Подземные воды — критически важный ресурс в Южной Калифорнии, где долгосрочная засуха и изменение климата создают дополнительную нагрузку на местные водоносные горизонты. Некоторые регионы, такие как Голливудский бассейн (небольшой регион в районе Уэст-Голливуда), увеличивают зависимость от этих водоносных горизонтов, чтобы сократить объём импортируемой воды.
Новое исследование под руководством Калифорнийского технологического института
Новое исследование под руководством бывшего постдокторанта Калифорнийского технологического института Юйцзе Чжэн предоставляет наиболее подробную картину того, как Голливудский бассейн реагирует на использование подземных вод. Исследование показывает, что текущие оценки устойчивого использования подземных вод могут быть завышены.
Методы исследования
В исследовании используются трёхдесятилетние спутниковые измерения InSAR (интерферометрический радар с синтетической апертурой) для отслеживания едва заметных движений земной поверхности в регионе Лос-Анджелеса. Эти движения отражают изменения в хранении подземных вод, позволяя исследователям определить, сколько воды удаляется или пополняется с течением времени.
Результаты
Когда дождь просачивается под землю, он заполняет пространство между частицами почвы (например, песком, гравием и глиной) — в Голливудском бассейне это происходит на глубине около 600 футов. Водоносный горизонт Голливудского бассейна содержит около 65 миллиардов галлонов воды, которую можно выкачивать через скважины для обеспечения питьевой водой населения. Однако чрезмерное извлечение подземных вод имеет значительные негативные последствия, включая сокращение доступного пространства для хранения и оседание грунта.
InSAR и его роль
InSAR работает путём отправки радиолокационных импульсов со спутников на поверхность Земли и измерения изменений возвращённого сигнала с течением времени. За последние 30 лет несколько миссий использовали эту технологию для мониторинга движений земной поверхности в районе Лос-Анджелеса.
Выводы
Исследователи восстановили 30-летнюю запись поверхностных движений Голливудского бассейна и обнаружили чёткую корреляцию между поверхностными движениями и производством подземных вод. Исследование показало, что устойчивое использование подземных вод в Голливудском бассейне составляет от 1 200 до 1 400 акров-футов в год.
Город Беверли-Хиллз, использующий ресурсы подземных вод Голливудского бассейна, в настоящее время указывает безопасную норму добычи в 3 000 акров-футов в год. Однако новый спутниковый анализ показывает, что для предотвращения постоянного ущерба, такого как оседание или потеря ёмкости хранения, этот показатель должен быть значительно ниже.
С увеличением объёма данных спутников, доступных в открытом доступе, включая данные миссии NISAR, недавно запущенной NASA и Индийской организацией космических исследований (ISRO), исследователи надеются предоставить менеджерам по водным ресурсам мощные новые инструменты для устойчивого управления подземными водами.