Las inundaciones no son lo que la mayoría de la gente considera una bendición. Pero podrían ayudar a remediar los sistemas de agua subterránea cada vez más resecos de California, según un nuevo estudio dirigido por Stanford. La investigación, publicado en Avances de la ciencia , desarrolla un marco para calcular los futuros volúmenes de agua de inundación bajo un clima cambiante e identifica áreas donde las inversiones en la infraestructura de agua envejecida de California podrían amplificar la recarga de agua subterránea. Mientras el estado lidia con tormentas y sequías más intensas, El almacenamiento de las aguas de las inundaciones no solo reduciría los riesgos de inundaciones, sino que también crearía más reservas de agua para las épocas más secas.

"Esta es la primera evaluación integral del potencial de recarga de agua de inundación en California bajo el cambio climático, "dijo el autor principal del estudio, Xiaogang He, profesor asistente de ingeniería civil y ambiental en la Universidad Nacional de Singapur que realizó la investigación como becario postdoctoral en el Programa de Stanford sobre el agua en el oeste.

Ya sean ríos desbordados en las llanuras del Valle Central, tormentas de marea alta que azotan las zonas costeras de las tierras bajas, inundaciones repentinas que empapan los desiertos del sur o ciudades impermeables cargadas de concreto que se acumulan con agua, California es susceptible a inundaciones. Alternativamente, las sequías que se avecinan a menudo suscitan preocupación por el suministro de agua, a medida que la disminución del agua subterránea hunde la tierra, contamina el agua potable y reduce los suministros superficiales. Estas reservas en declive también obstaculizan la resiliencia climática:durante períodos de sequía, hasta el 60 por ciento del agua del estado proviene del agua subterránea y el 85 por ciento de los californianos depende del recurso para al menos una parte de su suministro de agua.

Banco de agua

A medida que el cambio climático intensifica la gravedad y frecuencia de estos eventos extremos, Ampliar las tasas de recarga podría ayudar al estado a alcanzar un presupuesto de agua subterránea más equilibrado. Una práctica denominado banco de agua o recarga de acuíferos gestionada, implica aumentar la infraestructura de superficie, como embalses o oleoductos, con infraestructura subterránea, como acuíferos y pozos, aumentar la transferencia de agua de inundación para su almacenamiento en cuencas de agua subterránea.

Una nueva estrategia para gestionar las aguas superficiales, en comparación con métodos más tradicionales como embalses y presas, Los bancos de agua presentan múltiples beneficios, incluida la reducción del riesgo de inundaciones y la mejora de los servicios de los ecosistemas. Si bien las cuencas de agua subterránea ofrecen una amplia red para la conservación del agua, señalar las áreas que se preparan para el reabastecimiento, medir la infraestructura necesaria y la cantidad de agua disponible sigue siendo clave, especialmente en un clima incierto y cálido.

"La integración de la recarga gestionada de los acuíferos con las inundaciones en la ya compleja infraestructura de gestión del agua ofrece muchos beneficios, pero requiere una cuidadosa consideración de las incertidumbres y limitaciones. Nuestra creciente comprensión del cambio climático hace que este sea un momento oportuno para examinar el potencial de estos beneficios, "dijo el autor principal David Freyberg, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental en Stanford.

Los investigadores diseñaron un marco para estimar la disponibilidad futura de agua de inundación en todo el estado. Desarrollar un modelo informático híbrido utilizando simulaciones hidrológicas y climáticas y herramientas estadísticas, el equipo calculó el agua disponible para recarga en diferentes escenarios de cambio climático hasta 2090. También identificaron áreas donde las inversiones en infraestructura deben priorizarse para aprovechar el potencial de inundación y aumentar la recarga.

Futuras inundaciones

El equipo descubrió que California experimentará un aumento de las inundaciones debido a los patrones de lluvia más intensos y al deshielo más temprano debido a las temperaturas más cálidas. bajo una ventana cada vez más estrecha de clima húmedo concentrado. En particular, el río Sacramento y la costa norte, junto con la región norte y central de Sierra Nevada, verá volúmenes de agua de inundación más sustanciales. Estos diluvios podrían sobrecargar la infraestructura hídrica actual, como embalses y acueductos. Sin embargo, si la región está preparada con infraestructura adicional de desviación de aguas de inundación, como canales o tuberías, podría maximizar el potencial de recarga y transferir más hacia el árido sur de California.

Las proyecciones futuras encuentran condiciones inalterables o, en algunos casos, incluso más secas en el sur de California. Esta brecha cada vez mayor es una mala noticia para la región, que actualmente tiene mayores necesidades de recarga y agotamiento de las aguas subterráneas que su contraparte del norte. Este desajuste entre la abundancia de agua y la necesidad revela un profundo desafío para las prácticas de recarga, en términos de mover grandes volúmenes de agua desde donde estará disponible en el norte de California hasta donde se necesitará hacia el sur.

Los investigadores también encontraron estimaciones de recarga para el Valle de San Joaquín, una de las regiones agrícolas más productivas del mundo, que podrían ayudar a reabastecer una gran parte de los acuíferos subterráneos agotados. Sentado en la base de las montañas de Sierra Nevada, esta región necesitará acomodar mayores volúmenes de agua tanto por encima como por debajo de la superficie para maximizar el potencial de relleno. Los administradores del agua deberán expandir los proyectos de transporte y reabrir los reservorios allí.

Si bien los impactos climáticos son la influencia más dominante, los investigadores señalan que otros factores, incluida la capacidad de infraestructura, restricciones políticas, Las preocupaciones financieras y ambientales deben considerarse conjuntamente durante el proceso de planificación.

El marco del estudio es adaptable y escalable para gestionar la sequía, inundaciones y acuíferos subterráneos agotados en todo el mundo.

"A escala mundial, solo el 1% de la recarga del agua subterránea se produce a partir de la recarga gestionada de los acuíferos, "Dijo." Este trabajo se puede aplicar para ayudar a otros acuíferos agotados, como la llanura del norte de China o el Alto Ganges de la India, alcanzar y mantener niveles sostenibles de agua subterránea ".