El bombeo de agua subterránea en el siglo pasado ha contribuido hasta un 50 por ciento a la disminución del flujo de la corriente en algunos ríos de EE. UU., Según una nueva investigación dirigida por un hidrólogo de la Universidad de Arizona.
El nuevo estudio tiene implicaciones importantes para la gestión de los recursos hídricos de EE. UU. Las leyes que regulan el uso de las aguas subterráneas y superficiales difieren de un estado a otro. Algunos estados occidentales, entre ellos Arizona, manejan las aguas subterráneas y superficiales por separado.
"Estamos tratando de descubrir cómo el agotamiento de las aguas subterráneas ha remodelado nuestro paisaje hidrológico", dijo la primera autora, Laura Condon, profesora asistente de hidrología y ciencias atmosféricas de la Universidad de Arizona. "¿Qué significa eso para nosotros y qué?son los impactos duraderos? "
Condon dijo que este es el primer estudio que analiza el impacto del bombeo de agua subterránea en el pasado en otros Estados Unidos. Otros investigadores han examinado cómo el bombeo de agua subterránea afectó las aguas superficiales, pero a escalas más pequeñas.
Con un modelo de computadora, Condon y su coautor, Reed Maxwell, de la Escuela de Minas de Colorado en Golden, determinaron cómo habrían sido las aguas superficiales de los EE. UU. Sin usos consuntivos significativos y lo compararon con los cambios en el agua superficial desde el agua subterránea a gran escalael bombeo comenzó en la década de 1950.
Los científicos se centraron particularmente en las cuencas de los ríos Colorado y Mississippi y observaron exclusivamente los efectos del bombeo de agua subterránea en el pasado porque esas pérdidas ya han ocurrido.
El Servicio Geológico de EE. UU. Calculó la pérdida de agua subterránea durante el siglo XX como 800 kilómetros cúbicos, o 649 millones de acres-pie. Esa cantidad de agua cubriría los estados de Montana, Idaho, Wyoming, Nevada, Utah, Colorado, Arizonay Nuevo México, más la mayor parte de California, con agua de un pie de profundidad.
"Demostramos que debido a que hemos extraído toda esta agua del subsuelo, eso ha tenido un gran impacto en cómo se comporta nuestra hidrología de la superficie terrestre", dijo. "Podemos demostrar en nuestra simulación que al sacar estoaguas subterráneas, hemos secado muchas corrientes pequeñas en los EE. UU. porque esas corrientes habrían sido alimentadas por la descarga de aguas subterráneas "
El agua subterránea ayuda a proporcionar agua a la vegetación existente, incluidos los cultivos, dijo Condon.
El retroceso de las capas freáticas y la disminución de las corrientes pueden hacer que los cultivos de riego sean más difíciles y costosos. Alguna vegetación nativa, incluidos los álamos, eventualmente morirá si la capa freática cae por debajo de sus raíces.
El agua subterránea es a menudo el componente más lento del sistema hidrológico terrestre para recuperarse de las pérdidas, dijo Condon.
Los científicos descubrieron que los arroyos, lagos y ríos en el oeste de Nebraska, el oeste de Kansas, el este de Colorado y otras partes de las Llanuras Altas han sido particularmente afectados por el bombeo de aguas subterráneas. Ese hallazgo coincide con otros estudios a menor escala en la región.
Maxwell dijo: "Con este estudio, no solo hemos podido reconstruir el impacto del bombeo histórico en el agotamiento de la corriente, sino que también podemos usarlo en un sentido predictivo, para ayudar a gestionar de manera sostenible el bombeo de agua subterránea en el futuro".
El artículo de Condon y Maxwell, "Simulación de la sensibilidad de la evapotranspiración y el flujo de la corriente al agotamiento del agua subterránea a gran escala" está programado para su publicación en Avances científicos el 19 de junio. El Departamento de Energía de EE. UU. Financió la investigación.
El modelo de computadora del equipo mapea las aguas subterráneas y superficiales en una cuadrícula de cuadrados de 0.6 millas en un lado que cubre la mayor parte de los Estados Unidos contiguos. El modelo, que no incluye las regiones costeras, incluye todas las aguas subterráneas de hasta 328 pies 100 metros debajo de la superficie de la tierra.
Maxwell dijo: "Podemos hacer cosas con estas simulaciones de modelos que no podemos hacer en la vida real. Podemos preguntar, '¿Y si nunca bombeamos nada? ¿Cuál es la diferencia?'"
Condon dijo que solo hacer un escenario de bombeo de agua subterránea antes y después durante un año requirió una gran cantidad de potencia informática de las supercomputadoras.
"Tenemos alrededor de 32 millones de cuadros de cuadrícula que tenemos que resolver en nuestro modelo", dijo.
Las regiones más sensibles a la disminución de la capa freática están al este de las Montañas Rocosas, donde inicialmente la capa freática era poco profunda, a una profundidad de 6 a 33 pies 2-10 metros, dijo. En esas regiones,Las aguas subterráneas y superficiales están más estrechamente vinculadas, y el agotamiento de las aguas subterráneas es más perjudicial para la vegetación, arroyos y ríos.
En el oeste de los EE. UU., El agua subterránea ya era profunda, por lo que reducir el agua subterránea no tuvo un efecto tan grande en las aguas superficiales.
Otra investigación ha demostrado que partes del Medio Oeste donde la cantidad de precipitación utilizada para igualar la demanda de evaporación, lo que significa que las plantas no necesitaban riego, se están volviendo más áridas, dijo. Esas son algunas de las regiones donde se bombea agua subterráneaha reducido las aguas superficiales.
"En Occidente, nos preocupamos mucho por la disponibilidad de agua y tenemos muchos sistemas para manejar y manejar la escasez de agua", dijo Condon. "A medida que avanza hacia el Este, donde las cosas están más húmedas, no tenemoscomo muchos sistemas en su lugar "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Arizona . Original escrito por Mari N. Jensen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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