El Valle Central de California se hunde cuando se bombea agua subterránea a una velocidad mayor que la que se puede recargar los acuíferos subterráneos. El Valle Central se ha ido hundiendo ( hundiéndose ) a diferentes velocidades desde la década de 1920 y se estima que se ha hundido hasta 28 pies. [1] Durante los años de sequía, el valle es propenso a un hundimiento acelerado debido a la extracción de agua subterránea . California experimenta periódicamente sequías de duración y gravedad variables.
El Valle Central es una región agrícolamente productiva que depende de grandes volúmenes de agua para riego . Esta región se considera árida a semiárida y depende de la infraestructura para el suministro de agua. El Valle Central es propenso a inundaciones excesivas debido al deshielo de la cordillera circundante de Sierra Nevada en primavera. Las agencias estatales y federales han construido un sistema controlado de presas y canales para garantizar un flujo constante de agua hacia el valle, principalmente para apoyar la agricultura. El Proyecto de Agua del Estado de California y el Proyecto del Valle Central son los dos proyectos principales que desvían el agua superficial hacia el valle. Este sistema ayuda a prevenir las inundaciones primaverales y la escasez de agua en verano y otoño.
Los agricultores utilizan una combinación de agua superficial y subterránea para el riego. Durante los años de sequía, se les suministra menos agua superficial y estos dependen de bombear más agua subterránea. En California, existe una jerarquía de derechos de agua en la que quienes tienen derechos de agua tienen prioridad para recibir y utilizar el agua superficial. [2] Los agricultores sin derechos de agua pueden no siempre recibir agua superficial durante los años de sequía. Los agricultores que no reciben agua superficial pueden optar por depender del agua subterránea para el riego. Los años de sequía aceleran el hundimiento de la tierra en el Valle Central debido a un esfuerzo colectivo de aumentar el bombeo de agua subterránea sin reponer los acuíferos subterráneos. [3]
El agua subterránea en el Valle Central se utiliza principalmente para las necesidades de riego en la industria agrícola y se recupera mediante pozos . Durante los años de sequía, el bombeo de agua subterránea aumenta debido a la escasez de agua superficial disponible para los agricultores. La tierra se hunde más rápidamente durante los años de sequía debido al aumento del bombeo y la falta de recarga suficiente de agua subterránea . Los acuíferos no se recargan lo suficiente debido a la disminución de las precipitaciones y la sobreutilización del agua superficial. [4]
A medida que se bombea el agua subterránea, los acuíferos se agotan y el nivel freático desciende. A medida que el nivel freático desciende, puede surgir una competencia entre los agricultores para perforar a mayor profundidad para evitar que sus pozos se sequen. Los pozos agrícolas pueden extenderse hasta 2.000 pies bajo tierra. [5]
Los años de sequía aumentan la utilización de las aguas subterráneas, lo que genera una gran demanda de empresas de perforación de pozos. Durante los picos de demanda, el coste de la perforación se dispara y los clientes pueden quedar en listas de espera durante períodos que exceden las temporadas de crecimiento. [6] Existen diversas técnicas de riego que pueden reducir el desperdicio de agua y evitar el uso excesivo de las aguas subterráneas. Por ejemplo, los huertos de almendras requieren grandes volúmenes de agua, pero debido al aumento del uso de cintas de goteo, los agricultores han reducido drásticamente el uso de agua. [7]
El gobernador de California, Jerry Brown , también impuso restricciones al uso innecesario de agua durante la sequía que comenzó en California en 2012. Las medidas incluyeron paisajismo tolerante a la sequía, programas de reembolso para la compra de electrodomésticos que ahorran agua y el establecimiento de un objetivo estatal de reducción del 25% en el uso de agua. Brown también firmó un proyecto de ley que permite multas de $500 a los residentes que usaron agua innecesariamente durante emergencias de sequía declaradas. El uso innecesario incluye regar las aceras y exceder los límites de uso establecidos por los proveedores de agua urbanos. [8]
El hundimiento del terreno en el Valle Central es monitoreado por varias agencias gubernamentales, incluidas la NASA , el Departamento de Recursos Hídricos de California , el USGS y varias agencias o empresas locales dentro del valle.
El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA utiliza el InSAR para medir de forma remota los cambios topográficos a lo largo del tiempo. En un estudio de seguimiento realizado entre mayo de 2015 y septiembre de 2016, la NASA encontró zonas que se hundían a una velocidad de hasta 60 centímetros por año. Los datos también revelaron que el sur de El Nido y Corcoran (California) estaban experimentando el hundimiento más rápido en forma de cuenco. [9]
En el Valle de Sacramento , el DWR informa que utiliza estudios GPS para estudiar los cambios de elevación en un estudio conocido como Proyecto de Modernización de la Altura del Valle de Sacramento. Su estudio incluye 339 monumentos de estudio en todo el valle. El DWR también tiene once extensómetros de pozos para recopilar información detallada en sitios designados. El estudio GPS proporciona un panorama general del cambio y los extensómetros de pozos pueden centrarse en áreas clave. [10]
El USGS recopila y sintetiza datos de otras agencias para realizar informes sobre el hundimiento del terreno en el valle. Utilizan datos InSAR del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA junto con interferogramas para interpretar el cambio topográfico capturado por imágenes satelitales. Los datos de la estación de Encuesta de Posicionamiento Global Continuo de UNAVCO , Scripps Orbit and Permanent Array Center, Caltrans y otros se obtienen para los cambios topográficos en una gran región. Los datos de nivelación de espíritu del DWR, la Autoridad del Agua Delta-Mendota, el Distrito de Irrigación de California Central y otros se utilizan para medir el cambio de elevación en un área más pequeña. El USGS utiliza los datos de los extensómetros de pozo proporcionados por el DWR y también utiliza información de los piezómetros para rastrear los cambios en las aguas subterráneas. [11]
A partir de 2018, el USGS ha estado utilizando un gran sensor de forma hexagonal conectado a un helicóptero para medir la salinidad del agua subterránea y mapear los acuíferos subterráneos en el Valle de San Joaquín. Estos sensores funcionan enviando pequeñas ondas electromagnéticas al nivel del subsuelo y recibiendo información a medida que estas ondas son devueltas. [12]
Los componentes clave del estudio del hundimiento del terreno en el Valle Central incluyen el monitoreo a gran y pequeña escala, el estudio de la topografía en relación con las aguas subterráneas y un enfoque multiinstitucional. Los descubrimientos realizados mediante el monitoreo pueden permitir mejores prácticas y políticas de mitigación para prevenir el hundimiento.
En lo que respecta al sistema del acueducto del Valle Central, el USGS ha implementado el Modelo hidrológico del Valle Central (CVHM, por sus siglas en inglés) para analizar y predecir de cerca los cambios en los niveles de agua subterránea y el consiguiente hundimiento del terreno. El CVHM considera el suministro de agua a nivel de la superficie para estimar el uso de agua subterránea, así como para monitorear las tasas de recarga. Se han realizado actualizaciones y mejoras al CVHM desde su creación. Por ejemplo, anteriormente, la contribución de la recarga de agua subterránea de cuencas hidrográficas no medidas al acuífero del Valle Central no se incluía en el modelo para el análisis de datos de 1961 a 2009. [13] Se están realizando cambios como este para mejorar la precisión del modelo.
Los daños a la infraestructura causados por el hundimiento acelerado del terreno amenazan la eficacia de muchas represas y canales que abastecen de agua superficial al valle central. Se han observado daños en el sistema del Acueducto de California [14] y se atribuyen a la velocidad a la que se asienta el fondo del valle. En un estudio de 2019, los investigadores descubrieron que tramos del Acueducto de California se habían hundido de una manera que ha causado hasta un 20% de pérdida en la capacidad de transporte de agua. [15] Los cimientos de los edificios, las tuberías y otras infraestructuras también pueden estar en riesgo de sufrir daños. Las áreas con hundimientos sustanciales pueden tener un mayor riesgo de inundaciones. Esto se debe en gran parte a que el dique diseñado para prevenir el riesgo de inundaciones suele estar en áreas de alto hundimiento. El canal Delta-Mendota y la cuenca de Chowchilla son evidencia de esto en el Valle Central. [16] Con la introducción en California de la Ley de Gestión Sostenible de las Aguas Subterráneas en 2014, las nuevas estimaciones de subsidencia basadas en planes de uso del agua han revelado que algunos tramos del Acueducto de California aún presentan un riesgo de subsidencia sustancialmente alto. Estas proyecciones varían entre 10 y 15 pies de subsidencia en las áreas de mayor riesgo. [16]
El canal Friant-Kern y el canal Delta-Mendota son dos de los cuatro proyectos que se están considerando para reparar los daños causados por hundimientos. Por ejemplo, el proyecto de ley 559 del Senado buscaba proporcionar más de 400 millones de dólares en fondos para reparar el canal Friant-Kern. Sin embargo, el gobernador Newsom vetó el proyecto de ley en busca de soluciones más amplias a nivel estatal para los daños causados por hundimientos. [17] Dado que algunas instalaciones e infraestructura de transporte acuático son de propiedad y operación federal y otras de propiedad y operación estatal, a menudo se requiere la colaboración de la Junta Estatal del Agua y el DWR para organizar y financiar proyectos de reparación.
La recarga de aguas subterráneas es el proceso de permitir que el exceso de agua superficial se traslade a los acuíferos subterráneos. La recarga de aguas subterráneas es vital para mitigar el hundimiento y minimizar los daños consecuentes. La cantidad de recarga que se produce en el Valle de San Joaquín depende en gran medida de la cantidad de lluvia recibida en los meses de invierno y primavera y de la política del condado. Aproximadamente el 55% de las aguas subterráneas del Valle de San Joaquín se recargan a través de las precipitaciones locales, mientras que el 45% se recarga a través de la recarga de agua de los ríos. Varias agencias del valle central utilizan cuencas para la recarga artificial del acuífero. El prototipo de este método fue la instalación de recarga Leaky Acres en Fresno. [18]
El Distrito de Irrigación de Madera informó que en 2017 pudieron restaurar 2500 acres-pies (3,1 millones de metros cúbicos ) de agua a los acuíferos al liberar agua de riego no utilizada en tierras inundables disponibles para ellos. Informaron que algunos productores también liberaron el exceso de agua que se les había asignado en tierras inundables para ayudar a restaurar los acuíferos. Esta práctica mitiga la sobreutilización de las aguas superficiales. [19]
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