Erica Woodburn apaixonou-se pela hidrogeologia - o estudo da distribuição e movimento das águas subterrâneas - como estudante de graduação em geologia. "Fiquei fascinado com a ideia de que não sabemos onde e como as águas subterrâneas se movem na maior parte do tempo, e que não sabemos quanto disso teremos que contar para o futuro, " ela disse.

Hoje, Woodburn - um cientista pesquisador da Área de Ciências Ambientais e da Terra do Laboratório, e um dos dez vencedores da Pesquisa e Desenvolvimento Dirigido do Laboratório de Carreira (LDRD) anunciados em novembro - está desenvolvendo uma nova técnica de modelagem que emprega tecnologia de sensoriamento remoto para entender "os efeitos da mudança climática no abastecimento de água da Califórnia, incluindo o impacto de extremos climáticos - como chuvas fortes ou eventos de queda de neve seguidos por longos períodos de seca - que o estado experimentou nos últimos anos, " ela disse.

Alguns vêem as preciosas reservas de água subterrânea da Califórnia como uma proteção potencial contra anos de seca, mas o problema, de acordo com Woodburn, é que você não pode ver quanta água subterrânea está realmente armazenada abaixo de nós. "E essa é uma grande questão no Vale Central, que fornece grande parte da água do estado para a agricultura, industrial, e usos municipais, "disse ela." E sem quaisquer análogos históricos dos extremos climáticos, é especialmente incerto ao tentar projetar como um novo clima afetará nossas águas subterrâneas no futuro, " ela adicionou.

Woodburn e sua equipe de pesquisa estão usando computação de alto desempenho no Centro Nacional de Computação Científica de Pesquisa Energética (NERSC) do Berkeley Lab, um DOE Office of Science User Facility, para modelar os processos físicos 3-D do que é chamado de "zona crítica" da Terra - a área que abrange desde as águas subterrâneas profundas até a parte mais baixa da atmosfera.

Seu modelo será capaz de quantificar como a dinâmica da zona crítica, como mudanças no armazenamento de água subterrânea, pode afetar a disponibilidade de água para a vegetação, por exemplo. Eles também podem usar seu modelo para simular como diferentes cenários de aquecimento podem afetar os padrões de acumulação de neve na cordilheira de Sierra Nevada, ou afetar os fluxos ambientais necessários para espécies ameaçadas ou em risco.

A equipe também está modelando uma bacia hidrográfica em grande parte não gerenciada no norte da Califórnia para compreender os efeitos das mudanças climáticas separados daqueles da gestão da água. Esses dados serão então acoplados aos dados do satélite GRACE da NASA em um esforço para isolar a dinâmica e o comportamento do armazenamento da água subterrânea.

Ao obter uma melhor compreensão do ciclo hidrológico desta bacia hidrográfica, os pesquisadores esperam "usar seus resultados para informar o que acontecerá com as águas subterrâneas se diferentes técnicas de gestão da água ou de mitigação das mudanças climáticas forem implementadas, " ela disse.