Com inundações e secas aumentando, as comunidades dão uma nova olhada no armazenamento subterrâneo de água

11 de junho de 2019 — Houston, Texas, tem inundado todos os anos nos últimos cinco anos. Ao mesmo tempo, o Texas também é conhecido pela escassez de água. E se as pessoas capturassem a água e a guardassem para mais tarde em aquíferos — camadas subterrâneas de rocha, cascalho e areia permeáveis que permitem a passagem de água?

Um estudo recente feito por pesquisadores da Universidade do Texas, em Austin, descobriu que aquíferos costeiros a partir do qual a água foi bombeada para uso em fazendas e cidades, tem espaço suficiente para armazenar dois terços da água de alto-fluxo de eventos a partir de 10 Texas rios, reduzindo os impactos de ambas as inundações e as secas — se a nós descobrir uma maneira de obter o excesso de água para eles.

mover ativamente a água para o subsolo, uma prática conhecida como recarga aquífera gerenciada (MAR), é cada vez mais popular hoje em dia. Existem cerca de 1.200 projetos de recarga aquífera gerenciados em 62 países, de acordo com o Centro Internacional de Avaliação de recursos hídricos subterrâneos (IGRAC) com sede em Delft, nos Países Baixos. Além de ajudar a gerir o excesso e sub – abastecimento de água, MAR pode ser usado para restaurar aquíferos esgotados, reabilitar ecossistemas e limpar a água poluída. Mas também há desafios.o armazenamento subterrâneo de água para uso futuro é cada vez mais popular devido à crescente volatilidade do abastecimento devido às alterações climáticas, bem como às desvantagens da alternativa: represando rios para criar reservatórios de superfície.

por uma coisa, em países desenvolvidos, muitos rios já estão represados. Por outro lado, as barragens causam inúmeros problemas ambientais, como impedir que os sedimentos reponham as costas, bloquear as migrações de peixes e destruir o habitat dos rios, reduzindo a água e permitindo que aqueça. Os reservatórios perdem até um quarto da água armazenada para evaporar, e às vezes têm que liberar água para dar espaço para grandes tempestades. E o armazenamento superficial pode levar ao uso excessivo da água porque a visão dela dá às pessoas uma falsa sensação de segurança da água. Também custa cerca do dobro do preço da recarga de água subterrânea.salvar fluxos pesados subterrâneos para tempos de maior demanda tem sido a prática para a ilha barreira de Wildwood, Nova Jersey, desde a década de 1960, diz Steven Phillips, um especialista em Hidrologia e águas subterrâneas com o U. S. Geological Survey em Sacramento. Uma área de resort popular, Wildwood recebe numerosos visitantes no verão. Os gestores de água armazenam excesso de água no subsolo do inverno e, em seguida, bombeiam-na para fora para uso durante a alta temporada.

Califórnia está procurando escalar esta estratégia. Prevê-se que o saco de neve que historicamente forneceu água na primavera e verão secos desapareça em grande parte com a crise climática. E prevê-se que as tempestades de Inverno cresçam mais intensas. Gestores de água e cientistas, liderados pelo Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia, estão procurando os melhores lugares para mover água de tempestades de inverno para o subsolo para uso durante os verões secos.

outros benefícios

a tendência natural da água, em muitos lugares em muitas estações, é permanecer na terra. Quando as águas superficiais abrandam, alguns podem infiltrar-se no subsolo e recarregar aquíferos.

mas em muitos lugares temos bloqueado a oportunidade de reabastecimento de aquíferos naturais. Cortámos os rios das planícies aluviais com canais e diques de betão, drenámos as zonas húmidas e pavimentámos sobre elas cidades impenetráveis e eliminámos castores. Como resultado, a água da tempestade acaba correndo para águas superficiais e para longe da região em vez de mergulhar em aquíferos.

Na verdade, um estudo de 2015 dos dados de satélite da NASA descobriu que mais da metade dos principais aquíferos do mundo foram descobertos ou sobrestimados.Combinado com o facto de, em muitos locais, as águas subterrâneas estarem a ser elaboradas para utilizações superficiais, esta situação produziu uma perda líquida de água subterrânea. Na verdade, um estudo de 2015 dos dados de satélite da NASA descobriu que mais da metade dos principais aquíferos do mundo foram descobertos ou sobredimensionados.isso não só ameaça a segurança da água, como também pode fazer com que a terra acima afunde, como tem no Vale San Joaquin, Pequim e cidade do México, na Califórnia. E bombear a partir de um aquífero perto da costa pode diminuir a pressão da água ao ponto em que a água salgada pode empurrar para o subsolo, manchando a água doce.o MAR pode ajudar a reduzir estes problemas. San Jose, Califórnia, começou a usar MAR há muitas décadas atrás, depois que o centro da cidade afundou em torno de 13 pés (4 metros). E os condados de Los Angeles e Orange estavam entre os primeiros locais a usar MAR para repelir a intrusão de água salgada. Na área de Hampton Roads da Virgínia, as autoridades estão planejando uma “recarga de água subterrânea em larga escala para empurrar para trás água salgada que entra em suas águas subterrâneas”, diz Bill Alley, diretor de Ciência e tecnologia para a Associação Nacional de águas subterrâneas. A intrusão da água salgada deve-se, em parte, ao rápido aumento do nível do mar.uma vez que as águas de superfície e as águas subterrâneas estão frequentemente ligadas pela gravidade e pressão hidráulica, a recarga também pode trazer nova vida às zonas húmidas, nascentes, riachos e outros ecossistemas de águas de superfície que secam, aquecem demais ou ficam sufocados com algas depois de as pessoas esgotarem as águas de superfície ou subterrâneas que as alimentam. No Vale do Sacramento, a conservação da natureza cortou uma brecha em um dique tão alto que os rios mais uma vez inundariam a reserva do Rio Cosumnas e se infiltrariam no aquífero, onde a água poderia fornecer sustento contínuo para o ecossistema.

mover a água para o solo pode muitas vezes limpá-la, dependendo dos poluentes e da composição do substrato.Mas às vezes é tarde demais. Em algumas partes do Vale de San Joaquin, as mesas de água caíram mais de 150 metros abaixo do solo por causa do overpooking, diz Phillips. “Os níveis de água são suficientemente profundos para não vermos rios que se beneficiam da entrada de água subterrânea para sempre.”Tais aquíferos ainda podem ser usados para o armazenamento de água — embora isso nem sempre seja possível porque às vezes a subsidência causa perda permanente de capacidade em um aquífero.

mover a água para o solo pode muitas vezes limpá-la, dependendo dos poluentes e da composição do substrato. Gilbert, Arizona, descarrega águas residuais em Lagos de recarga, incluindo uma reserva ribeirinha que oferece espaço de recreação para as pessoas e habitat para a vida selvagem, onde se infiltra no aquífero para uso futuro. A água do lago também é usada diretamente para irrigação e outras utilizações não-votáveis, reduzindo a demanda de água potável.como se faz uma abordagem de longa duração ao movimento da água subterrânea, ainda praticada em lugares rurais ao redor do mundo, é colher ou canalizar a precipitação para uma bacia ou trincheira rasa e permitir que ela mergulhe no solo.em 2011, em um projeto em Tigray, Etiópia, uma área rural montanhosa, o hidrogeólogo Arnaud Sterckx viu pessoas construindo barragens em ravinas, reforestando flancos de Vale íngremes, construindo terraços para a agricultura, e cavando lagoas para capturar água da chuva. Tais projetos normalmente não aparecem no inventário MAR global, diz ele, porque esses métodos tradicionais não exigem licenças, estudos de Viabilidade ou avaliações de impacto ambiental.

Sterckx diz que a água ondulada nem sequer tem de filtrar até um aquífero para tornar isto uma prática útil. Ao permanecer no solo, pode ajudar as culturas a crescer com uma necessidade reduzida de irrigação.uma versão urbana desta abordagem é a crescente utilização das infra-estruturas verdes pelas cidades. Adições como telhados verdes, bioswales, pavimentos permeáveis e parques ao longo das margens dos rios absorvem a água da tempestade, reduzindo as inundações e para reter água localmente para o fornecimento futuro.

gestores de água também estão construindo grandes bacias de infiltração, tais como Arizona 38-acre (15-ha) Hieroglyphic Mountains Recarge facility, que armazena água do Rio Colorado para uso posterior. Essas bacias são construídas acima da geologia adequada para infiltração, tipicamente uma mistura de areia, cascalho e argila. Mas as bacias de recarga podem entupir se a água tem um monte de sedimentos e, portanto, precisa ser limpo periodicamente, adverte Sterckx.uma forma mais natural de armazenar água subterrânea é ajudar riachos e rios que foram projetados para ficar dentro de suas margens para se espalhar de volta para suas planícies aluviais históricas.em um exemplo inicial, líderes locais em Los Gatos, Califórnia, construíram barragens parciais através de um riacho na década de 1920 usando sacos de serapilheira cheios de terra para fazer com que a água abrandasse e se espalhasse por áreas planas adjacentes ao riacho. Hoje, barragens infláveis são implantadas em vários condados do Norte e do Sul da Califórnia para desacelerar rios e córregos durante altos fluxos para permitir mais infiltração no canal natural, diz Phillips.a abordagem mais industrial é injectar água excedentária no solo através de um poço ou furo. É mais caro do que métodos passivos por causa da energia necessária. No entanto, pode ser útil para mover água através de uma camada de argila não absorvente para um aquífero abaixo, ou em lugares onde não há espaço para uma bacia de propagação. Esta abordagem tem sido usada em Rio Rancho, um subúrbio de Albuquerque, Novo México, diz Alley.

outro método MAR é chamado de filtração bancária induzida. As pessoas escavam um poço a várias dezenas de metros de distância do rio para que a pressão hidráulica irá atrair água do rio, movendo-o através da areia e lodo, que têm boas propriedades de filtração, diz Sterckx. A Alemanha e os Países Baixos têm muitos destes projectos e utilizam-no tipicamente como pré-tratamento para a água potável. A hungria recebe cerca de metade do seu abastecimento público desta forma, diz Alley.

desafios

apesar dos muitos benefícios do MAR, pode haver desvantagens também. A principal preocupação é a poluição. Embora a colocação de água no subsolo possa limpá-la, em alguns casos, o MAR pode manchar as águas subterrâneas devido a poluentes na água ou no solo. “É por isso que você precisa de conhecimento sobre aquíferos, hidrogeologia, a direção do fluxo de água subterrânea, a qualidade da água que você está infiltrando”, diz Sterckx. “Caso contrário, você pode ter problemas sérios.”

contaminantes podem vir de escoamento urbano ou do uso de fertilizantes e pesticidas pela agricultura. Perto de Wichita, Kansas, diz Alley, as pessoas têm puxado altos fluxos do rio Little Arkansas para reabastecer os aquíferos Equus leitos dos quais eles extraem sua água. “Tiveram de lidar com a remoção da atrazina da água antes de a injectar.”

outros poluentes ocorrem naturalmente, como o arsénio, que é encontrado na geologia da Flórida. Ao recarregar água lá, é possível prevenir a contaminação das águas subterrâneas, mas é complicado, diz Alley. “Nos Everglades eles tiveram essa idéia massiva de recarga de aquíferos gerenciados, e eles não seguiram em frente com isso, em grande parte por causa dos problemas de química com arsênico.”

em alguns casos, as águas subterrâneas poluídas podem ser diluídas com água doce recarregada, limpando-a para um nível onde é adequado para certas aplicações. No Vale de San Joaquin, onde algumas águas subterrâneas são poluídas com nitratos provenientes de fertilizantes, os agricultores medem os níveis das águas subterrâneas que estão bombeando para irrigar suas culturas e reduzir suas aplicações de fertilizantes em conformidade, uma prática que poderia melhorar a qualidade das águas subterrâneas ao longo do tempo. A água também pode ser limpa para beber depois de ser bombeada de um poço, embora “tende a ser caro”, diz Phillips.recarregar água para uso posterior também pode causar consternação sobre a propriedade. Obter acesso ao abastecimento de água para recarga pode ser outra questão. Embora muita água usada para reabastecer aquíferos vem de excessos de estação úmida, em algumas jurisdições, pode ser complicado devido a considerações legais ou políticas para obter direitos a essa água ou para garantir que é de qualidade adequada, diz Jim LaMoreaux, presidente do ramo dos EUA da Associação Internacional de hidrogeólogos.recarregar água para uso posterior também pode causar consternação sobre a propriedade. Outras pessoas podem bombear água que você injetar, como em El Paso e San Antonio, Texas, onde, diz Alley, é a “lei da maior bomba” — o que essencialmente significa que qualquer um pode bombear água subterrânea se ela estiver sob sua propriedade. Foi o que aconteceu até recentemente na Califórnia. Mas a Lei de gestão sustentável das Águas Subterrâneas de 2014 do Estado agora exige que os usuários de água em uma bacia para trabalhar juntos para usar suas águas subterrâneas de forma sustentável, um desafio que está motivando alguns distritos a usar MAR. Partilham os recursos e, por conseguinte, são responsáveis uns pelos outros.também, dependendo da geologia, algumas das águas movidas no subsolo podem ser “perdidas” para o ambiente mais amplo. Aceitar alguma perda requer uma mudança semelhante no pensamento, de uma mentalidade de propriedade para uma sustentabilidade focada, na qual a recarga de água suporta a saúde do ecossistema, possivelmente exigindo menos intervenções humanas para evitar o colapso. E vale a pena afirmar novamente que os reservatórios acima do solo perdem até um quarto da água armazenada para evaporar, e às vezes têm que liberar água para dar espaço para grandes tempestades-então a “perda” já faz parte do status quo.a crescente população humana do mundo e os nossos ambientes construídos estão a alterar cada vez mais o ciclo natural da água. Os impactos dessas mudanças são exacerbados à medida que o caos climático traz maiores inundações e secas mais longas. Como um método para reparar o ciclo da água, MAR provavelmente se espalhará, especialmente como as pessoas aprendem com a experiência como mitigar potenciais problemas com os processos.