

Il collega di Boren alla Conservazione Sostenibile, Daniel Mountjoy, ha detto che più di 120 milioni di acri di acqua sotterranea "sono stati pompati dalle falde acquifere della California" nella Central Valley negli ultimi 70 o 80 anni. Ha aggiunto, "Penso che sia un gigantesco serbatoio sotterraneo che è già stato costruito". Se pensi al costo della costruzione di un serbatoio"—e al costo delle autorizzazioni ambientali—perché dovremmo farlo quando abbiamo accesso a 120 milioni di acri di capacità?"

Far inondare di nuovo la Central Valley

Come attingere ai fiumi atmosferici? Chiedi a Don Cameron, di Elmo, che gestisce la Fattoria Terranova sulla North Fork del Kings River. Ha inondato i suoi vigneti dal 2011. Ha investito $ 14 milioni - $ 5 milioni da una sovvenzione DWR e altri $ 9 milioni da Terranova - in strutture di deviazione che aumenteranno l'importo che può ricaricare nel sottobacino della falda acquifera di Kings da 14 piedi cubi per secondo a 500 cf, o 1, 000 acri al giorno. (Un piede acro equivale a circa 326, 000 galloni; le famiglie medie della California usano fino a un piede acro all'anno.)

Per 38 anni, Cameron ha gestito la fattoria, che coltiva 25 colture diverse, dai pomodori e aglio all'uva da vino e, più recentemente, mandorli. "Ho notato qualche tempo fa che la falda freatica scendeva di due piedi all'anno, " ha detto. "Ci siamo resi conto che dovevamo fare qualcosa." I suoi sforzi iniziali per costruire un'infrastruttura di ricarica:un tubo, un canale, e un punto designato per la ricarica, ampliato nove anni fa quando ha ricevuto 75 dollari, 000 sovvenzione dal Servizio di conservazione delle risorse naturali del Dipartimento federale dell'agricoltura. Questo gli ha permesso di monitorare "se potremmo fare la ricarica delle acque sotterranee su paesaggi di lavoro, inondando i suoi campi, sia quelli a riposo che quelli dove le colture permanenti, come viti, cresciuto.

"Abbiamo iniziato ad allagare le uve da vino. Abbiamo tenuto l'acqua aperta da febbraio a fine giugno. I vicini pensavano che fossimo pazzi, che stavamo rovinando la nostra uva." Non lo era. Ora inonda non solo i vigneti, ma anche i noci. Lavora con DWR, promettendo di prendere l'acqua in eccesso negli anni delle inondazioni per prevenire le inondazioni a valle e ha messo da parte 400 acri come sito di ricarica permanente e 1, 200 acri in più per la ricarica stagionale.

Il suo nuovo sistema comprende una grande struttura con cancelli che si aprono per far uscire l'acqua dalla diramazione nord del fiume Kings a un canale e la grande stazione di pompaggio per estrarre l'acqua di superficie dal canale, più una struttura con cancelli che si aprono per far uscire l'acqua da quattro nuovi tubi da 72 pollici e in un canale, diretti verso le aree di ricarica. Si aspetta di essere in grado di ricaricare a una velocità di 500 piedi cubi al secondo, che sarebbe uguale a 1, 000 acri al giorno, nella falda impoverita. "La capacità di stoccaggio sotto i nostri piedi è compresa tra 2 e 3 milioni di acri-piedi, " ha detto. "Abbiamo un enorme potenziale sotto i nostri piedi".

Non è solo. Anthea Hansen, direttore generale del distretto idrico di Del Puerto, vuole anche utilizzare l'irrigazione per inondazione per attingere ai fiumi atmosferici; il suo distretto collabora con un altro in un progetto pilota da 2 milioni di dollari per ricaricare le falde acquifere. Aaron Fukuda a Tulare aiuta a gestire un distretto utilizzando parte di una sovvenzione federale di 1,95 milioni di dollari per costruire un nuovo bacino di ricarica e studiare modi per espandere le strutture di ricarica esistenti. Nell'anno piovoso del 2017, il suo distretto forniva acqua a basso costo agli agricoltori disposti a rimetterla nella falda acquifera. Ma per un singolo agricoltore, creare un bacino di ricarica potrebbe essere costoso. Contando il prezzo della terra, costi di ingegneria e scavo, una conduttura per spostare l'acqua, e spese legali, un progetto di ricarica di un acro può costare $ 100, 000, Stime di Fukuda.

Per agenzie o privati ​​che cercano di creare nuovi bacini di ricarica, un nuovo studio di Stanford offre uno strumento. Lo studio, fatto da Rosemary Knight, un professore di Scienze della Terra, e un ex dottorato di ricerca. lo studente Ryan Smith, ora assistente professore presso la Missouri University of Science and Technology, può aiutare coloro che costruiscono stagni di ricarica a evitare i problemi che affliggono il sistema di consegna del canale Friant-Kern. L'eccessivo pompaggio fece sprofondare il terreno sottostante, sforzando la struttura e riducendone la capacità. Lo studio mostra come una combinazione di telerilevamento satellitare e aereo, che mappano gli strati sotterranei di sabbia e argilla, può essere utilizzato per prevedere come la ricarica può ridurre la subsidenza. La combinazione delle fonti di dati consente la creazione di mappe del collegamento tra la ricarica (o il pompaggio continuo delle acque sotterranee) e la subsidenza.

Le operazioni di ricarica non sono una novità; bacini dedicati hanno punteggiato per anni la Valle di San Joaquin e la Valle di Sacramento. Il distretto di stoccaggio dell'acqua Rosedale-Rio Bravo della contea di Kern risale al 1959. Tali operazioni hanno contribuito ad aumentare il totale dell'acqua ricaricata per la San Joaquin Valley a 6,5 ​​milioni di acri-piedi nel 2017, un anno, come quello attuale, imbevuto di fiumi atmosferici. Ma la quantità totale di afflusso alle acque superficiali era più vicina a 30 milioni di acri-piedi, Segnalato da PPIC. Mentre il volume di pioggia e il volume di ricarica erano eccezionali, i ricercatori dicono che più ricarica era possibile. Una media annua di circa 500, Sono disponibili 000 piedi per acro di potenziale di ricarica, circa un quarto del deficit medio annuo di acque sotterranee dovuto a un pompaggio eccessivo.

Il Dipartimento statale delle risorse idriche ha un programma dedicato al miglioramento della ricarica in azienda chiamato Flood Managed Aquifer Recharge, o FloodMAR. Kamyar Guivetchi del DWR ha affermato che stanno lavorando con il distretto di irrigazione di Merced per scoprire quanta acqua potrebbe essere ricaricata sui terreni agricoli nello spartiacque del fiume Merced. Oltre a questo, Egli ha detto, "Vogliamo allargare l'impronta" di nuovi progetti. Gli ostacoli che vede vanno oltre le infrastrutture. "Non si tratta di grandi infrastrutture; si tratta di una grande collaborazione" tra privati, interessi pubblici e non profit.

Buzz Thompson, un professore di diritto di Stanford, si concentra sul problema dello spostamento dell'acqua. "La linea di fondo è che negli anni veramente piovosi, non abbiamo la possibilità di immagazzinare tutta l'acqua disponibile, " Ha detto. Gli ostacoli legali includono il sistema di 120 anni di diritti individuali stabiliti a specifiche quantità di acqua. Questi devono essere soddisfatti prima che l'eccesso possa essere preso per la ricarica. Così devono essere i requisiti per le consegne ambientali di acqua che assicurano che i pesci abbiano abbastanza acqua. Più problematico:"In questo momento la maggior quantità di acqua superficiale è disponibile a nord del Delta della Baia e alcuni dei migliori siti di stoccaggio sono a sud del Delta, " ha detto. Finché il Delta è un collo di bottiglia dei trasporti, che limita la quantità che può essere immagazzinata."

Un intoppo:chi possiede l'acqua ricaricata?

Un incentivo che spinge gli agricoltori a ricaricarsi è la consapevolezza che negli anni secchi avranno accesso all'acqua che hanno depositato negli anni piovosi. I distretti irrigui e le agenzie per la sostenibilità delle acque sotterranee non hanno un approccio comune alla questione del credito. "Con SGMA, ogni agenzia stabilirà le proprie regole, " ha detto Mountjoy della Conservazione Sostenibile. "Appartiene all'agricoltore o al distretto di irrigazione che ha il diritto di inviarlo all'agricoltore?"

Una scuola di pensiero favorisce la proprietà collettiva. "Il distretto idrico ha il diritto di prendere quell'acqua:resta del distretto dell'irrigazione, a beneficio di tutti gli utenti, " ha detto Mountjoy. Una seconda opzione è "dare all'agricoltore il diritto di catturarlo e venderlo. … Hanno pagato per metterlo sotto terra. Adesso è loro. Potrebbero pomparlo fuori dal terreno in un anno secco o venderlo a un vicino. Fondamentalmente crei un mercato dell'acqua."

Il distretto di stoccaggio dell'acqua semitropica della contea di Kern pratica una variante di questo. "I nostri agricoltori possono mettere in banca" acqua ricaricata "secondo il programma stabilito dal distretto. Hanno un conto in banca per il loro uso, "ha detto Giasone Gianquinto, direttore generale del distretto. "Non abbiamo deciso se possono fare altro che tenerlo per uso personale. Non posso dire che si possa spostare l'acqua fuori dal nostro distretto in un'altra zona".

Un'altra tattica:rilasciare l'acqua dai serbatoi quando si avvicina una tempesta

Un modo per catturare più fiumi atmosferici è consentire alle dighe di rilasciare l'acqua del serbatoio in previsione di una tempesta. Il Genio Militare, che gestisce i serbatoi, ha regole rigide su quanta acqua deve essere trattenuta e quando può essere rilasciata. Ora il Corpo sta lavorando con strumenti sviluppati dallo Scripps Institute of Oceanography presso l'Università della California a San Diego che facilitano le cosiddette Forecast-Informed Reservoir Operations.

Il distretto di irrigazione di Turlock utilizza gli strumenti. "Nel 2017, quando avevamo una quantità d'acqua in eccesso, siamo stati in grado di sapere cosa stava arrivando. Potremmo iniziare a fare rilasci pre-alluvione, "ha detto Josh Weimer, responsabile degli affari governativi del distretto. I rilasci anticipati, alcuni dei quali potrebbero essere ricaricati, significava che l'alluvione del 2017 al suo apice era il 25% delle inondazioni causate da tempeste altrettanto forti due decenni prima.

In tutto il paese agricolo della California, la dura realtà di un futuro senza accesso garantito alle acque sotterranee sta affondando. Jerry Gragnani, un vicino di Don Cameron che ha 70 anni, recentemente venduto 8, 000 acri della sua fattoria, mantenendo 3, 000 acri per colture permanenti come alberi di noci. "Non c'è futuro senza ricarica, " ha detto. "Non credo che ci sia un agricoltore qui intorno che non se ne renda conto. Sappiamo che se non ricarichi l'acqua, sta per esaurirsi. Una volta chiusa la falda acquifera, è chiuso per sempre." Ha aggiunto, "È un buon momento per uscire."