Изменение климата может резко сократить пополнение водоносных горизонтов в Бразилии

Глобальный климатический кризис может значительно повлиять на естественное пополнение бразильских водоносных горизонтов, сократив запасы подземных вод по всей стране. К такому выводу пришли учёные из Института геонаук Университета Сан-Паулу (IGc-USP) и Национального института космических исследований (INPE) в исследовании, опубликованном в журнале Environmental Monitoring and Assessment.

Подземные воды, на которые полностью или частично полагаются около 112 миллионов человек (56% населения Бразилии), пополняются за счёт инфильтрации осадков. Учёные использовали модель водного баланса на основе геообработки и скорректированных данных климатических проекций CMIP6, чтобы оценить изменения температуры, осадков, поверхностного стока и пополнения водоносных горизонтов до 2100 года. Исследование рассматривало два сценария выбросов парниковых газов: умеренный и пессимистичный.

Результаты показывают, что страну ожидает повышение температуры от 1,02 °C до 3,66 °C и более неравномерное распределение осадков. Это приведёт к резкому снижению пополнения водоносных горизонтов, особенно на юго-востоке и юге страны. Даже там, где общее количество осадков не сильно изменится, режим станет другим: более дождливое лето и более длительные засушливые периоды. Интенсивные ливни вызывают поверхностный сток и наводнения, но не способствуют инфильтрации воды в почву. В наиболее пострадавших районах подземное пополнение может сократиться до 666 миллиметров в год. Наиболее критическая ситуация прогнозируется в системе водоносных горизонтов Бауру-Каюа с сокращением объёма пополнения на 27,94%. Значительные потери ожидают и другие важные водоносные горизонты, включая Гуарани, Фурнас, Серра-Жерал и другие.

"Более половины бразильских муниципалитетов полагаются на подземные воды для водоснабжения, но водоносные горизонты остаются в стороне от обсуждения изменения климата", — отмечает ведущий автор статьи, профессор Рикардо Хирата. Он подчёркивает, что во время сильной засухи 2014–2016 годов города, снабжаемые поверхностными водами, пострадали от водного кризиса вдвое сильнее, чем те, что использовали исключительно подземные источники.

В качестве решения проблемы исследователи предлагают стратегию управляемого пополнения водоносных горизонтов (MAR). Эта методика использует техники для стимулирования инфильтрации дождевой воды или очищенных сточных вод через инфильтрационные бассейны или системы прямой инжекции. Почва при этом действует как биогеохимический супер-реактор, очищая воду по пути к водоносному горизонту.