Una mappa che mostra il cambiamento totale di stoccaggio dell'acqua in chilometri cubi per 14 principali falde acquifere in 15 anni sulla base dei dati satellitari. Uno studio condotto dall'Università del Texas ad Austin ha utilizzato i dati per esaminare in che modo l'irrigazione e il clima hanno influenzato l'approvvigionamento idrico di ciascuna falda acquifera. Lo stoccaggio totale dell'acqua include le acque sotterranee, acque del suolo e acque superficiali. I colori caldi indicano falde acquifere che hanno perso acqua. I colori freddi sono falde acquifere che hanno guadagnato acqua. Credito:Scanlon et al.
I ricercatori dell'Università del Texas ad Austin hanno creato un bilancio per l'acqua negli Stati Uniti, monitorando lo stoccaggio totale di acqua in 14 delle principali falde acquifere del paese in 15 anni.
I risultati sono stati pubblicati in Lettere di ricerca ambientale il 17 agosto 2021, con la ricerca che esamina l'interazione tra abitudini irrigue e clima sull'acqua.
Lo studio ha scoperto che l'irrigazione può essere gestita in modo più efficace nelle regioni umide della metà orientale degli Stati Uniti dove l'acqua di superficie è più facilmente disponibile, una scoperta che potrebbe avere implicazioni su dove gli Stati Uniti possono coltivare cibo, secondo i ricercatori. Con siccità a lungo termine e inondazioni intense intermittenti previste in futuro, in particolare negli aridi Stati Uniti occidentali, vi è una crescente preoccupazione per l'eccessiva tassazione delle risorse idriche nella regione, soprattutto per l'agricoltura irrigua.
"È importante comprendere la relazione tra l'uso umano dell'acqua e gli estremi climatici per sviluppare pratiche di gestione dell'acqua più sostenibili in futuro, " ha detto l'autore principale dello studio Bridget Scanlon, un ricercatore senior presso l'UT Bureau of Economic Geology, un'unità di ricerca della Jackson School of Geosciences.
Lo studio evidenzia inoltre come le acque superficiali svolgano un ruolo importante nel reintegro delle acque sotterranee, con queste risorse idriche che aiutano a smorzare gli impatti dell'irrigazione.
Ad esempio, il pompaggio delle acque sotterranee per l'irrigazione nella falda acquifera del Mississippi Embayment ha superato quello della California Central Valley, una delle aree agricole più produttive del mondo. Ma i dati satellitari hanno mostrato che il Mississippi Embayment non ha subito alcun esaurimento delle acque sotterranee a lungo termine nonostante gli alti livelli di pompaggio. I ricercatori hanno attribuito questo al pompaggio delle acque sotterranee che cattura l'acqua dalla fitta rete di corsi d'acqua nell'umido Mississippi Embayment.
In contrasto, negli Stati Uniti occidentali semiaridi, dove la siccità è molto più diffusa, l'irrigazione può amplificare o attenuare gli impatti della siccità a seconda della fonte di acqua di irrigazione. Per esempio, nella valle centrale della California, l'irrigazione passa da acque prevalentemente superficiali durante i periodi umidi a prevalentemente acque sotterranee durante i periodi di siccità, amplificando gli impatti della siccità sull'esaurimento delle acque sotterranee. Ciò ha portato all'esaurimento delle acque sotterranee nella Central Valley per un totale di circa 30 chilometri cubi, simile alla capacità di stoccaggio del Lago Mead, il più grande serbatoio di acqua superficiale negli Stati Uniti
Un campo nella California Central Valley alimentato tramite irrigazione a piena. Credito:Flickr/staticantics
E negli Stati Uniti nord-occidentali e centro-settentrionali, l'irrigazione diffusa delle acque superficiali probabilmente ha aiutato lo stoccaggio totale di acqua in queste falde acquifere a rimanere stabile o aumentare leggermente, anche se alcune aree hanno affrontato condizioni di siccità simili a quelle della Central Valley.
Per capire come l'acqua è cambiata nel tempo, i ricercatori hanno utilizzato le misurazioni dei satelliti GRACE della NASA prese dal 2002 al 2017 per tracciare la quantità totale di acqua immagazzinata in ciascuna area acquifera, comprese le acque sotterranee, umidità del suolo, acque superficiali e neve.
I ricercatori hanno anche compilato i dati climatici e i record di irrigazione per ciascuna area acquifera e i risultati della modellazione regionale dell'U.S. Geological Survey. I dati climatici includevano informazioni su precipitazioni e siccità. I registri di irrigazione includevano i volumi d'acqua e se l'acqua proveniva da acque superficiali o falde acquifere.
Confrontando lo stoccaggio totale di acqua nel tempo con i dati climatici e di irrigazione, i ricercatori sono stati in grado di descrivere come stava cambiando l'approvvigionamento idrico di ciascuna area acquifera e il ruolo svolto dagli esseri umani nell'amplificare o smorzare gli impatti climatici sullo stoccaggio dell'acqua.
Scott Tinker, il direttore del Bureau of Economic Geology, ha affermato che le intuizioni dello studio sull'influenza umana offrono informazioni critiche per la gestione delle risorse idriche in futuro.
"Mentre continuiamo a studiare gli impatti degli estremi climatici, è fondamentale comprendere anche l'impatto delle pratiche di gestione umana sull'acqua e su altre risorse naturali, " ha detto. "Questo studio fa progressi significativi verso tale fine".
