p Em califórnia, a quantidade de água que sai dos aqüíferos sob a região agrícola mais produtiva do estado ultrapassa em muito a quantidade de água escorrendo de volta. Esse cheque especial fez com que terras em grande parte da região afundassem como uma esponja espremida, esgotando permanentemente a capacidade de armazenamento de água subterrânea e danificando a infraestrutura. p A tendência - e um mandato de 2014 para a gestão sustentável das águas subterrâneas no estado - despertou o interesse em reabastecer os aqüíferos no Vale Central da Califórnia por meio de inundações gerenciadas do solo acima deles. Mas até agora não houve nenhuma maneira confiável de saber onde esse tipo de remédio será mais eficaz. Uma nova pesquisa da Universidade de Stanford sugere uma maneira de mapear precisamente onde e como usar a recarga de água subterrânea para reabastecer os aquíferos e impedir o afundamento.

p Partes do Vale Central afundaram em até 28 pés durante a primeira metade do século 20, e, nas últimas décadas, alguns locais caíram cerca de 20 centímetros por ano. Modelagem no novo estudo, publicado no jornal revisado por pares Pesquisa de Recursos Hídricos , indica que o solo afundará outros 13 pés ou mais em alguns locais nos próximos 20 anos, a menos que o bombeamento diminua.

p Mesmo em um cenário onde o bombeamento nunca excede a quantidade de água que entra nos aquíferos, o modelo prevê que continuará a afundar à medida que os descobertos anteriores cobram seu preço. “Há um atraso de tempo no sistema, "disse a geofísica Rosemary Knight, autor sênior do estudo e professor da Escola da Terra de Stanford, Energia e Ciências Ambientais. "A única maneira de impedir isso é sermos estratégicos sobre o que fazemos com nossa água de recarga disponível."

p Uma tempestade perfeita

p Em um ano normal, água em canais, reservatórios e rios são suficientes para a maior parte da irrigação no Vale Central, enquanto os aquíferos fornecem um suplemento. Nos últimos anos de seca, Contudo, os suprimentos de superfície escassearam e os agricultores que contribuíram para a indústria agrícola de US $ 17 bilhões da região passaram a depender mais das águas subterrâneas.

p “É uma tempestade perfeita de uma extensa indústria agrícola combinada com baixa precipitação, temperaturas quentes, a necessidade de bombear água subterrânea e uma abundância de argila que é propensa a afundar, "disse Knight. As argilas aqui tão compactas quando bombeadas para secar também tendem a ser ricas em arsênico, que o bombeamento intensivo pode liberar no abastecimento de água. "Então você tem problemas com a quantidade e qualidade da água, "Knight disse.

p Métodos de recarga agora em uso ou sob consideração séria na Califórnia envolvem campos de inundação ou pomares durante os meses de inverno ou a criação de tanques de recarga durante todo o ano. "A questão chave é para onde vai a água?" Knight disse. "Se você vai inundar o campo de um fazendeiro, você deve ter certeza de que vai funcionar. "

p Saber onde a água irá no subsolo depende do mapeamento dos intrincados canais de areia e cascalho que entrelaçam argilas e sedimentos compactados. Em califórnia, que a informação muitas vezes vem de relatórios de empreiteiros de perfuração para reguladores estaduais, que são caros para adquirir e não cobrem áreas entre ou abaixo dos poços perfurados. Como resultado, a abordagem mais comum para lidar com a subsidência é reativa. "Se estivermos gerenciando de forma proativa, podemos evitar a perda irrecuperável de armazenamento, "disse o autor principal Ryan Smith, um professor da Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri que concluiu a pesquisa como um Ph.D. estudante de geofísica em Stanford.

p Acima e abaixo do solo

p A nova abordagem, com base no casamento de dois tipos de dados de sensoriamento remoto, poderia ser aplicado em grandes regiões agrícolas a um custo relativamente baixo. Knight e Smith analisaram a estrutura das camadas de areia e argila que foram medidas em um estudo anterior transmitindo sinais eletromagnéticos de um helicóptero em três locais no Condado de Tulare, cerca de 45 milhas ao sul de Fresno, Califórnia. Eles também processaram dados de imagens públicas de satélite para medir o quanto o solo havia afundado.

p "Percebi que ambos os conjuntos de dados estavam ligados ao conteúdo de argila, "Smith disse." Eu pensei, se houver uma maneira matemática de conectar esses dois, então poderíamos construir um modelo preditivo de subsidência. "O estudo descreve um método para adaptar algoritmos matemáticos e físicos existentes para integrar os dois conjuntos de dados em um modelo.

p Apenas uma parte da Califórnia foi mapeada com os dois tipos de dados de sensoriamento remoto, observou Tim Godwin, um geólogo sênior de engenharia do Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia, que apoiou os esforços de Knight para expandir os levantamentos eletromagnéticos aerotransportados no estado. Mas à medida que esses conjuntos de dados crescem, ele disse, combiná-los com ferramentas para prever o naufrágio ajudará a responder a perguntas sobre as melhores maneiras de cumprir as metas de sustentabilidade. "Os gestores de águas subterrâneas serão capazes de prever com mais precisão a susceptibilidade às condições de subsidência e ter maior confiança nos projetos propostos, " ele disse.

p De acordo com Smith, a subsidência nos próximos anos pode ser ainda mais severa do que o modelo atual indica se os perfuradores aprofundarem os poços da região para lidar com a escassez de água no futuro. "Existem ainda mais profundos, aqüíferos amplamente inexplorados que, se bombeado, teria uma perda dramática de pressão, "disse ele." Isso faria com que as argilas se compactassem mais do que nas porções do aqüífero que estão sendo usadas hoje. "