o Aqueduto da Califórnia move a água do úmido do Estado para o sul do secador. Mas não consegue transportar água suficiente para impedir o excesso de água subterrânea.,ROLF SCHULTEN / ULLSTEIN BILD VIA Getty IMAGES Durante uma recente seca intensa, de 2012 a 2016, partes do Vale afundaram até 60 centímetros por ano. “Não é como um terremoto; não acontece, boom”, diz Claudia Faunt, uma hidrológica do Serviço Geológico dos EUA. Mas é prova de um desastre em câmara lenta, o resultado da insaciável sede de água subterrânea da região.,durante décadas, os agricultores têm bombeado incansavelmente as águas subterrâneas para irrigar as suas culturas, drenando camadas de argila espessa e impermeável no subsolo. À medida que as argilas comprimem, estradas, pontes e canais de irrigação racharam, causando danos extensos e caros. Em 2014, quando cientistas da NASA voaram com equipamentos de radar sobre o Aqueduto da Califórnia, uma peça crítica de infra-estrutura de água, eles descobriram que uma seção tinha mergulhado 20 centímetros ao longo de 4 meses., Tal sagacidade pode deixar canais carregando menos água-uma “ironia final”, diz Graham Fogg, um hidrogeólogo da Universidade da Califórnia (UC), Davis, porque eles foram construídos em parte para diminuir a demanda de água subterrânea. Bombeamento excessivo também põe em risco a qualidade da água, já que os poluentes se acumulam dentro das águas subterrâneas e as argilas libertam arsênico. O pior de tudo, o bombeamento persistente significa que, um dia, os aquíferos podem ficar sem água utilizável. “Se bombeares com muita força”, diz Fogg, ” estás a brincar com o fogo.”
Now, California has launched a landmark effort to save its groundwater., Em 2014, nas profundezas da seca, o estado aprovou uma lei para proteger seus aquíferos; desde então, os gestores de água locais desenvolveram planos de sustentabilidade para aqueles considerados os mais ameaçados. Os planos para algumas regiões particularmente atingidas, recentemente divulgados para comentário público, apelam para acabar com o défice das águas subterrâneas, principalmente permitindo que a precipitação volte a encher aquíferos, mas também reduzindo a procura. O estado está financiando cientistas para coletar melhores dados sobre a crise; pesquisadores estimam que no Vale Central, metade dos aquíferos estão perigosamente esgotados, mas eles não sabem a extensão dos danos., Enquanto isso, geólogos estão trabalhando para identificar os melhores lugares para reabastecer aquíferos, inundando campos agrícolas, incluindo alguns com geologia especialmente permeável.a Ciência da água subterrânea está a assumir uma nova urgência, Uma vez que a Califórnia e outras regiões do mundo enfrentam ameaças crescentes de seca—e estão cada vez mais a perfurar poços para compensar a falta de chuva e neve. Globalmente, os aquíferos são “altamente estressados” em 17 países que detêm um quarto da população mundial, de acordo com o Instituto Mundial de recursos. A água e o abastecimento alimentar de milhares de milhões de pessoas estão ameaçados.,
Califórnia é um estudo de caso sobre os desafios de proteger esses recursos. Os interesses da fazenda, que usam a maior parte das águas subterrâneas, muitas vezes resistem à limitação de retiradas, enquanto os ambientalistas exigem que mais água seja devolvida aos rios e ao delta do Sacramento-San Joaquin; a primeira ação judicial que contesta os planos de sustentabilidade da Califórnia foi apresentada no mês passado. A procura de água subterrânea está a aumentar, onde as explorações se expandiram para áreas com pouca água superficial. Em todo o estado, as alterações climáticas estão a tornar a precipitação menos fiável., “Muitas pessoas estão olhando para a Califórnia para ver como a lei se desenrola”, diz Ellen Hanak do Instituto de Política Pública da Califórnia (PPC). A esperança, acrescenta, é que ” há tanta inovação local na Califórnia que pode ser um modelo para pessoas em outros lugares.”
California once served as a global model for another type of innovation: massive water projects. Los Angeles e outras cidades clamavam por mais água do que podiam obter localmente., O Vale de San Joaquin, no sul do Vale Central, A maior e mais lucrativa zona agrícola do estado, tinha solo fértil e muito sol, mas nunca água suficiente. Os agricultores tiveram de se contentar com o que a natureza fornecia—e com o que podiam bombear do solo.na década de 1930, o governo federal começou a construir uma rede de barragens, oleodutos e canais que moviam a água do Norte úmido do Estado para as fazendas no sul semiárido. Projetos locais enviaram água para centros urbanos. Com as torneiras ligadas, as quintas e cidades da Califórnia floresceram.,mas a água importada não aliviou a pressão sobre as águas subterrâneas por muito tempo. Graças à electrificação rural, mais agricultores poderiam bombear o quanto quisessem. Não havia regulamentos, nem limites. E as bombas tornaram-se cada vez mais poderosas, com as melhores capazes de beber até 5000 litros por minuto a partir de aquíferos. Agora, em um ano úmido, cerca de 40% da água usada no estado sai do solo; durante uma seca, a proporção aumenta para 60%. Em algumas áreas agrícolas, a dependência é ainda maior durante os anos secos (Ver mapa).,
California drying
NAASA’s GRACE satellites detect the gravitational pull of water masses in aquifers, reservoirs, and snowpack. Em 2014, Dados de graça mostrando perda de água (abaixo, vermelho indica perda) ajudou a dramatizar a drenagem de aquíferos e galvanizar legisladores estaduais para proteger as águas subterrâneas.,2bf”>
as Taxas de extração de águas subterrâneas são insustentáveis em muitas partes do estado, diz Jay Famiglietti, um hidrólogo da Universidade de Saskatchewan. Durante os anos húmidos, água suficiente da chuva e correntes de gushing afunda-se no chão para reabastecer parcialmente aquíferos, diz ele, mas os níveis podem cair ainda mais baixo durante a próxima seca. “É como uma bola de ténis saltando pelas escadas abaixo, está apenas indo em uma direção”, diz Famiglietti.,a tendência tornou-se especialmente preocupante durante a seca de 2012-16. No Vale de San Joaquin, poços de irrigação profunda baixaram os níveis de água subterrânea-já 250 metros abaixo da superfície em lugares-colocando-a fora do alcance de poços mais rasos que forneciam a milhares de pessoas água potável. Em outros lugares, grupos ambientais temiam que nascentes, córregos e rios ficassem secos à medida que os níveis de água subterrânea caíam.em resposta, os legisladores do estado apresentaram propostas para regular as retiradas de águas subterrâneas. Os projetos de lei foram ferozmente opostos por grupos agrícolas, que se preocupavam com o declínio dos valores da terra., Mas o impulso ganhou impulso a partir de novas imagens de radar de satélite que retratou dramaticamente os problemas de subsidiação do estado. “As imagens realmente chamaram a atenção para um sistema que está fora de equilíbrio”, diz Rosemary Knight, uma Geofísica da Universidade de Stanford.
legisladores também ficaram alarmados com imagens de perda de água (acima) do experimento de recuperação de gravidade e clima da NASA (GRACE), que investiga a superfície e as águas subterrâneas, medindo como sua massa sobe em um par de satélites., Medições de graça, combinadas com outros dados, indicaram que em 2010 os aquíferos do Vale Central detinham 20 quilômetros cúbicos menos água do que tinham em 2003.a Lei de Gestão Sustentável das águas subterrâneas, que se tornou lei em setembro de 2014, foi “um passo incrível” para um estado que há muito resistia à regulação das águas subterrâneas, diz Famiglietti. Mas isso só requer a Califórnia de cerca de 260 agências de sustentabilidade das águas subterrâneas (novas organizações criadas sob a lei, muitas vezes compostas de distritos de água locais) para estabilizar, não para aumentar, os níveis de água subterrânea., E permite aumentar o bombeamento se necessário durante a seca, desde que não surjam problemas graves. Ainda assim, a lei forçou uma reformulação de todo o estado das políticas de águas subterrâneas. Em janeiro, as novas agências em 21 bacias consideradas criticamente a descoberto tiveram que apresentar planos para alcançar a “sustentabilidade” das águas subterrâneas em 20 anos. (Outras agências devem apresentar os seus planos até 2022.)
O impulso para desenvolver os planos revelou, em alguns lugares, uma surpreendente falta de dados., Muitos distritos, por exemplo, não têm certeza de quanta água está sendo removida do solo porque a Califórnia não requer que todas as bombas tenham metros. (Regras locais ou ordens judiciais exigem contagem em algumas bacias para ajudar a resolver disputas.) Na ausência de dados concretos, os investigadores estimaram, durante anos, os fluxos através da análise dos registos de electricidade—as bombas de água subterrânea são hogs energéticos—e através do mapeamento da extensão e dos tipos de culturas irrigadas. A informação sobre subsídios também é útil. “É incrível”, diz O hidrogeólogo Andrew Fisher da UC Santa Cruz., “Nós estamos em uma posição agora de não saber o que muitos dos grandes fluxos de água subterrânea são ou como eles variam.a redução da pressão sobre as águas subterrâneas não é fácil nem rápida. Uma táctica óbvia é reduzir a procura. Algumas partes da Califórnia reduziram a sua dependência das águas subterrâneas, incentivando a eficiência e impondo requisitos tais como chuveiro de poupança de água e banheiros. A plantação de culturas eficientes em termos de água ajuda-as uvas e as amêndoas jovens utilizam muito menos água do que a alfafa, por exemplo. Tal como deixar os campos em pousio, uma estratégia que os agricultores usaram para lidar com secas passadas.,mas para algumas partes da Califórnia, tais medidas não são práticas, em parte por causa de uma expansão maciça de vinhas e pomares rentáveis—apenas a superfície de frutos secos aumentou 85% entre 2008 e 2018. Os bosques e vinhas não podem ser tombados como outros campos, embora possam sobreviver com menos água do que o normal. E os agricultores estão relutantes em arrancá-los, porque são caros para plantar, podem levar anos para amadurecer, e têm uma vida relativamente longa.,
Poderosas bombas tensas alguns aquíferos. Níveis mais baixos de águas subterrâneas causaram problemas e levaram a apelos a uma melhor gestão.
ROBYN BECK/AFP VIA Getty IMAGES
ainda assim, os investigadores dizem que proteger verdadeiramente as águas subterrâneas na Califórnia exigirá cortes na agricultura, que, em média, perfaz cerca de 80% do consumo comercial e residencial., Para estabilizar as águas subterrâneas no Vale de San Joaquin, é provável que os agricultores tenham que reduzir as terras cultivadas irrigadas em mais de 200.000 hectares, ou 10%, de acordo com um relatório de 2019 do PPI. Não surpreendentemente, tais perspectivas preocupam agricultores em todo o estado, diz Chris Scheuring,um advogado de água com a Federação Da Fazenda da Califórnia. “Estamos absolutamente esperando resultados mitigados que nos levem a uma gestão sustentável sem causar muita dor.”
para diminuir a taxa de depleção com menos dor, alguns distritos estão contando com métodos comprovados para recarregar aquíferos., Durante décadas, alguns distritos de água encheram lagoas dedicadas em anos húmidos, de modo que a água se infiltra no solo. Outros inundam campos agrícolas quando a água é abundante. As vinhas podem tolerar inundações na primavera, e algumas culturas, como alfalfa, dão-se bem com a irrigação por inundação. Construir cultivos e bermas para mover e segurar a água pode ser caro, no entanto. Em áreas urbanas, onde a terra é escassa ou as camadas superiores de sedimentos ou rochas não são muito permeáveis, as autoridades bombeiam água para o solo em vez de removê-la.,
para expandir tais práticas, os pesquisadores têm procurado por áreas maduras para recarga, com base em fatores como tipo de solo, Uso do solo e Geologia aquífera. Uma equipe da UC Davis identificou 1,5 milhões de hectares promissores ao rever os dados existentes, eles relataram na agricultura da Califórnia em 2015. Alguns dos melhores lugares são vales, agora enterrados, que uma vez existiram no Vale Central e foram preenchidos com sedimentos grosseiros durante a última Idade do gelo. Estes pontos doces podem ser capazes de drenar 60 vezes mais água que os locais médios, diz Fogg., Pesquisadores descobriram apenas três desses vales enterrados, mas Fogg diz que muitos outros devem existir dada a história geológica da região.Knight está usando técnicas geofísicas para encontrar áreas de recarga tão promissoras. Um instrumento montado em helicóptero envia sinais eletromagnéticos para o solo, medindo as propriedades elétricas dos sedimentos enterrados para criar mapas 3D de formações geológicas com até 300 metros de profundidade. Depois disso, dispositivos menores podem ser rebocados através de campos ou pomares para imagens de maior resolução., Os mapas podem ajudar os gestores a identificar áreas onde a água irá absorver rapidamente-evitando a ligação que pode levar a doenças das culturas ou minar as árvores.
os mapas também mostram onde é mais provável que a água atinja camadas profundas onde bombeamento está causando subsidência. “O nível de complexidade que estamos capturando é incrível”, diz Knight. A agência de Recursos Hídricos da Califórnia recentemente comprometeu US $ 12 milhões para usar o sistema montado em helicópteros em bacias subterrâneas em todo o estado.a restauração das águas subterrâneas pode tornar-se ainda mais importante devido às alterações climáticas., O estado conta há muito tempo com neve abundante nas montanhas para fornecer uma fonte confiável de água superficial durante todo o ano. Seus muitos reservatórios foram projetados para encher com neve até julho, e então liberar a água para satisfazer a demanda máxima durante o verão quente. Mas por causa de uma tendência de aquecimento, o snowpack anual já está ficando mais fino e derretendo mais cedo. E os cientistas do clima prevêem que cada vez mais precipitação na Califórnia cairá como chuva, em vez de como neve nas montanhas., Tudo isso significa que os reservatórios encherão mais cedo e a água terá de ser libertada mais cedo na primavera, antes de ser necessária. No verão, os agricultores teriam provavelmente de depender ainda mais das águas subterrâneas.para se adaptarem a esse futuro, os funcionários estão a ponderar uma nova disposição em que os operadores de barragens libertariam água antes das tempestades. Isso daria espaço para a água da tempestade, e a descarga permitiria que os locais a jusante colocassem mais no chão. A ideia parece simples, mas envolve mudanças significativas em regulamentos, operações e, em alguns casos, infra-estrutura, diz Fogg., No entanto, estão em curso vários projectos-piloto. Na bacia do Rio americano, uma agência de controlo de inundações quer adaptar alguns reservatórios superiores. Se a estratégia for implementada lá e em uma bacia adjacente do Rio Sierra Nevada, Fogg e colegas estimam cerca de um terço de um quilômetro cúbico de água poderia ser armazenado no subsolo a cada ano. São 10% a 25% do défice anual do Estado, diz O Fogg.,
Quando a seca esvazia reservatórios, como o Lago Cachuma perto de Santa Barbara, na Califórnia, em 2015, a água pode tornar-se ainda mais importante fonte de água.
SCOTT LONDON / ALAMY LIVE NEWS
recarga de água proveniente de reservatórios de montanha muitas vezes tem alta qualidade., Mas uma fonte diferente, o escoamento das águas pluviais a partir de paisagens urbanas ou geridas, poderia constituir um problema: impedir que os contaminantes—incluindo os fertilizantes agrícolas—penetrem nas águas subterrâneas. Fisher tem estudado maneiras de remover certos contaminantes adicionando biomatéria, como palha de madeira e conchas de amêndoas, ao solo em locais de recarga. Sua equipe descobriu que os materiais podem promover o crescimento de micróbios que removem nitrato, um poluente comum., “Se vamos colocar centenas de milhares ou milhões de metros quadrados de água no solo todos os anos, devemos aproveitar todas as oportunidades para tornar a água mais limpa no caminho”, diz Fisher.a recarga não é a solução completa. No Vale de San Joaquin, os cientistas estimam que a recarga por si só pode eliminar, na melhor das hipóteses, apenas 25% do déficit de água subterrânea—em parte porque há tão pouca água superficial para começar na região., Assim, qualquer poupança adicional terá provavelmente de vir de bombeamento reduzido, com seus desafios políticos, bem como transferir a água para as terras agrícolas mais produtivas, deixando outros não cultivados. Isso exigirá novos canais e outras infra-estruturas e um novo nível de coordenação. Em todo o estado, várias entidades governamentais e privadas terão de trabalhar em conjunto na gestão da oferta e da procura à escala de bacias inteiras, a fim de minimizar o custo económico da utilização de menos água., “Tem de haver inovação política ou inovação financeira para fazer com que as pessoas se afastem deste mito de que ainda temos um fornecimento ilimitado de água subterrânea e que nunca vamos chegar ao fundo”, diz Famiglietti.Bridget Scanlon, um hidrológista da Universidade do Texas, Austin, está otimista de que a inovação irá ocorrer. “A Califórnia tem oportunidades de avançar para uma gestão mais sustentável, e eu acho que elas são”, diz ela. Fogg também é esperançoso, mas acrescenta uma nota cautelosa. “A civilização nunca foi muito bem sucedida em controlar a demanda de água”, observa.,Felizmente, os invernos recentes da Califórnia proporcionaram precipitação suficiente para permitir a recuperação de aquíferos. O estado pode não descobrir se aprendeu as lições da última seca até a próxima.