Οι ρωγμές στα ξεραμένα εδάφη είναι μόνο ένα επιφανειακό, αν και ανησυχητικό, σημάδι της ξηρασίας.
Για να κατανοήσουν πλήρως τον αντίκτυπο των παρατεταμένων ξηρασιών που επιδεινώνονται από την κλιματική αλλαγή, οι επιστήμονες χρειάζεται να γνωρίζουν τι συμβαίνει βαθιά υπόγεια, στους υδροφορείς του πλανήτη.
Αυτές οι υπόγειες «δεξαμενές» γλυκού νερού, που μοιάζουν με σφουγγάρια, τροφοδοτούν κοινότητες, τη γεωργία και τα επιφανειακά οικοσυστήματα. Όταν όμως οι βροχοπτώσεις είναι λίγες και δεν επαρκούν για να αναπληρώσουν τα αποθέματα, ή όταν αντλείται υπερβολική ποσότητα νερού, οι υδροφορείς μπορεί να μην ανακάμψουν.
Το σύστημα υδροφορέων της Sacramento Valley, που δέχεται πίεση από τις πρόσφατες ξηρασίες, συμβάλλει στην υδροδότηση μέρους της Central Valley της Καλιφόρνιας, όπου μαζί με την San Joaquin Valley στα νότια καλλιεργείται περίπου το ένα τέταρτο της προσφοράς τροφίμων των ΗΠΑ.
Σύμφωνα με νέα δεδομένα, η χωρητικότητα αυτού του υδροφορέα έχει πλέον μειωθεί μόνιμα, λόγω της ταχείας και συνεχούς άντλησης γλυκού νερού τα τελευταία χρόνια.
Όπως δείχνει η μελέτη στο PNAS, η καθίζηση του εδάφους πάνω από τον υδροφορέα -η υποχώρηση των στρωμάτων που συγκρατούνται από το υπόγειο αυτό απόθεμα νερού- ήταν τόσο γρήγορη και εκτεταμένη, ώστε υποδηλώνει μη αναστρέψιμη μεταβολή.
«Όλες οι διαθέσιμες μετρήσεις δείχνουν ότι η επιταχυνόμενη καθίζηση που ξεκίνησε το 2021 οφείλεται κυρίως σε ανελαστική συμπίεση λόγω άντλησης υπόγειων υδάτων», γράφουν οι ερευνητές στην εργασία τους.
«Κατά μέσο όρο, η επιφάνεια του εδάφους δεν επανέρχεται στην προ του 2021 κατάσταση, ακόμη και όταν τα επίπεδα των υπόγειων υδάτων ανακάμπτουν με την εποχική αναπλήρωση στα τέλη του 2021, κάτι που δείχνει μη αναστρέψιμη παραμόρφωση.»
Η πίεση μέσα στους υδροφορείς επηρεάζει το έδαφος από πάνω τους. Καθώς αντλείται νερό, η συμπίεση των επιφανειακών στρωμάτων μπορεί να είναι αναστρέψιμη, όσο ο υδροφορέας αναπληρώνεται φυσικά, ή μη αναστρέψιμη.
Το δεύτερο σενάριο σημαίνει ότι η απώλεια νερού και η επακόλουθη καθίζηση είναι τόσο μεγάλη, ώστε η γεωλογική διάταξη δεν μπορεί να επανέλθει.
Η χωρητικότητα του υδροφορέα μειώνεται μόνιμα, κάτι που επηρεάζει την ποσότητα νερού που μπορεί να δώσει στο μέλλον.
Αναλύοντας το μέγεθος, τον χρόνο και την έκταση της παραμόρφωσης στη Sacramento Valley, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η ανελαστική συμπίεση έχει πλέον γίνει ο κυρίαρχος μηχανισμός που επηρεάζει την περιοχή.
«Μια τόσο γρήγορη και εκτεταμένη καθίζηση του εδάφους δείχνει σοβαρή ανελαστική συμπίεση και απώλεια της αποθηκευτικής ικανότητας του υποκείμενου συστήματος υδροφορέων, κάτι που συνιστά σοβαρή απειλή για τους υδάτινους πόρους και τις υποδομές της Καλιφόρνιας», γράφει η ομάδα.
Για να καταλήξουν σε αυτό το συμπέρασμα, οι ερευνητές ανέλυσαν δεδομένα από δορυφόρους εξοπλισμένους με συστήματα πλοήγησης και ραντάρ, αποκτώντας μια ευρύτερη και ακριβέστερη εικόνα -με ακρίβεια έως και χιλιοστού- για το πώς παραμορφωνόταν το έδαφος με την πάροδο των ετών.
Σημαντικό είναι ότι τα δορυφορικά δεδομένα εντόπισαν τη συμπίεση του υδροφορέα, η οποία δεν θα είχε ανιχνευθεί μόνο με τις μετρήσεις των υπόγειων υδάτων.
Την περίοδο 2016-2020, τα δεδομένα έδειχναν ότι τα επίπεδα του εδάφους επανέρχονταν σε μεγάλο βαθμό στην προηγούμενη θέση τους.
Μετά το 2021, η υποχώρηση σε ορισμένες περιοχές έφτασε τα 50 εκατοστά τον χρόνο, πολύ περισσότερο από τα αναστρέψιμα επίπεδα των προηγούμενων ετών, που ήταν περίπου 2 εκατοστά τον χρόνο.
«Απεικονίζοντας αυτή την απότομη μεταβολή σε περιφερειακή κλίμακα, η ανάλυσή μας δείχνει τις δυνατότητες της δορυφορικής παρακολούθησης για την έγκαιρη ανίχνευση της υπεράντλησης υπόγειων υδάτων και της συνακόλουθης απώλειας αποθηκευτικής ικανότητας υδροφορέων σε όλο τον κόσμο», γράφουν οι ερευνητές.
Υπολογίζουν ότι η απώλεια αποθηκευτικού χώρου για νερό ανά έτος εκτοξεύτηκε από το 2021 στα 0,2 κυβικά χιλιόμετρα, δηλαδή περίπου 7 δισεκατομμύρια κυβικά πόδια, περίπου πέντε φορές περισσότερο σε σχέση με τα προηγούμενα χρόνια.
Αυτό αντιστοιχεί περίπου στο 30% της ετήσιας κατανάλωσης νερού του Λος Άντζελες που χάνεται σε επίπεδο χωρητικότητας: ένας συρρικνωμένος υδροφορέας που δεν θα μπορεί να αποθηκεύει τόσο νερό στο μέλλον.
Τα καλύτερα δεδομένα από μόνα τους ίσως να μην αναστρέφουν την υπερθέρμανση του πλανήτη ούτε να κάνουν τις ξηρασίες λιγότερο συχνές, αλλά μπορούν να βοηθήσουν στη διαχείριση του νερού.
Στην προκειμένη περίπτωση, οι δορυφόροι κατέγραψαν μια σημαντική μεταβολή που δεν έδειξε ένα δίκτυο με περισσότερα από 2.500 πηγάδια υπόγειων υδάτων – αλλά ήδη πολύ αργά για να γίνει κάτι γι’ αυτό.
«Η παρακολούθηση των επιφανειακών μετατοπίσεων σε πραγματικό χρόνο μέσω δορυφορικής γεωδαισίας, η οποία παρέχει ένα ολοκληρωμένο μέτρο της εσωτερικής παραμόρφωσης σε ολόκληρη τη ιζηματογενή στήλη, θα μπορούσε να είχε επιτρέψει την έγκαιρη ανίχνευση αυτής της απότομης μεταβολής και ενδεχομένως να είχε μειώσει την απώλεια αποθηκευτικού χώρου μέσω έγκαιρων διορθωτικών ενεργειών», γράφουν οι ερευνητές.
«Η ανάπτυξη μιας τέτοιας δυνατότητας είναι ιδιαίτερα κρίσιμη σε περιοχές όπου η επιτόπια παρακολούθηση δεν είναι εφικτή, αλλά οι υπόγειοι υδάτινοι πόροι γίνονται ολοένα και πιο ζωτικοί.»
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο PNAS.
Το παρόν κείμενο δημιουργήθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
