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Monitorando as mudanças nas águas subterrâneas com mais precisão
O conhecimento do armazenamento de água subterrânea é de importância existencial para a agricultura e também para o abastecimento de água potável em muitas regiões.
Por GFZ GeoForschungsZentrum Potsdam, Helmholtz Center - 15/07/2020

Domínio público

Um novo método poderia ajudar a rastrear as mudanças nas águas subterrâneas melhor do que antes. Para esse fim, pesquisadores de Potsdam e Oberlin, Ohio (EUA), compararam os dados do campo gravitacional das missões de satélite GRACE e GRACE-Follow On com outros métodos de medição. Eles investigaram o armazenamento sazonal de água em quase 250 bacias hidrográficas na Ásia, cujo regime de água é dominado por monções. Os resultados permitem que os dados GRACE em grande escala sejam reduzidos para regiões menores. Os pesquisadores relatam isso na revista Earth and Planetary Science Letters .


O conhecimento do armazenamento de água subterrânea é de importância existencial para a agricultura e também para o abastecimento de água potável em muitas regiões. Esses reservatórios são reabastecidos pela precipitação e pela água de infiltração, que por sua vez alimenta rios e lagos e permite que os rios fluam nas estações secas. As medições, no entanto, são difíceis porque é difícil olhar para a Terra; portanto, é preciso confiar apenas nos valores dos pontos - via furos e poços - ou nos cálculos dos dados de precipitação e escoamento.

Desde 2002, existe outro método de medir as mudanças nas águas subterrâneas: através das missões de satélite GRACE (de 2002 a 2017) e GRACE-Follow On (desde 2018), a mudança na quantidade de água na e na terra pode ser determinada no com base no seu sinal de campo de gravidade. Mas esse método também tem suas armadilhas. Primeiro, as mudanças de massa medidas pelos satélites GRACE-FO não dizem nada sobre a profundidade em que a massa está localizada: os lagos se esvaziam na superfície? O nível dos rios está caindo? Ou a água escorre de camadas mais profundas? Em segundo lugar, os satélites GRACE-FO fornecem dados para áreas comparativamente grandes de várias dezenas de milhares de quilômetros quadrados. Atualmente, não é possível resolver os dados do campo de gravidade com mais precisão.

Em um novo estudo, Amanda H. Schmidt, do Oberlin College, Ohio, juntamente com pesquisadores do Centro Alemão de Pesquisa em Geociências, está mostrando como diferentes métodos podem ser combinados de maneira inteligente para obter dados confiáveis ​​das águas subterrâneas, mesmo para pequenas bacias hidrográficas . Eles examinaram os dados das chuvas das monções e o armazenamento sazonal de água em quase 250 bacias hidrográficas na Ásia. O tamanho das áreas individuais varia de mil a um milhão de quilômetros quadrados. O estudo abrange quase toda a Ásia.

O balanço hídrico em nosso planeta é caracterizado por três variáveis ​​principais: precipitação, escoamento superficial e evaporação. A diferença entre estes entra ou sai de vários reservatórios, por exemplo, as águas subterrâneas. Séries temporais de estações de medição em rios (hidrogramas) após precipitação persistente mostram curvas típicas de queda (chamadas curvas de recessão), que refletem o esvaziamento de reservatórios de água. As flutuações das águas subterrâneas podem ser estimadas a partir dessas curvas. Outro método é a comparação dos valores de precipitação e escoamento pelo atraso de tempo do escoamento; o armazenamento intermediário temporário resulta na chamada histerese PQ. P significa precipitação e Q, escoamento. A área ou tamanho do loop de histerese pode ser usado como uma medida para o armazenamento intermediário.

O estudo da Earth and Planetary Science Letters mostra agora que a histerese PQ e os dados do campo de gravidade das missões GRACE estão fortemente correlacionados. Segundo o estudo, ambos refletem muito bem as mudanças sazonais nas águas subterrâneas. Como conseqüência, isso significa que uma combinação de dados de precipitação e escoamento superficial e dados de campo de gravidade GRACE também pode ser usada para registrar águas subterrâneas em áreas de captação com apenas cerca de 1000 quilômetros quadrados.

 

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