As enchentes não são o que a maioria das pessoas considera uma bênção. Mas eles podem ajudar a remediar os sistemas de água subterrânea cada vez mais ressecados da Califórnia, de acordo com um novo estudo conduzido por Stanford. A pesquisa, publicado em Avanços da Ciência , desenvolve uma estrutura para calcular futuros volumes de água de inundação em um clima em mudança e identifica áreas onde os investimentos na infraestrutura de água envelhecida da Califórnia podem ampliar a recarga de águas subterrâneas. Enquanto o estado enfrenta tempestades e secas mais intensas, guardar as águas das enchentes não apenas reduziria os riscos de enchentes, mas também criaria mais reservas de água para épocas mais secas.

"Esta é a primeira avaliação abrangente do potencial de recarga das águas das enchentes na Califórnia devido às mudanças climáticas, "disse o autor principal do estudo, Xiaogang He, um professor assistente em engenharia civil e ambiental na Universidade Nacional de Cingapura que realizou a pesquisa como um pós-doutorado no Programa de Água no Oeste de Stanford.

Quer sejam rios transbordando nas planícies do Vale Central, tempestades de maré alta atingindo áreas costeiras de planície, inundações repentinas que alagam desertos do sul ou cidades impermeáveis ​​carregadas de concreto que se acumulam com água, A Califórnia é suscetível a inundações. Alternativamente, as secas que se avizinham muitas vezes aumentam a preocupação com o abastecimento de água, à medida que a água subterrânea diminui, afunda a terra, contamina a água potável e reduz o abastecimento de superfície. Essas reservas em declínio também prejudicam a resiliência climática - durante os períodos de seca, até 60% da água do estado vem do lençol freático e 85% dos californianos dependem do recurso para pelo menos uma parte de seu abastecimento de água.

Banco de água

À medida que as mudanças climáticas intensificam a gravidade e a frequência desses eventos extremos, a ampliação das taxas de reabastecimento poderia ajudar o estado a alcançar um orçamento de águas subterrâneas mais equilibrado. Uma prática, chamado de banco de água ou recarga gerenciada de aquífero, envolve o aumento da infraestrutura de superfície, como reservatórios ou oleodutos, com infraestrutura subterrânea, como aqüíferos e poços, aumentar a transferência de água de inundação para armazenamento em bacias subterrâneas.

Uma nova estratégia para o gerenciamento de águas superficiais, em comparação com métodos mais tradicionais, como reservatórios e represas, o banco de água apresenta vários benefícios, incluindo a redução do risco de inundações e melhores serviços de ecossistema. Enquanto as bacias de água subterrânea oferecem uma vasta rede para a segurança da água, identificar as áreas principais para reposição, medir a infraestrutura necessária e a quantidade de água disponível continua a ser fundamental, especialmente em um clima quente e incerto.

"Integrar a recarga de aquíferos gerenciados com as águas das enchentes em uma infraestrutura de gestão de água já complexa oferece muitos benefícios, mas requer consideração cuidadosa das incertezas e restrições. Nossa crescente compreensão das mudanças climáticas torna este um momento oportuno para examinar o potencial para esses benefícios, "disse o autor sênior David Freyberg, professor associado de engenharia civil e ambiental em Stanford.

Os pesquisadores criaram uma estrutura para estimar a disponibilidade futura de água das enchentes em todo o estado. Desenvolver um modelo de computador híbrido usando simulações hidrológicas e climáticas e ferramentas estatísticas, a equipe calculou a água disponível para recarga em diferentes cenários de mudança climática até 2090. Eles também identificaram áreas onde os investimentos em infraestrutura deveriam ser priorizados para aproveitar o potencial das enchentes e aumentar a recarga.

Futuras enchentes

A equipe descobriu que a Califórnia experimentará um aumento da água das enchentes devido a padrões de chuva mais fortes e derretimento de neve anterior devido a temperaturas mais altas, sob uma janela estreita de tempo úmido concentrado. Em particular, o rio Sacramento e a costa norte, junto com a região norte e central de Sierra Nevada, verá volumes de água de inundação mais substanciais. Esses dilúvios podem sobrecarregar a infraestrutura hídrica atual, como reservatórios e aquedutos. Contudo, se a região estiver pronta com infraestrutura adicional de desvio de água de inundação, como canais ou oleodutos, poderia maximizar o potencial de recarga e transferir mais para o árido sul da Califórnia.

As projeções futuras encontram condições imutáveis ​​ou, em alguns casos, até mais secas no sul da Califórnia. Essa divisão cada vez maior é uma má notícia para a região, que atualmente tem maior esgotamento das águas subterrâneas e necessidades de recarga do que sua contraparte do norte. Essa incompatibilidade de abundância e necessidade de água revela um profundo desafio para as práticas de recarga, em termos de movimentação de grandes volumes de água de onde ela estará disponível no norte da Califórnia para onde será necessária no sul.

Os pesquisadores também descobriram que as estimativas de recarga para o Vale de San Joaquin - uma das regiões agrícolas mais produtivas do mundo - podem ajudar a reabastecer uma grande parte dos aqüíferos subterrâneos esgotados. Sentado na base das montanhas de Sierra Nevada, esta região precisará acomodar maiores volumes de água acima e abaixo da superfície para maximizar o potencial de recarga. Os gestores de água precisarão expandir os projetos de transporte e reabrir os reservatórios lá.

Embora os impactos climáticos sejam a influência mais dominante, os pesquisadores apontam que outros fatores, incluindo capacidade de infraestrutura, restrições de política, as preocupações financeiras e ambientais devem ser consideradas em conjunto durante o processo de planejamento.

A estrutura do estudo é adaptável e escalonável para gerenciar a seca, inundações e esgotamento dos aquíferos subterrâneos em todo o mundo.

"Em escala global, apenas 1 por cento da recarga de água subterrânea ocorre a partir da recarga gerenciada de aquíferos, "Ele disse." Este trabalho pode ser aplicado para ajudar outros aqüíferos esgotados, como a planície do Norte da China ou o Alto Ganges da Índia, alcançar e manter níveis sustentáveis ​​de água subterrânea. "