El agua subterránea está disminuyendo rápidamente en todo el mundo, a menudo a un ritmo acelerado. En un artículo en la revista Nature, los investigadores de la UC Santa Bárbara han realizado la mayor evaluación de los niveles de agua subterránea en casi 1.700 acuíferos en todo el mundo. Además de hacer sonar la alarma sobre la disminución de los recursos hídricos, el estudio proporciona algunos ejemplos esclarecedores de dónde van bien las cosas y cómo abordar el agotamiento de las aguas subterráneas.
La investigación es una gran ayuda para los científicos, formuladores de políticas y administradores de recursos que trabajan para comprender la dinámica global de las aguas subterráneas.
"Este estudio fue impulsado por la curiosidad. Queríamos utilizar millones de mediciones del nivel del agua subterránea para comprender mejor el estado del agua subterránea en todo el mundo", dijo la autora principal Debra Perrone, profesora asociada del Programa de Estudios Ambientales de la UC Santa Bárbara.
El equipo de investigación recopiló datos de registros nacionales y subnacionales y del trabajo de otras agencias. La investigación duró tres años, dos de los cuales se dedicaron a limpiar y organizar los datos. Este es también el tiempo que llevó analizar 300 millones de mediciones del nivel del agua de 1,5 millones de pozos durante los últimos 100 años.
La próxima tarea es traducir las grandes cantidades de datos en conocimientos prácticos sobre las tendencias mundiales de las aguas subterráneas. Luego, los investigadores revisaron más de 1200 publicaciones, reconstruyeron los límites de los acuíferos en el área de estudio y evaluaron las tendencias del nivel del agua subterránea en 1693 acuíferos.
Sus resultados proporcionan el análisis más completo de los niveles mundiales de agua subterránea hasta la fecha y demuestran cuán extendido está el agotamiento de las aguas subterráneas. Las investigaciones muestran que el 71% de los acuíferos están perdiendo agua subterránea. El agotamiento de las aguas subterráneas se está acelerando en muchos lugares: el ritmo de disminución de las aguas subterráneas en las décadas de 1980 y 1990 se ha acelerado desde 2000 hasta el presente, lo que pone de relieve cómo un problema grave está empeorando. La disminución del agua subterránea se acelera casi tres veces más de lo que sería por casualidad.
Soluciones para acelerar la recesión y la recuperación
"La profundización del agua subterránea es más común en climas más secos, y la disminución acelerada del agua subterránea es particularmente común en tierras cultivables áridas y semiáridas: un hallazgo intuitivo", dijo el coautor Scott Jasechko, profesor asociado de la Escuela Bren de Ciencias y Gestión Ambiental de la universidad. "Pero la intuición es una cosa. Usar datos del mundo real para demostrar que está sucediendo es otra".
Por otro lado, hay lugares donde los niveles de agua subterránea se han estabilizado o recuperado. De los sistemas acuíferos para los cuales los autores tienen datos históricos, el 16% experimentó una reversión de la disminución del agua subterránea en los años 1980 y 1990. Sin embargo, estas condiciones ocurren sólo la mitad de veces que el azar. Este estudio muestra que los humanos pueden cambiar las cosas con atención reflexiva y enfocada.
Tomemos como ejemplo Tucson, Arizona. El agua asignada del río Colorado se utiliza para reponer el acuífero en el cercano valle de Avra. El proyecto almacena agua para uso futuro. "A menudo se considera que las aguas subterráneas son la cuenta bancaria del agua", explica Jasechko. "La reposición intencional de los acuíferos nos permite almacenar agua hasta que sea necesaria.
Las comunidades pueden gastar grandes sumas de dinero en la construcción de infraestructura para almacenar agua en la superficie. Pero si la geología es correcta, se pueden almacenar grandes cantidades de agua bajo tierra, lo que es más barato, menos perjudicial y menos peligroso. El agua subterránea almacenada también puede beneficiar a la ecología regional. De hecho, mientras preparaba un informe de investigación en 2014, Perrone descubrió que los acuíferos recargan seis veces más agua por dólar de almacenamiento que los embalses superficiales.
La recarga de aguas subterráneas de Tucson ha sido una bendición para el acuífero local; sin embargo, el bombeo de agua subterránea ha provocado que este caudaloso río se reduzca en su superficie. El río Colorado rara vez llega al delta del Golfo de California. "Estas intervenciones en el agua subterránea pueden tener un costo", reconoció Jasico.
Medidas regulatorias e implicaciones técnicas.
Otro enfoque es reducir la demanda. Perrone explicó que esto implica muchas veces regulaciones, permisos y tarifas por el uso del agua subterránea. Para ello, actualmente estudia el derecho de aguas en el oeste de Estados Unidos para comprender estas diferentes intervenciones. Las investigaciones muestran que la restauración de los acuíferos parece requerir intervención, ya sea por parte de la oferta o la demanda.
Los autores complementaron las mediciones del pozo de monitoreo con datos del Experimento Climático y Recuperación de Gravedad (GRACE). La misión Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) consta de dos satélites que pueden medir con precisión la distancia entre ellos mientras orbitan la Tierra. De esta manera, los satélites pueden detectar pequeñas fluctuaciones en la gravedad de la Tierra, revelando la dinámica a gran escala de los acuíferos.
"La belleza de GRACE es que nos permite explorar las condiciones del agua subterránea donde no tenemos datos in situ", dijo Perrone. "Nuestra evaluación complementa GRACE. Las condiciones locales del agua subterránea se pueden explorar cuando tengamos datos in situ, lo cual es una resolución crítica al gestionar el agotamiento. Los autores encontraron que esta resolución local es crítica porque los acuíferos adyacentes exhibirán tendencias diferentes".
Aún así, las tendencias del nivel del agua subterránea no cuentan toda la historia. Incluso cuando los acuíferos permanecen estables, el bombeo de agua subterránea aún puede afectar los arroyos y las aguas superficiales cercanas, provocando que se filtren en el suelo, como detallaron Perrone y Jasico en otro artículo de Nature publicado en 2021.
Los autores también analizaron los cambios de precipitación en 542 acuíferos durante los últimos 40 años. Descubrieron que el 90 por ciento de los acuíferos que estaban disminuyendo a un ritmo acelerado estaban ubicados en lugares que se habían vuelto más secos en los últimos 40 años. Es probable que estas tendencias den como resultado una reducción de la recarga de aguas subterráneas y un aumento de la demanda. Por otro lado, la variabilidad climática también puede permitir que el agua subterránea se recupere cuando las condiciones se vuelven más húmedas.
Este estudio de monitoreo de pozos complementa un artículo de 2021 de Perrone y Jasechko. El estudio es la evaluación más grande de pozos de agua subterránea en todo el mundo y apareció en la portada de la revista Science. "Los pozos de monitoreo nos informan sobre la oferta. Los pozos de agua subterránea nos informan sobre la demanda", afirmó Perrone. "En conjunto, podemos entender qué pozos se han secado o cuáles tienen más probabilidades de secarse si los niveles freáticos bajan".
Actualmente, los investigadores están observando cómo los niveles de las aguas subterráneas cambian con el tiempo en el contexto del cambio climático. Relacionar estas tasas de cambio con las profundidades reales de los pozos permite mejores predicciones sobre dónde está en riesgo el acceso al agua subterránea. El agotamiento de las aguas subterráneas no es inevitable. Los estudios globales de alta resolución permitirán a los científicos y funcionarios comprender la dinámica de este recurso críptico.
Compilado de /ScitechDaily