As enchentes não são o que a maioria das pessoas considera uma baªna§a£o. Mas eles poderiam ajudar a remediar os sistemas de águasubterra¢nea cada vez mais ressecados da Califa³rnia, de acordo com um novo estudo conduzido por Stanford.
Inundando vinhedos e aumentando a recarga de águasubterra¢nea, Terranova Ranch, perto de Fresno, Califa³rnia, desvia a águade um canal de controle de inundação completo. Crédito: Terranova Ranch Inc.
As enchentes não são o que a maioria das pessoas considera uma baªnção. Mas eles poderiam ajudar a remediar os sistemas de águasubterra¢nea cada vez mais ressecados da Califa³rnia, de acordo com um novo estudo conduzido por Stanford. A pesquisa, publicada na Science Advances , desenvolve uma estrutura para calcular os futuros volumes de águade inundação em um clima em mudança e identifica áreas onde os investimentos na infraestrutura hadrica envelhecida da Califórnia podem ampliar a recarga das a¡guas subterra¢neas. Amedida que o estado enfrenta tempestades e secas mais intensas, o armazenamento das a¡guas das enchentes não apenas reduziria os riscos de enchentes, mas também criaria mais reservas de águapara anãpocas mais secas.
"Esta éa primeira avaliação abrangente do potencial de recarga de águade inundação na Califórnia sob asmudanças climáticas ", disse o autor do estudo Xiaogang He, professor assistente de engenharia civil e ambiental na Universidade Nacional de Cingapura que realizou a pesquisa como pa³s-doutorado no Programa de Stanford sobre agua no Oeste.
Quer se trate de rios transbordando nas planacies do Vale Central, tempestades de maréalta atingindo áreas costeiras de planacies, enchentes que inundam desertos do sul ou cidades impermea¡veis ​​carregadas de concreto com água, a Califórnia ésuscetavel a inundações. Como alternativa, as secas iminentes costumam aumentar a preocupação com o abastecimento de a¡gua, pois a diminuição da águasubterra¢nea afunda a terra, contamina a águapota¡vel e reduz o abastecimento desuperfÍcie. Essas reservas em declanio também prejudicam a resiliencia climática - durante os períodos de seca, até60% da águado estado vem do lena§ol frea¡tico e 85% dos californianos dependem do recurso para pelo menos uma parte de seu abastecimento de a¡gua.
Banco de a¡gua
Amedida que asmudanças climáticas intensificam a gravidade e a frequência desses eventos extremos, a ampliação das taxas de reabastecimento poderia ajudar o estado a alcana§ar um ora§amento de a¡guas subterra¢neas mais equilibrado. Uma prática , chamada de banco de águaou recarga de aquafero gerenciado, envolve o aumento da infraestrutura desuperfÍcie, como reservata³rios ou dutos, com infraestrutura subterra¢nea, como aquaferos e poa§os, para aumentar a transferaªncia de águade inundação para armazenamento em bacias subterra¢neas.
Uma estratanãgia mais recente para o gerenciamento de a¡guas superficiais, em comparação com manãtodos mais tradicionais como reservata³rios e represas, o banco de águaapresenta vários benefacios, incluindo redução do risco de inundação e servia§os ecossistemicos aprimorados. Embora as bacias de águasubterra¢nea oferea§am uma vasta rede para a segurança da a¡gua, identificar as áreas principais para reposição, avaliar a infraestrutura necessa¡ria e a quantidade de águadisponavel continua sendo fundamental, especialmente em um clima quente e incerto.
"Integrar a recarga de aquaferos gerenciados com a¡guas de inundação em uma infraestrutura de gerenciamento de águajá complexa oferece muitos benefacios, mas requer uma consideração cuidadosa das incertezas e restrições. Nosso crescente entendimento dasmudanças climáticas torna este um momento oportuno para examinar o potencial para esses benefacios", disse o autor saªnior David Freyberg, professor associado de engenharia civil e ambiental em Stanford.
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Os pesquisadores criaram uma estrutura para estimar a disponibilidade futura de águadas enchentes em todo o estado. Desenvolvendo um modelo de computador habrido usando simulações hidrola³gicas e climáticas e ferramentas estatasticas, a equipe calculou a águadisponavel para recarga em diferentes cenários demudanças climáticas até2090. Eles também identificaram áreas onde os investimentos em infraestrutura deveriam ser priorizados para aproveitar o potencial das enchentes e aumentar a recarga.
Futuras enchentes
A equipe descobriu que a Califórnia experimentara¡ um aumento da águadas enchentes devido aos padraµes de chuva mais fortes e ao derretimento da neve devido a s temperaturas mais altas, sob uma janela estreita de tempo aºmido concentrado. Em particular, o Rio Sacramento e a Costa Norte, junto com a regia£o norte e central de Sierra Nevada, vera£o volumes de águade inundação mais substanciais. Esses dilaºvios podem sobrecarregar a infraestrutura hadrica atual , como reservata³rios e aquedutos. No entanto, se a regia£o estiver pronta com infraestrutura adicional de desvio de águade inundação, como canais ou oleodutos, ela poderia maximizar o potencial de recarga e transferir mais para o a¡rido sul da Califa³rnia.
As projeções futuras encontram condições imuta¡veis ​​ou, em alguns casos, atémais secas no sul da Califa³rnia. Essa divisão cada vez maior éuma ma¡ notacia para a regia£o, que atualmente tem maior esgotamento das a¡guas subterra¢neas e necessidades de recarga do que sua contraparte do norte. Essa incompatibilidade de abunda¢ncia e necessidade de águarevela um profundo desafio para as prática s de recarga, em termos de mover grandes volumes de águade onde estara¡ disponavel no norte da Califórnia para onde seránecessa¡ria no sul.
Os pesquisadores também descobriram que as estimativas de recarga para o Vale de San Joaquin - uma das regiaµes agracolas mais produtivas do mundo - podem ajudar a reabastecer uma grande parte dos aquaferos subterra¢neos esgotados. Localizada na base das montanhas de Sierra Nevada, esta regia£o precisara¡ acomodar maiores volumes de águaacima e abaixo dasuperfÍcie para maximizar o potencial de recarga. Os gestores de águaprecisara£o expandir os projetos de transporte e reabrir os reservata³rios la¡.
Embora os impactos clima¡ticos sejam a influaªncia mais dominante, os pesquisadores apontam que outros fatores, incluindo capacidade de infraestrutura, restrições políticas, questões financeiras e ambientais, devem ser considerados em conjunto durante o processo de planejamento.
A estrutura do estudo éadapta¡vel e escalona¡vel para gerenciar secas, enchentes e aquaferos subterra¢neos esgotados em todo o mundo.
"Em escala global, apenas 1 por cento da recarga de águasubterra¢nea ocorre a partir da recarga gerenciada de aquaferos ", disse ele. "Este trabalho pode ser aplicado para ajudar outros aquaferos esgotados, como a planacie do norte da China ou o Alto Ganges da andia, a alcana§ar e manter naveis sustenta¡veis ​​de águasubterra¢nea."