Los investigadores han descubierto fuentes de contaminación oceánica previamente ocultas en más del 20 por ciento de las costas de Estados Unidos.
El estudio, publicado en línea el 4 de agosto en la revista ciencia , ofrece el primer mapa de sistemas de drenaje subterráneo que conectan las aguas subterráneas y el agua de mar, y también señala los sitios donde el agua potable es más vulnerable a la intrusión de agua salada ahora y en el futuro.
Audrey Sawyer, profesora asistente de ciencias de la tierra en la Universidad Estatal de Ohio y líder del estudio, dijo que si bien los científicos saben desde hace tiempo que el agua dulce y el agua de mar no se ven bajo tierra, hasta ahora no habían podido determinar exactamente dóndeestaba sucediendo, o cuánto.
Junto con los socios del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Sawyer pudo aprender más sobre los intercambios de agua previamente ocultos a través del análisis por computadora, y sin extensos y costosos estudios de campo.
"Todos estamos bastante familiarizados con la idea de que la lluvia cae sobre la tierra y fluye hacia el océano en los ríos, pero hay otro componente oculto de la lluvia que se infiltra en el suelo cerca de la costa y se derrama en el océano debajo del nivel del mar,"Dijo Sawyer." Si alguna vez has estado nadando en el océano y has sentido un punto frío, hay una buena posibilidad de que el punto frío se deba a que el agua subterránea se filtra desde los pies ".
"Lo llamamos 'descarga submarina de agua subterránea'", continuó. "El agua dulce fluye hacia el mar, y viceversa. La urbanización, el desarrollo agrícola, el clima y la topografía afectan la cantidad de agua que fluye en cualquier dirección, y el intercambio tieneun gran impacto tanto en el agua subterránea en tierra que bebemos como en el agua de mar en alta mar donde nadamos y pescamos "
El estudio identificó el 12 por ciento de la costa continental de los EE. UU., Incluida la costa norte del Golfo desde Mississippi hasta el Panhandle de Florida, la costa atlántica norte y el noroeste del Pacífico, donde los sistemas de drenaje una vez ocultos hacen que el océano sea más susceptible a la contaminación del agua dulce portanques sépticos y escorrentía de fertilizantes. Allí, el exceso de nutrientes en el agua puede causar la formación de floraciones de algas nocivas y eliminar el oxígeno vital del agua. Esta contaminación de la tierra al mar pone en peligro la pesca y los arrecifes de coral, así como la recreación del agua y el turismo.
En contraste, otro 9 por ciento de la costa, incluyendo el sureste de Florida, el sur de California y Long Island, son especialmente susceptibles a la amenaza opuesta: la contaminación del mar a la tierra, según el estudio. En estas áreas, el agua salada penetra tierra adentro yse infiltra en el suministro de agua subterránea fresca.
"Solo se necesita una pequeña cantidad de agua salada para que el agua potable no sea potable, por lo que la invasión de agua salada es una gran preocupación para la gestión de los recursos hídricos en las zonas costeras", dijo Sawyer.
Entre los sitios en el mapa con los peores impactos están Los Ángeles y San Francisco, que según el estudio son vulnerables tanto a la contaminación del océano como a la intrusión de agua salada simultáneamente.
En general, más de 15 mil millones de toneladas de agua dulce fluyen a través de redes subterráneas invisibles hacia el océano a lo largo de la costa continental de los Estados Unidos cada año, encontraron los investigadores.
Eso suena como mucha agua, pero es menos del 1 por ciento de la cantidad total que fluye desde los Estados Unidos continentales hacia el océano, señaló el coautor del estudio Cédric David de JPL. El otro 99 por ciento proviene de ríos yescorrentía superficial.
Aún así, explicó David, el estudio es significativo porque proporciona la primera estimación de alta resolución a escala continental de ese 1 por ciento, una porción que, en comparación con el otro 99 por ciento, puede ser particularmente rica en nutrientes y otros contaminantes.
"Esta colaboración de Ohio State-JPL ha quitado el manto de las transferencias ocultas de aguas subterráneas entre tierra y mar", dijo.
Sawyer, David y James Famiglietti, también de JPL, combinaron modelos topográficos y climáticos de EE. UU. Para identificar regiones continentales clave que contribuyen con aguas subterráneas y contaminantes a la costa. Examinaron las precipitaciones, las tasas de evaporación y la cantidad de escorrentía superficial conocida para calcular la faltaporción de agua que se estaba acabando debajo del suelo, y combinó esos resultados con datos de uso del terreno y del terreno para identificar dónde terminó el agua.
Por ejemplo, la precipitación es similar en el noroeste del Pacífico y las regiones del Atlántico medio, pero el estudio encontró que las tasas de drenaje subterráneo hacia el océano eran aproximadamente un 50 por ciento más altas en el noroeste del Pacífico porque el terreno empinado allí lleva más agua subterránea a la costa.
El uso de la tierra fue crítico para la descarga en Florida, según el estudio, y Sawyer dijo que estaba sorprendida por el gran efecto que los canales tenían allí.
Desde principios del siglo XX, los floridanos han construido miles de millas de canales a lo largo de las costas del estado para el transporte, el riego y la recreación. El estudio encontró que los canales capturan agua que de otro modo fluiría bajo tierra y mar adentro.
Como ejemplo, Sawyer citó cuatro condados adyacentes a lo largo de la costa del Golfo que tienen cantidades de descarga dramáticamente diferentes dependiendo del número de canales: los condados de Pinellas y Hillsborough, que tienen muchos canales, tenían aproximadamente la mitad de drenaje subterráneo que Pascoy los condados de Hernando, que no lo hacen.
Los investigadores comentaron que el aumento de la urbanización, y el extenso pavimento que la acompaña, también disminuirá el drenaje submarino de las aguas subterráneas en las regiones costeras donde crece la población, lo que aumenta la probabilidad de intrusión de agua salada.
"Es por eso que esperamos que otros usen nuestro análisis para planificar mejor las estrategias para el desarrollo de tierras costeras y la gestión de aguas subterráneas que ayuden a preservar la calidad del agua", dijo Sawyer. "En este momento, hemos creado un mapa de las costas estadounidenses, pero esperamospara poder hacerlo por el mundo en breve, a medida que los datos estén disponibles "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Ohio . Original escrito por Pam Frost Gorder. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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