p Usando um número sem precedentes de imagens de radar de satélite, geofísicos da Caltech rastrearam como o solo no sul da Califórnia sobe e desce à medida que a água subterrânea é bombeada para dentro e para fora dos aquíferos abaixo da superfície. p Suas descobertas são apresentadas em um estudo que acompanha a deformação da superfície da Terra ao longo de um período de 18 anos. O trabalho pode ser usado por distritos de gestão de água para avaliar a forma e o tamanho precisos dos aquíferos e o impacto do uso da água da região nesses aquíferos. O trabalho também revela o que poderia ser uma falha anteriormente não mapeada em todo o nordeste do Condado de Orange.

p "O que vemos através da subida e descida da superfície do solo é a resposta elástica da terra às mudanças regulares no nível do lençol freático, "diz o autor principal Bryan Riel (MS '14, Ph.D. '17), que era um estudante de graduação no laboratório de Mark Simons da Caltech no momento da pesquisa, e agora é engenheiro de análise de sinais no JPL, que é gerenciado pela Caltech para a NASA. "Porque temos dados de um longo período de tempo, também fomos capazes de isolar sinais de deformação de superfície de longo prazo, incluindo subsidência da terra que parece ser causada pela compactação de camadas de argila em resposta às variações de fundo na retirada de água subterrânea. "Riel e Simons também foram capazes de ver características nítidas onde a água não estava fluindo, que podem indicar limites de aquíferos, bem como falhas.

p O estudo, que foi publicado online em 30 de abril pela revista Pesquisa de Recursos Hídricos , usa dados de radar disponíveis publicamente capturados entre 1992 e 2011 por satélites da Agência Espacial Europeia. Os dados de satélite foram compilados em 881 interferogramas de radar - imagens criadas por sinais de radar refletidos na superfície da Terra - para rastrear o movimento do solo quase vertical até o milímetro com uma resolução horizontal de dezenas de metros, sobre uma área que se estende desde San Fernando, a noroeste do centro de Los Angeles, até Irvine, em Orange County.

p Quando todas as imagens são costuradas, eles mostram o solo abaixo do sul da Califórnia subindo e descendo anualmente, como um gigante inspirando e expirando. Os resultados foram verificados em relação às medições de GPS tomadas pelo Orange County Water District (OCWD) e pelo Water Replenishment District of Southern California, o que corrobora os achados. As subidas e descidas periódicas do solo contam a história da gestão dos aquíferos do sul da Califórnia e como essa gestão mudou ao longo do tempo, diz Simons, o John W. e Herberta M. Miles Professor de Geofísica na Caltech e JPL cientista-chefe.

p “No início do período de estudo, vemos grandes sinusóides - altos e baixos mais altos. Perto da última metade do estudo, que fica um pouco plano, indicando que os distritos de controle de água estavam gerenciando mais ativamente os aquíferos, e certificando-se de colocar água de volta neles em vez de apenas retirá-la, "Simons diz.

p Roy Herndon, hidrogeologista chefe do OCWD, diz que sua equipe trabalha para garantir que o solo nunca afunde muito - um desenvolvimento do qual ele pode nunca se recuperar.

p "Suspeitamos que a geologia de nossa bacia pode permitir que ocorra subsidência se permitirmos que muita água subterrânea seja bombeada, mas nunca a reenchemos. Temos argilas e sedimentos que podem se comprimir e compactar com o tempo, "Herndon diz.

p Essa estratégia está codificada na Lei de Gestão de Águas Subterrâneas Sustentáveis ​​(SGMA), assinada pelo governador da Califórnia Jerry Brown em 2014, o que determina que os gestores das águas subterrâneas devem evitar o abaixamento permanente do nível do solo. O fenômeno tem atormentado o vale de San Joaquin, na Califórnia central, há gerações. A compactação do solo impulsionada por um lençol freático encolhendo fez com que o solo na área diminuísse em até 28 pés, de acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS). Herndon diz que o estudo de Riel, Simons, e os coautores - e outras pesquisas semelhantes - ajudarão os distritos hídricos a garantir que suas estratégias de gerenciamento de água sejam eficazes para evitar a compactação do solo na Califórnia.

p Embora a ascensão e queda do solo fossem esperadas, os dados do radar também mostraram algumas características inesperadas, Simons diz, incluindo um limite acentuado na borda de um aquífero, o que poderia indicar uma falha soterrada ao longo da borda leste de uma bacia onde o Rio Santa Ana passa pela área de Santa Ana / Garden Grove. Além disso, o mapa revelou uma pequena área com elevação anormalmente grande do nível do solo que acabou sendo causada por operações petrolíferas bombeando óleo para fora e água para dentro.

p Riel, Simons, e os co-autores confiaram nos dados dos satélites da ESA. Enquanto isso, JPL, NASA, e a Organização de Pesquisa Espacial da Índia (ISRO) estão planejando lançar um novo satélite de radar chamado NISAR no início de 2022, que fornecerá observações de duas direções a cada 12 dias, proporcionando alta qualidade, dados de resolução mais alta do que os disponíveis anteriormente.

p "Com esse tipo de dados, seremos capazes de pintar uma imagem ainda mais clara que pode revelar ainda mais sobre o solo sob nossos pés, "Simons diz.

p O estudo é intitulado "Quantificação da deformação do solo nas bacias costeiras de Los Angeles e Santa Ana devido à retirada de água subterrânea".