Anche in scenari di modesti cambiamenti climatici, gli Stati Uniti continentali affrontano una significativa perdita di acque sotterranee, secondo un nuovo studio.
Lo studio stima che gli Stati Uniti potrebbero perdere circa 119 milioni di metri cubi di acqua (oltre 4.2 miliardi di piedi cubi), abbastanza per riempire quattro volte il lago Powell, il più grande bacino idrico del bacino del Colorado superiore.
I risultati in Nature Communications mostra che quando le temperature di riscaldamento spostano l'equilibrio tra domanda e offerta di acqua, lo stoccaggio di acque sotterranee poco profonde può attenuare lo stress idrico delle piante, ma solo dove sono presenti connessioni di acque sotterranee poco profonde e non indefinitamente. Poiché il riscaldamento persiste, tale accumulo può essere esaurito, a scapito delle connessioni vitali tra le acque superficiali, come fiumi, torrenti e bacini idrici sotterranei.
"Stiamo affrontando una crisi nello stoccaggio globale delle acque sotterranee".
"Anche con un caso di riscaldamento di 1.5 gradi Celsius [2.7 gradi F], è probabile che perdiamo molta acqua sotterranea", afferma il coautore Reed Maxwell, professore di idrologia alla Colorado School of Mines.
“La costa orientale potrebbe iniziare a sembrare la costa occidentale dal punto di vista dell'acqua. Sarà una vera sfida. "
Modelli di acque sotterranee e cambiamenti climatici
La maggior parte dei modelli di circolazione globale non tiene conto del movimento laterale dell'acqua nel sottosuolo. In genere, includono solo movimenti su e giù limitati, come la pioggia che percola dalla vegetazione al suolo e radici che tirano su l'acqua dal terreno. Inoltre, questi modelli tendono a limitare il loro campo di applicazione a semplici metri sopra o sotto terra.
Questo nuovo studio va oltre quello per simulare il modo in cui l'acqua si muove nel sottosuolo e si collega alla superficie terrestre.
"Abbiamo chiesto come sarebbe la risposta se includessimo l'intera complessità del movimento dell'acqua nel sottosuolo in una simulazione su larga scala, e pensiamo che questa sia la prima volta che è stato fatto", afferma la conduttrice Laura Condon, assistente professore di idrologia e scienze dell'atmosfera all'Università dell'Arizona.
I calcoli hanno rivelato una risposta diretta dello stoccaggio di acque sotterranee poco profonde al riscaldamento che dimostra l'effetto forte e precoce che un riscaldamento anche da basso a moderato può avere sullo stoccaggio delle acque sotterranee e sull'evapotraspirazione.
Punto di non ritorno
Negli Stati Uniti occidentali, i cambiamenti nello stoccaggio delle acque sotterranee possono rimanere mascherati per lungo tempo, lo studio ha rivelato, poiché le acque sotterranee sono già profonde e i livelli di caduta non avrebbero un effetto altrettanto grande sulle acque superficiali. Inoltre, la vegetazione della regione è già in gran parte limitata dall'acqua e adattata per essere scollegata da fonti sotterranee profonde.
Tuttavia, gli Stati Uniti orientali saranno molto più sensibili all'abbassamento della falda freatica. Le acque sotterranee e superficiali sono più strettamente collegate e l'esaurimento delle acque sotterranee sarà più dannoso per la vegetazione, i corsi d'acqua e i fiumi. Molti dei sistemi installati negli Stati Uniti occidentali per la gestione e la gestione mancanza d'acqua mancano anche nella parte orientale del paese.
Lo studio rivela che le regioni degli Stati Uniti orientali possono raggiungere un punto di non ritorno prima piuttosto che dopo, quando la vegetazione inizia a perdere l'accesso alle acque sotterranee poco profonde quando lo stoccaggio si esaurisce con il riscaldamento.
“Inizialmente, piante potrebbe non essere soggetto a stress perché hanno ancora a disposizione acque sotterranee poco profonde, ma poiché continuiamo ad avere condizioni più calde, possono compensare sempre meno e i cambiamenti sono più drammatici ogni anno ”, afferma Condon. "In altre parole, le acque sotterranee poco profonde stanno tamponando la risposta al riscaldamento, ma quando è esaurito, non può più farlo."
Le simulazioni dello studio sono state impostate per mantenere gli stessi schemi di precipitazione e aumentare le temperature atmosferiche solo in base a proiezioni che vanno da 1.5 a 4 gradi Celsius. Anche con un modesto riscaldamento di 1.5 gradi Celsius, i ricercatori hanno previsto una perdita di stoccaggio di 119 milioni di metri cubi. A 4 gradi Celsius [7.2 gradi F], proiettarono perdite di falda a 324 milioni di metri cubi, circa 10 volte il volume del lago Powell o abbastanza per riempire quasi i tre quarti del lago Erie.
"Stiamo affrontando una crisi nello stoccaggio globale delle acque sotterranee", afferma Condon. "Enormi bacini idrici sotterranei si stanno prosciugando a un ritmo allarmante, e questo è un problema perché nutrono le principali regioni in crescita di tutto il mondo."
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