Mesmo em cenários modestos de aquecimento climático, os Estados Unidos continentais enfrentam uma perda significativa de água subterrânea – cerca de 119 milhões de metros cúbicos, ou o suficiente para encher o lago Powell quatro vezes ou um quarto do lago Erie, segundo um estudo pioneiro. mostrando.

Os resultados publicados, hoje em Nature Communications , que mostra como que aquecem-se temperaturas de deslocar o equilíbrio entre o fornecimento de água e procura, raso água subterrânea de armazenamento pode buffer de plantas stress hídrico -but apenas quando as ligações de água subterrânea rasas estão presentes, e não indefinidamente. À medida que o aquecimento persiste, esse armazenamento pode ser esgotado – às custas de conexões vitais entre as águas superficiais, como rios, córregos e reservatórios subterrâneos.

“Mesmo com um caso de aquecimento de 1,5 graus Celsius, provavelmente perderemos muita água subterrânea”, disse Reed Maxwell, professor de hidrologia da Escola de Minas do Colorado, co-autor do artigo com Laura Condon, da Universidade do Arizona. e Adam Atchley, do Laboratório Nacional Los Alamos. “A costa leste pode começar a parecer a costa oeste do ponto de vista da água. Isso será um verdadeiro desafio.”

A maioria dos modelos de circulação global não leva em consideração o movimento lateral da água no subsolo. Normalmente, eles incluem apenas movimentos limitados de subir e descer, como a chuva que infiltra da vegetação no solo e as raízes puxam a água do solo. Além disso, esses modelos tendem a limitar seu escopo a meros metros acima ou abaixo do solo.

Este novo estudo vai além disso para simular como a água se move na subsuperfície e se conecta à superfície da terra.

“Perguntamos como seria a resposta se incluíssemos toda a complexidade do movimento da água subterrânea em uma simulação em larga escala, e achamos que é a primeira vez que isso é feito”, disse Condon, principal autor do artigo e assistente. professor de hidrologia e ciências atmosféricas na Universidade do Arizona.

Os cálculos revelaram uma resposta direta do armazenamento superficial das águas subterrâneas ao aquecimento, demonstrando o efeito forte e precoce que mesmo o aquecimento baixo a moderado pode ter no armazenamento e na evapotranspiração das águas subterrâneas.

No oeste dos EUA, as mudanças no armazenamento das águas subterrâneas podem permanecer ocultas por um longo tempo, revelou o estudo, porque as águas subterrâneas já são profundas e a queda dos níveis não teria um efeito tão grande nas águas superficiais. Além disso, a vegetação da região já é em grande parte limitada pela água e adaptada para ser desconectada das fontes profundas de água subterrânea.

No entanto, o leste dos EUA será muito mais sensível a uma redução do lençol freático. As águas subterrâneas e as superficiais estão mais intimamente ligadas, e o esgotamento das águas subterrâneas será mais prejudicial para a vegetação, córregos e rios. Muitos dos sistemas que foram implantados no oeste dos EUA para lidar e gerenciar a escassez de água também estão ausentes na parte oriental do país.

O estudo revelou que as regiões do leste dos EUA podem chegar a um ponto de inflexão mais cedo ou mais tarde, quando a vegetação começa a perder o acesso às águas subterrâneas rasas, à medida que o armazenamento se esgota com o aquecimento.

“Inicialmente, as plantas podem não estar enfrentando estresse, porque ainda existem águas subterrâneas disponíveis, mas, como continuamos a ter condições mais quentes, elas podem compensar cada vez menos, e as mudanças são mais dramáticas a cada ano”, disse Condon. “Em outras palavras, as águas subterrâneas rasas estão protegendo a resposta ao aquecimento, mas quando esgotadas, não podem mais fazer isso”.

As simulações do estudo foram criadas para manter os padrões de precipitação iguais e apenas aumentar as temperaturas atmosféricas de acordo com projeções que variam de 1,5 a 4 graus Celsius. Mesmo com um modesto aquecimento de 1,5 graus Celsius, foram perdidos 119 milhões de metros cúbicos de armazenamento das águas subterrâneas – ou quatro vezes o volume do lago Powell, o maior reservatório da bacia do Alto Colorado. A 4 graus Celsius, as perdas de água subterrânea foram projetadas em 324 milhões de metros cúbicos – aproximadamente 10 vezes o volume do lago Powell ou o suficiente para encher quase três quartos do lago Erie.

“Estamos enfrentando uma crise no armazenamento global de águas subterrâneas”, disse Condon. “Os enormes reservatórios de água subterrânea estão secando a um ritmo alarmante, e isso é um problema porque eles nutrem as principais regiões em crescimento ao redor do mundo”.

O trabalho de pesquisa, “A evapotranspiração esgota as águas subterrâneas sob aquecimento nos Estados Unidos contíguos”, é publicado na revista de acesso aberto Nature Communications .