Las comunidades que dependen del río Colorado se enfrentan a una crisis de agua. Lago Mead, el embalse más grande del río, ha caído a niveles nunca vistos desde que fue creado por la construcción de la presa Hoover hace aproximadamente un siglo. Arizona y Nevada enfrentan sus primeros cortes de agua obligatorios, mientras se libera agua de otros embalses para mantener en funcionamiento las centrales hidroeléctricas del río Colorado.

Si incluso el poderoso Colorado y sus embalses no son inmunes al calor y la sequía agravados por el cambio climático, ¿De dónde sacará el agua Occidente?

Hay una respuesta oculta:subterráneo.

A medida que el aumento de las temperaturas y la sequía secan los ríos y derriten los glaciares de las montañas, las personas dependen cada vez más del agua bajo sus pies. Los recursos de agua subterránea suministran actualmente agua potable a casi la mitad de la población mundial y aproximadamente el 40% del agua utilizada para riego en todo el mundo.

De lo que mucha gente no se da cuenta es de la edad y la vulnerabilidad de gran parte de esa agua.

La mayor parte del agua almacenada bajo tierra ha estado allí durante décadas, y gran parte se ha sentado durante cientos, miles o incluso millones de años. El agua subterránea más antigua tiende a residir a gran profundidad, donde se ve menos afectado por las condiciones de la superficie como la sequía y la contaminación.

A medida que los pozos menos profundos se secan bajo la presión del desarrollo urbano, el crecimiento de la población y el cambio climático, el agua subterránea antigua es cada vez más importante.

Beber agua subterránea antigua

Si muerdes un trozo de pan que era 1, 000 años, probablemente lo notarías.

El agua que ha estado bajo tierra durante mil años puede tener un sabor diferente, también. Filtra químicos naturales de la roca circundante, cambiando su contenido mineral. Algunos contaminantes naturales relacionados con la edad de las aguas subterráneas, como el litio que mejora el estado de ánimo, pueden tener efectos positivos. Otros contaminantes, como el hierro y el manganeso, puede ser problemático.

El agua subterránea más vieja también es a veces demasiado salada para beber sin un tratamiento costoso. Este problema puede empeorar cerca de las costas:el bombeo excesivo crea un espacio que puede llevar agua de mar a los acuíferos y contaminar los suministros para beber.

El agua subterránea antigua puede tardar miles de años en reponerse de forma natural. Y, como lo vio California durante la sequía de 2011-2017, los espacios de almacenamiento subterráneos naturales se comprimen a medida que se vacían, por lo que no pueden recargar a su capacidad anterior. Esta compactación, a su vez, hace que la tierra de arriba se agriete, hebilla y fregadero.

Sin embargo, la gente de hoy está perforando pozos más profundos en Occidente a medida que las sequías agotan el agua superficial y las granjas dependen más del agua subterránea.

¿Qué significa que el agua sea "vieja"?

Imaginemos una tormenta sobre el centro de California 15, Hace 000 años. Mientras la tormenta se extiende sobre lo que ahora es San Francisco, la mayor parte de la lluvia cae en el Océano Pacífico, donde eventualmente se evaporará nuevamente a la atmósfera. Sin embargo, algo de lluvia también cae en ríos y lagos y sobre tierra firme. A medida que la lluvia se filtra a través de capas de suelo, entra lentamente en "trayectorias de flujo" de agua subterránea.

Algunos de estos caminos conducen más y más profundamente, donde el agua se acumula en grietas dentro del lecho rocoso a cientos de metros bajo tierra. El agua recolectada en estas reservas subterráneas está en cierto sentido aislada del ciclo activo del agua, al menos en escalas de tiempo relevantes para la vida humana.

En el árido Valle Central de California, gran parte del agua antigua accesible se ha extraído de la tierra, principalmente para la agricultura. Donde la escala de tiempo de reabastecimiento natural sería del orden de milenios, La filtración agrícola ha rellenado parcialmente algunos acuíferos con agua más nueva —con demasiada frecuencia contaminada—. De hecho, lugares como Fresno ahora recargan activamente los acuíferos con agua limpia (como aguas residuales tratadas o aguas pluviales) en un proceso conocido como "recarga de acuíferos administrada".

En 2014, a mitad de camino de su peor sequía en la memoria moderna, California se convirtió en el último estado occidental en aprobar una ley que requiere planes locales de sostenibilidad de las aguas subterráneas. El agua subterránea puede ser resistente a las olas de calor y al cambio climático, pero si lo usas todo, estás en problemas.

¿Una respuesta a la demanda de agua? Taladre más profundo. Sin embargo, esa respuesta no es sostenible.

Primero, es caro:las grandes empresas agrícolas y las empresas mineras de litio tienden a ser el tipo de inversores que pueden permitirse perforar lo suficientemente profundo, mientras que las pequeñas comunidades rurales no pueden.

Segundo, una vez que bombeas agua subterránea antigua, los acuíferos necesitan tiempo para rellenarse. Las rutas de flujo pueden estar interrumpidas, obstruyendo el suministro natural de agua a los manantiales, humedales y ríos. Mientras tanto, el cambio de presión bajo tierra puede desestabilizar la tierra, provocando que la tierra se hunda e incluso provocando terremotos.

En tercer lugar está la contaminación:aunque profunda, Las aguas subterráneas antiguas, ricas en minerales, suelen ser más limpias y seguras para beber que las más jóvenes. aguas subterráneas menos profundas, el bombeo excesivo puede cambiar eso. A medida que las regiones con escasez de agua dependen más de las aguas subterráneas profundas, el bombeo excesivo reduce el nivel freático y extrae agua moderna contaminada que puede mezclarse con el agua más antigua. Esta mezcla hace que la calidad del agua se deteriore, lo que lleva a una demanda de pozos cada vez más profundos.

Leyendo la historia del clima en aguas subterráneas antiguas

Hay otras razones para preocuparse por las aguas subterráneas antiguas. Como fósiles reales, El "agua subterránea fósil" extremadamente antigua puede enseñarnos sobre el pasado.

Visualiza de nuevo nuestra tormenta prehistórica:15, 000 años atrás, el clima era bastante diferente al de hoy. Las sustancias químicas que se disolvieron en las antiguas aguas subterráneas son detectables hoy en día, abriendo ventanas a un mundo pasado. Ciertos productos químicos disueltos actúan como relojes, decirle a los científicos la edad del agua subterránea. Por ejemplo, sabemos qué tan rápido se desintegra el carbono 14 disuelto y el criptón 18, para que podamos medirlos para calcular cuándo el agua interactuó por última vez con el aire.

El agua subterránea más joven que desapareció bajo tierra después de la década de 1950 tiene un Firma química artificial:altos niveles de tritio de las pruebas de bombas atómicas.

Otros productos químicos disueltos se comportan como pequeños termómetros. Gases nobles como argón y xenón, por ejemplo, disolver más en agua fría que en agua tibia, a lo largo de una curva de temperatura conocida con precisión. Una vez que el agua subterránea está aislada del aire, los gases nobles disueltos no hacen mucho. Como resultado, conservan información sobre las condiciones ambientales en el momento en que el agua se filtró por primera vez en el subsuelo.

Las concentraciones de gases nobles en las aguas subterráneas fósiles han proporcionado algunas de nuestras estimaciones más fiables de la temperatura en la tierra durante la última edad de hielo. Dichos hallazgos brindan información sobre los climas modernos, incluyendo cuán sensible es la temperatura promedio de la Tierra al dióxido de carbono en la atmósfera. Estos métodos respaldan un estudio reciente que encontró 3.4 grados Celsius de calentamiento con cada duplicación de dióxido de carbono.

Pasado y futuro de las aguas subterráneas

Personas en algunas regiones, como Nueva Inglaterra han estado bebiendo agua subterránea antigua durante años con poco peligro de agotar los suministros utilizables. Lluvias regulares y fuentes de agua variadas, incluidas las aguas superficiales de los lagos, ríos y mantos de nieve:proporcionan alternativas al agua subterránea y también rellenan los acuíferos con agua nueva. Si los acuíferos pueden satisfacer la demanda, el agua se puede utilizar de forma sostenible.

Fuera en el oeste, aunque, Más de un siglo de uso exorbitante y no administrado del agua significa que algunos de los lugares más dependientes del agua subterránea (regiones áridas vulnerables a la sequía) han dilapidado los antiguos recursos hídricos que alguna vez existieron bajo tierra.

Un famoso precedente de este problema se encuentra en las Grandes Llanuras. Allí, el agua ancestral del Acuífero Ogallala suministra agua potable e irrigación para millones de personas y granjas desde Dakota del Sur hasta Texas. Si la gente bombeara este acuífero para secarlo, se necesitarían miles de años para rellenar de forma natural. Es un amortiguador vital contra la sequía, sin embargo, el riego y la agricultura intensiva en agua están reduciendo sus niveles de agua a un ritmo insostenible.

A medida que el planeta se calienta, el agua subterránea antigua es cada vez más importante, ya sea que fluya del grifo de la cocina, irrigación de cultivos alimentarios, u ofrecer advertencias sobre el pasado de la Tierra que pueden ayudarnos a prepararnos para un futuro incierto.

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.