O último lugar onde a maioria das pessoas esperaria encontrar água doce subterrânea é de dezenas a centenas de quilômetros da costa, no oceano. No entanto, não é apenas onde a água doce pode ser encontrada, no solo da plataforma continental sob o oceano, mas as simulações mostraram que pode ser uma ocorrência comum em uma variedade de sistemas geológicos.

Esses recursos de água subterrânea offshore podem ser explorados para usos como beber, agricultura e recuperação de petróleo, mas uma nova pesquisa de Holly Michael e Xuan Yu da Universidade de Delaware, que trabalhou como pesquisador de pós-doutorado na UD, sugere que o aproveitamento desses recursos pode levar a impactos adversos em terra.

A pesquisa foi publicada em Cartas de pesquisa geofísica e faz parte do Prêmio CAREER da National Science Foundation de Michael.

Por meio de simulações e modelagem de computador, a pesquisa explora como o uso de recursos de água doce offshore pode ameaçar os sistemas aquíferos onshore, levar à diminuição da disponibilidade de água subterrânea em terra e causar subsidência generalizada da terra.

As comunidades costeiras podem considerar o uso desses recursos de água subterrânea offshore à medida que as populações aumentam e os recursos de água doce limitados são degradados pelo uso excessivo e poluição, mas um uso mais imediato da água subterrânea doce e salobra offshore é aumentar a recuperação de petróleo.

A água é usada na perfuração de petróleo pelo que é conhecido como inundação de água, em que a água é injetada para suportar a pressão do reservatório de óleo e para mover o óleo para os poços produtores.

A salinidade é um fator importante que controla a quantidade de óleo que pode ser recuperado de uma zona que foi inundada com água e uma técnica conhecida como inundação de água de baixa salinidade - usando água doce para inundar esses poços de petróleo offshore em vez da água salgada prontamente disponível - foi mostrada para aumentar a recuperação de petróleo em 14%, em média.

Um dos problemas com o uso desses recursos de água doce offshore para inundação de água de baixa salinidade na produção de petróleo offshore é que as fontes de água doce offshore estão conectadas às fontes de água doce em terra. Essas águas subterrâneas em terra estão preenchendo os poros de sedimentos e ajudando a manter a superfície sobre a qual as cidades costeiras são construídas.

"Se você construir uma cidade na superfície da terra, você adiciona peso, e você adiciona pressão ao aquífero - os sedimentos e a água subterrânea. Quando um prédio é construído, testes geotécnicos são feitos para garantir que essa pressão adicional não fará com que a superfície do solo afunde, "disse Michael, a Cátedra Unidel Fraser Russell de Desenvolvimento de Carreira para o Meio Ambiente e professora associada do Departamento de Ciências Geológicas. "A pressão da água nesses poros cria uma força ascendente e contribui para a rigidez do sistema."

Se essa água for bombeada para inundação de baixa salinidade, a pressão é alterada no subsolo e pode reduzir a capacidade do aquífero de suportar o peso da cidade.

A subsidência foi observada em megacidades com a constante extração de água abaixo do solo, com exemplos sendo Veneza, Itália e Tóquio, Japão. O bombeamento de recursos de água doce offshore para inundação de água de baixa salinidade pode ter o mesmo efeito.

"Este efeito dificilmente pode ser simulado quando uma estrutura geológica simples é assumida, "disse Yu, que agora é professor associado da escola de engenharia civil da Universidade Sun Yat-sen na China. "Os resultados do nosso modelo sugeriram que a magnitude da subsidência na geologia homogênea e em camadas é muito menor do que nos casos heterogêneos."

Além de subsidência de terra, outra possível consequência das empresas petrolíferas explorando esses recursos de água doce offshore é que os aquíferos de água doce em terra podem experimentar um aumento da salinização, novamente através da conexão entre a água doce offshore e a água doce terrestre.

A redução da água doce subterrânea em terra por inundação de água de baixa salinidade também pode ter um impacto nos centros populacionais costeiros, especialmente em locais onde os reservatórios de petróleo estão localizados ao largo da costa de cidades altamente populosas, como as do Sudeste Asiático e da Bacia do Mediterrâneo.

Michael disse que, porque os cientistas só agora estão percebendo que essa água doce existe no mar, o objetivo do artigo era demonstrar o potencial do bombeamento offshore para ter efeitos devastadores nas comunidades costeiras, antes que a prática se espalhe.

"O que estamos dizendo neste artigo é, 'Espere um minuto, as cidades em terra podem não ter ideia de que as atividades offshore podem afetar seus recursos, '", disse Michael." O bombeamento offshore de água doce subterrânea pode causar subsidência na terra, o que pode causar uma série de problemas, especialmente em áreas povoadas. E então há o fresco, recursos de água subterrânea que estão sendo usados ​​que poderiam ser potencialmente um recurso para humanos no futuro. "