Mesmo em cenários modestos de mudança climática, os Estados Unidos continentais enfrentam uma perda significativa de água subterrânea, mostra um novo estudo.
O estudo estima que os EUA possam perder cerca de 119 milhões de metros cúbicos de água (mais de 4.2 bilhões de pés cúbicos) - o suficiente para encher quatro vezes o lago Powell, o maior reservatório da bacia do Alto Colorado.
Os resultados em Natureza das Comunicações mostram que, à medida que as temperaturas mais quentes alteram o equilíbrio entre o suprimento e a demanda de água, o armazenamento superficial das águas subterrâneas pode amortecer o estresse hídrico das plantas - mas apenas onde as conexões de águas subterrâneas rasas estão presentes, e não indefinidamente. À medida que o aquecimento persiste, esse armazenamento pode ser esgotado - às custas de conexões vitais entre as águas superficiais, como rios, córregos e reservatórios subterrâneos.
"Estamos enfrentando uma crise no armazenamento global de águas subterrâneas."
"Mesmo com um caso de aquecimento de 1.5 graus Celsius [2.7 graus F], provavelmente perderemos muita água subterrânea", diz o co-autor Reed Maxwell, professor de hidrologia da Escola de Minas do Colorado.
“A costa leste pode começar a parecer a costa oeste do ponto de vista da água. Isso vai ser um verdadeiro desafio. ”
Modelos de águas subterrâneas e mudanças climáticas
A maioria dos modelos de circulação global não leva em consideração o movimento lateral da água no subsolo. Normalmente, eles incluem apenas movimentos limitados de subir e descer, como a chuva que passa da vegetação para o solo e raízes puxando água do chão. Além disso, esses modelos tendem a limitar seu escopo a meros metros acima ou abaixo do solo.
Este novo estudo vai além disso para simular como a água se move na subsuperfície e se conecta à superfície da terra.
"Perguntamos como seria a resposta se incluíssemos toda a complexidade do movimento da água subterrânea em uma simulação em larga escala, e achamos que é a primeira vez que isso é feito", diz a principal autora Laura Condon, professora assistente de hidrologia. e ciências atmosféricas na Universidade do Arizona.
Os cálculos revelaram uma resposta direta do armazenamento superficial das águas subterrâneas ao aquecimento, demonstrando o efeito forte e precoce que mesmo o aquecimento baixo a moderado pode ter no armazenamento e na evapotranspiração das águas subterrâneas.
ponto de inflexão
No oeste dos EUA, as mudanças no armazenamento das águas subterrâneas podem permanecer ocultas por um longo tempo, revelou o estudo, porque as águas subterrâneas já são profundas e a queda dos níveis não teria um efeito tão grande nas águas superficiais. Além disso, a vegetação da região já é em grande parte limitada pela água e adaptada para ser desconectada das fontes profundas de água subterrânea.
No entanto, o leste dos EUA será muito mais sensível a uma redução do lençol freático. As águas subterrâneas e as superficiais estão mais intimamente ligadas, e o esgotamento das águas subterrâneas será mais prejudicial para a vegetação, córregos e rios. Muitos dos sistemas implantados no oeste dos EUA para manipulação e gerenciamento escassez de água também estão faltando na parte oriental do país.
O estudo revela que as regiões do leste dos EUA podem chegar a um ponto de inflexão mais cedo ou mais tarde, quando a vegetação começa a perder o acesso às águas subterrâneas rasas, à medida que o armazenamento se esgota com o aquecimento.
"Inicialmente, plantas pode não estar sofrendo estresse, porque ainda existem águas subterrâneas disponíveis, mas, como continuamos a ter condições mais quentes, elas podem compensar cada vez menos e as mudanças são mais dramáticas a cada ano ”, afirma Condon. "Em outras palavras, as águas subterrâneas rasas estão protegendo a resposta ao aquecimento, mas quando esgotadas, não podem mais fazer isso".
As simulações do estudo foram criadas para manter os padrões de precipitação iguais e aumentar apenas as temperaturas atmosféricas de acordo com projeções que variam de 1.5 a 4 graus Celsius. Mesmo com um modesto aquecimento de 1.5 graus Celsius, os pesquisadores projetaram uma perda de 119 milhões de metros cúbicos de armazenamento. A 4 graus Celsius [7.2 graus F], eles projetavam perdas de água subterrânea em 324 milhões de metros cúbicos - aproximadamente 10 vezes o volume do lago Powell ou o suficiente para encher quase três quartos do lago Erie.
"Estamos enfrentando uma crise no armazenamento global de águas subterrâneas", diz Condon. "Os enormes reservatórios de água subterrânea estão secando a uma taxa alarmante, e isso é um problema porque eles nutrem as principais regiões em crescimento ao redor do mundo."
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