La corsa globale per le acque sotterranee accelera a soddisfare le crescenti esigenze dell'agricoltura

La corsa globale per le acque sotterranee accelera a soddisfare le crescenti esigenze dell'agricoltura Alba nella valle di Salinas, un centro agricolo della California centrale. Le falde acquifere impoverite hanno lasciato inutile un tempo prezioso terreno coltivato. Shutterstock

L'acqua sta diventando una risorsa scarsa in molte parti del mondo. Le falde acquifere sono diminuite in molte regioni da decenni, in particolare nelle zone ad agricoltura intensiva. I pozzi stanno andando a vuoto e ci sono poche soluzioni a lungo termine disponibili - un problema comune è stato quello di perforare pozzi più profondi.

Questo è esattamente quello che è successo nella Central Valley della California. La recente siccità ci ha spinto perforazione di pozzi d'acqua sempre più profondi per sostenere l'agricoltura irrigua.

L'Arizona sta anche cercando di perforare ulteriori pozzi per affrontare la penuria d'acqua a sostegno dell'agricoltura. Il flusso del fiume Colorado, che fornisce acqua a più di 44 milioni di persone in sette stati, tra cui l'Arizona, è sceso vicino a 20 per cento negli ultimi 15 anni, abbassando livelli d'acqua nel lago Mead, il più grande serbatoio del fiume.

Sotto il piano di contingenza di siccità proposto dall'Arizona, lo stato dovrà ridurre il suo uso di acqua del fiume Colorado di circa 500 milioni di metri cubi all'anno, una quantità pari a tre volte il consumo annuo di acqua di Calgary.

Le forniture di acqua freatica in tutto il mondo sono minacciate da un pompaggio eccessivo, ma la perforazione di pozzi più profondi non è una soluzione a lungo termine. C'è un limite alla disponibilità di acqua di falda fresca in profondità. Una soluzione migliore consiste nel gestire l'uso dell'acqua ed evitare un calo eccessivo dei livelli delle acque sotterranee.

Spostamento della cinghia di mais, spostamento delle esigenze idriche

La perforazione di pozzi più profondi per sostenere l'agricoltura irrigua potrebbe non essere possibile ovunque. Ricerca recente indica la profondità alla quale si verificano le risorse di acque sotterranee fresche è molto variabile e non così estesa come si pensava in precedenza.

Le acque sotterranee profonde possono essere trovate in alcune parti della California e dell'Arizona, ma questo non è il caso al di sotto delle High Plains negli Stati Uniti occidentali, nel Midwest degli Stati Uniti o nelle Praterie canadesi. L'irrigazione intensiva in Kansas, Nebraska, Oklahoma e Texas ha impoverito la falda acquifera delle High Plains. I pozzi in quest'area ora raggiungono il fondo delle risorse di acque sotterranee fresche.

L'irrigazione per l'agricoltura è attualmente rara nelle Praterie canadesi, ma potrebbe cambiare nei prossimi decenni. La scarsità d'acqua nelle alte pianure degli Stati Uniti meridionali combinata con il cambiamento climatico potrebbe portare a cambiamenti nelle pratiche agricole in Canada. Come il cintura di mais sposta a nord, il la richiesta di acqua aumenterà.

L'acqua nello spartiacque del fiume Saskatchewan è già quasi completamente assegnata in alcune aree. Steamflow nelle sorgenti del fiume Saskatchewan è diminuito durante la stagione di crescita, poiché i ghiacciai e gli snowpacks nelle Montagne Rocciose si sciolgono e si restringono. Domanda di acque sotterranee è probabile che aumenti per far fronte alle carenze di acqua delle acque superficiali.

L'impoverimento diffuso delle acque sotterranee non è stato osservato in Canada, in parte a causa della scarsa domanda di acque sotterranee fino ad oggi. Non è chiaro quale livello di pompaggio delle acque sotterranee sarebbe sostenibile.

Esaminare questo problema prima dello sviluppo diffuso delle risorse idriche sotterranee a causa della crescente popolazione e dei cambiamenti nell'agricoltura è la chiave per evitare i diffusi problemi di esaurimento riscontrati in altre regioni.

Deplezione delle acque sotterranee per contaminazione

Tuttavia, il Canada ha riscontrato problemi con la qualità delle acque sotterranee.

Nelle Praterie canadesi, questi problemi sono spesso legati allo sviluppo di petrolio e gas e alle pratiche agricole. Saskatchewan ha documentato quasi Fuoriuscite di superficie 20,000 di idrocarburi e acque da giacimenti petroliferi da 2005. Migrazione di questi contaminanti e altri, in particolare nitrati provenienti dall'agricoltura, alla falda acquifera diminuisce la qualità delle acque sotterranee.

Un altro problema è la contaminazione delle acque sotterranee dal basso verso l'alto. Ci sono più di pozzi di petrolio e gas 700,000 e più di 20,000 pozzi di iniezione, utilizzato principalmente per lo smaltimento delle acque saline prodotte durante l'estrazione di petrolio e gas nel Canada occidentale. Più di 23 miliardi di metri cubi di liquidi, principalmente acque saline prodotte durante l'estrazione di petrolio e gas, sono state iniettate nel sottosuolo - equivalente a un quinto di tutta la produzione globale di petrolio da 1850.

Queste attività potrebbero creare condizioni che consentirebbero migrazione di idrocarburi, acque saline e altri contaminanti verso l'alto nelle forniture di falde acquifere che potrebbero altrimenti essere idonee per l'agricoltura e le forniture di acqua potabile.

Gli impatti dell'industria petrolifera e del gas sulla chimica dell'acqua non sono stati studiati in dettaglio su scala regionale. La maggior parte degli studi che sono stati fatti si basavano sui dati presentati quando i pozzi venivano inizialmente trivellati, il che significa che non siamo in grado di tenere traccia dei cambiamenti nella chimica dell'acqua nel tempo.

Gli studi che esaminano i cambiamenti nella chimica dell'acqua nel corso del tempo e la potenziale migrazione di contaminanti negli approvvigionamenti di acqua potabile sono rari, principalmente a causa della mancanza di requisiti di segnalazione per la chimica dell'acqua e fluidi iniettati, insieme a reti di monitoraggio sparse.

Le acque sotterranee possono svolgere un ruolo importante nel soddisfare il fabbisogno idrico del Canada occidentale nel prossimo secolo. È urgente capire quanto sia estesa questa risorsa e sviluppare migliori strategie di gestione.The Conversation

Circa l'autore

Grant Ferguson, professore associato, University of Saskatchewan e Jennifer C. McIntosh, professore, University of Arizona

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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