کاهش ذخیره آب‌های زیرزمینی کالیفرنیا به دلیل پمپاژ بیش از حد

دانشمندان دانشگاه استنفورد، کالیفرنیا و ناسا با مطالعه داده‌های ماهواره‌ای جدید پی بردند که دهه‌ها پمپاژ بیش از حد آب‌های زیرزمینی به‌دلیل تغییر لایه‌های رس در دره مرکزی کالیفرنیا، باعث کاهش توانایی آبخوان برای ذخیره آب شده است.

به گزارش ایانا از شبکه اخبار محیط زیستی ، این مطالعه که در مجله تحقیقات منابع آب به‌صورت آنلاین منتشر شده، نشان می‌دهد که پمپاژهای بیش از حد باعث شده تا در خشکسالی‌های اخیر 2010-2007، آبخوان دره San Joaquin به‌طور دائمی بین 414 تا 747 میلیون مترمکعب از حجم خود را از دست بدهد.

دره San Joaquin یکی از بزرگترین مراکز کشاورزی ایالات متحده با تولید سالانه 17 میلیارد دلار محصولات کشاورزی است.

به عقیده تیم تحقیقاتی مطالعه انجام شده، مثال خوبی از استفاده از ماهواره رصد زمین برای پاسخ به سوالات در مورد پایداری منابع آب در این سیاره است.

به گفته دکتر رایان اسمیت، یکی از محققان این مطالعه، فرونشست زمین زمانی اتفاق می‌‎افتد که فشار آب در زیر سطح زمین به سطوح بحرانی برسد. وقتی که حجم بالایی آب‌های زیرزمینی از بین رفته باشند، این امر باعث فشرده شدن رسوبات در لایه‌های زیرزمین می‌شود. همانطور که شما پمپاژ آب‌های زیرزمینی را در آبخوان ادامه می‌دهید، فشار آب در منافذ کوچک رسوبات افت می‌کند. این امر باعث کاهش توانایی آبخوان در نگهداشت زمین بالای سطح آبخوان می‌شود و باعث سقوط و فروپاشی لایه‌های زیرین خاک شده و بدین ترتیب فرونشست در سطح زمین آشکار می‌شود.

اگر آب بیش از حد از آبخوان‌ها استخراج شود، مخصوصا در نواحی که لایه‌های خاک رس دارند، متراکم شدن لایه‌های خاک به‌دلیل افت فشار آب باعث ایجاد حالت غیرقابل برگشت می‌شود و توانایی خاک برای حفظ و نفوذ آب از دست می‌رود، از این رو آبخوان ظرفیت دریافت آب خود را به‌طور دائم از دست می‌دهد.

به گفته دکتر نایت از موسسه محیط زیست استنفورد، وقتی آب بیش از حد از لایه‌های رس خارج می‌شود، ساختار آن به حدی تغییر می‌کند که فضای ذخیره‌سازی آب به این لایه کمتر باز می‌گردد.

دانشمندان در مقاله حاضر داده‌های خشکسالی اخیر کالیفرنیا مربوط به سال‌های 2012 تا 2016 را در بررسی نکرده‌اند. با این حال دکتر اسمیت می‌گوید: اگر چه مقاله حاضر خشکسالی‌های اخیر را مورد مطاله قرار نداده است، ولی من فکر می‌کنم می‌توان با اطمینان گفت که خشکسالی‌های اخیر ممکن است به همان اندازه و یا حتی بیشتر، در فرونشست و تراکم دائم لایه‌های زمین در منطقه مورد مطالعه موثر باشند. اسمیت ادامه می‌دهد، دلیل مهم این است که میزان کاهش آب در این دوره افزایش یافته است، این مسئله باعث می‌شود تا سطح آب‌های زیرزمینی پایین برود.

به عقیده نایت یکی از راهکارها می‌تواند توسط کشاورزان منطقه اجرا شود. این راهکار اجتناب از برداشت آب‌های زیرزمینی در نواحی است که لایه‌های رسی دارند و به جای آن برداشت از مناطقی است که حاوی لایه‌های شن و ماسه هستند. بدین ترتیب فشردگی لایه‌های زمین کمتر می‌شود. البته استفاده از این راهکار تنها با ابزارهای مطالعاتی ژئوفیزیکی امکان پذیر است. تشخیص لایه‌های زیرین خاک و تفکیک لایه‌های رسی از شن و ماسه‌ای چندان هم آسان نیست./

ترجمه: شهره صدری‌خانلو

L-960125-01