O bombeamento de água subterrânea no século passado contribuiu em até 50 por cento para o declínio do fluxo em alguns rios dos EUA, de acordo com uma nova pesquisa liderada por um hidrólogo da Universidade do Arizona.

O novo estudo tem implicações importantes para o gerenciamento dos recursos hídricos dos EUA. As leis que regulam o uso de águas subterrâneas e superficiais variam de estado para estado. Alguns estados ocidentais, Arizona entre eles, gerenciar as águas subterrâneas e superficiais separadamente.

"Estamos tentando descobrir como o esgotamento das águas subterrâneas realmente remodelou nossa paisagem hidrológica, "disse a primeira autora Laura Condon, professor assistente de hidrologia e ciências atmosféricas da Universidade do Arizona. "O que isso significa para nós, e quais são os impactos duradouros? "

Condon disse que este é o primeiro estudo a olhar para o impacto do bombeamento de água subterrânea em todos os EUA. Outros pesquisadores examinaram como o bombeamento de água subterrânea afetou as águas superficiais, mas em escalas menores.

Usando um modelo de computador, Condon e seu co-autor, Reed Maxwell da Escola de Minas do Colorado em Golden, determinou como as águas de superfície dos EUA teriam sido sem usos consuntivos significativos e comparou isso com as mudanças da água de superfície desde que o bombeamento de água subterrânea em grande escala começou na década de 1950.

Os cientistas se concentraram particularmente nas bacias dos rios Colorado e Mississippi e olharam exclusivamente para os efeitos do bombeamento de água subterrânea anterior, porque essas perdas já ocorreram.

O U.S. Geological Survey calculou a perda de água subterrânea ao longo do século 20 em 800 quilômetros cúbicos, ou 649 milhões de acres-pés. Essa quantidade de água cobriria os estados de Montana, Idaho, Wyoming, Nevada, Utah, Colorado, Arizona e Novo México, além da maior parte da Califórnia, com água com 30 centímetros de profundidade.

"Nós mostramos isso porque tiramos toda essa água do subsolo, que teve um impacto muito grande em como a hidrologia da superfície terrestre se comporta, "disse ela." Podemos mostrar em nossa simulação que, retirando esta água subterrânea, secamos muitos pequenos riachos nos EUA porque esses riachos teriam sido alimentados por descarga de água subterrânea. "

A água subterrânea ajuda a fornecer água para a vegetação existente, incluindo colheitas, Condon disse.

O retrocesso dos lençóis freáticos e a diminuição dos riachos podem tornar a irrigação das safras mais difícil e cara. Alguma vegetação nativa, incluindo choupos, eventualmente morrerá se o lençol freático cair abaixo de suas raízes.

A água subterrânea é muitas vezes o componente mais lento do sistema hidrológico terrestre para se recuperar de perdas, Condon disse.

Os cientistas descobriram que riachos, lagos e rios no oeste de Nebraska, oeste do Kansas, O leste do Colorado e outras partes das High Plains foram particularmente atingidas pelo bombeamento de água subterrânea. Esse achado concorda com outros estudos de menor escala na região.

Maxwell disse, "Com este estudo, não só fomos capazes de reconstruir o impacto do bombeamento histórico no esgotamento do rio, mas também podemos usá-lo em um sentido preditivo, para ajudar a gerenciar de forma sustentável o bombeamento de água subterrânea no futuro. "

Artigo de Condon e Maxwell, "Simulando a sensibilidade da evapotranspiração e do fluxo do rio ao esgotamento das águas subterrâneas em grande escala" está agendada para publicação em Avanços da Ciência em 19 de junho. O Departamento de Energia dos EUA financiou a pesquisa.

O modelo de computador da equipe mapeia as águas subterrâneas e superficiais em uma grade de quadrados de 0,6 milhas de um lado que cobre a maior parte dos EUA contíguos. O modelo, que não inclui as regiões costeiras, inclui todas as águas subterrâneas até 328 pés (100 metros) abaixo da superfície da terra.

Maxwell disse, "Podemos fazer coisas com essas simulações de modelo que não podemos fazer na vida real. Podemos perguntar, 'E se nunca bombearmos? Qual é a diferença?'"

Condon disse que apenas fazer um cenário de bombeamento de água subterrânea antes e depois por um ano consumiu uma grande quantidade de poder de computação dos supercomputadores.

"Temos cerca de 32 milhões de caixas de grade que temos que resolver em nosso modelo, " ela disse.

As regiões mais sensíveis à redução do lençol freático são a leste das Montanhas Rochosas, onde inicialmente o lençol freático era raso, na profundidade de 6-33 pés (2-10 metros), ela disse. Nessas regiões, as águas subterrâneas e superficiais estão mais intimamente ligadas, e esgotar as águas subterrâneas é mais prejudicial para a vegetação, córregos e rios.

No oeste dos EUA, a água subterrânea já era profunda, portanto, reduzir as águas subterrâneas não teve um efeito tão grande nas águas superficiais.

Outra pesquisa mostrou que partes do meio-oeste, onde a quantidade de precipitação usada para igualar a demanda evaporativa, o que significa que as plantas não precisavam de irrigação, estão se tornando mais áridas, ela disse. Essas são algumas das regiões onde o bombeamento de água subterrânea reduziu as águas superficiais.

"No oeste, nos preocupamos muito com a disponibilidade de água e temos muitos sistemas implantados para lidar e gerenciar a escassez de água, "Condon disse." À medida que você se move para o Leste, onde as coisas são mais úmidas, não temos tantos sistemas em funcionamento. "