NASA измерила подземный поток воды из Сьерры в Центральную долину

Учёные установили, что ранее не учитывавшийся источник — вода, просачивающаяся через почву и трещиноватые породы под горами Сьерра-Невада — поставляет в Центральную долину Калифорнии в среднем 4 млн акро-футов (5 км³) воды ежегодно. Этот подземный сток составляет около 10% от всего объёма воды, ежегодно поступающей в этот сельскохозяйственный регион из всех источников, включая речной сток и осадки.

Центральная долина, занимающая лишь 1% сельхозугодий США, производит 40% столовых фруктов, овощей и орехов страны. Это возможно только благодаря интенсивной откачке грунтовых вод для орошения и забору воды из рек. Более 60 лет объём откачки превышал естественное пополнение водоносных горизонтов, что привело к проседанию грунта и необходимости бурить всё более глубокие скважины. Поскольку изменение климата и деятельность человека усиливают дефицит воды, более детальное понимание естественного движения подземных вод позволит лучше защитить оставшиеся ресурсы.

Исследование под руководством Дональда Аргуса из Лаборатории реактивного движения NASA показало, что объём подземных вод колеблется между засушливыми и влажными годами сильнее, чем считалось ранее. В частности, потери грунтовых вод в засушливые годы оказались больше. Учёные оценили, что с 2006 по 2021 год Центральная долина теряла около 1,8 млн акро-футов (2,2 км³) подземных вод ежегодно.

Для измерений команда объединила данные спутниковых миссий GRACE и GRACE Follow-On, которые фиксируют ежемесячные изменения массы воды, с наблюдениями сети GPS, отслеживающей подъём и проседание земной поверхности, вызванные изменением уровня грунтовых вод. Сравнив результаты с расчётами гидрологической модели, авторы пришли к выводу, что расхождение объясняется именно подземным стоком из гор, который ранее не учитывался.

«Теперь мы знаем, сколько грунтовых вод поступает в водоносные горизонты и извлекается из них в каждый сезон года, в периоды засух и эпизоды сильных осадков», — отметил Дональд Аргус. Это новое понимание может быть использовано для корректировки ограничений на водопользование с учётом реальных ресурсов подземных вод. Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.