Хранение избытка поверхностных воды увеличивает запасы грунтовых вод во время засух

Несмотря на то, что годы засухи и чрезмерной откачки значительно истощили запасы подземных вод в Аризоне и Калифорнии, новое исследование показывает, что у этой ситуации есть положительная сторона: она создала подземные резервуары, где можно хранить избыток поверхностной воды во влажные периоды, чтобы использовать её во время засухи.

Исследование, опубликованное в марте в журнале Environmental Research Letters, также показало, что в регионах, которые активно накапливают поверхностную воду в подземных водоносных горизонтах, запасы грунтовых вод со временем увеличивались, даже когда в соседних районах они истощались.

Результаты важны, поскольку демонстрируют эффективность методов увеличения подземных запасов воды. Поскольку из-за изменения климата прогнозируется рост частоты засух и наводнений, а Калифорния инвестирует 2,7 миллиарда долларов в расширение водохранилищ, эти методы могут помочь засушливым регионам подготовиться к экстремальным явлениям, заявила ведущий автор исследования Бриджит Сканлон из Бюро экономической геологии Техасского университета в Остине.

Исследование проанализировало данные о грунтовых водах за десятилетия в Центральной долине Калифорнии и в зонах активного управления центральной Аризоны. В обоих регионах для хранения воды в подземных водоносных горизонтах используется метод управляемого пополнения водоносного горизонта (managed aquifer recharge). В Калифорнии его применяют с 1960-х годов, в Аризоне — с 1990-х.

Исследователи обнаружили, что в зонах активного управления Аризоны уровень грунтовых вод с начала 2000-х годов в среднем повышается на 0,3–1,6 фута в год. Для сравнения, в соседних районах наблюдалось снижение уровня на 1,5–4 фута в год. В Калифорнии импортированная вода помогла обратить вспять долгосрочное снижение уровня грунтовых вод. Например, на одном из участков управляемого пополнения сегодняшний уровень грунтовых вод был бы примерно на 300 футов ниже, если бы эти методы не применялись.

Учёные также выяснили, что в водоносных горизонтах ещё много места для хранения. В Центральной долине Калифорнии это около 44 кубических километров — объём всех поверхностных водохранилищ штата. В Аризоне ёмкость водоносных горизонтов соответствует примерно 100 кубическим километрам, что в три раза превышает ёмкость крупнейшего в США поверхностного водохранилища, озера Мид.