Declínios rápidos são mais comuns em aquíferos sob terras agrícolas em regiões mais secas, incluindo a Califórnia, como mostra a análise mais extensa das tendências das águas subterrâneas até agora

Irrigação de milho suprida por águas subterrâneas em Kabwe, Zâmbia. Crédito: Mark Hughes

Por Liza Gross para o Inside Climate News

O abastecimento de água subterrânea está a diminuir nos aquíferos em todo o mundo, concluiu um novo estudo inovador, com as taxas de declínio a acelerarem ao longo das últimas quatro décadas em quase um terço dos aquíferos estudados.

Muitos centros agrícolas enfrentam um futuro incerto, uma vez que o aquecimento do clima ameaça a disponibilidade de água em todo o mundo. As águas subterrâneas há muito que funcionam como amortecedores climáticos, fornecendo uma fonte de água doce para comunidades com chuvas pouco fiáveis. Mas a actividade humana desencadeou um ciclo de retroalimentação que está a colocar em risco este recurso crucial: décadas de combustão descontrolada de combustíveis fósseis causaram secas mais frequentes e graves, o que por sua vez levou a uma maior dependência das águas subterrâneas.

Na Califórnia, os produtores trataram os aquíferos subterrâneos como fontes ilimitadas de água até que o estado finalmente começou a regular as águas subterrâneas, há uma década. Nessa altura, o bombeamento irrestrito já tinha deixado mais de 20 bacias de águas subterrâneas do estado – linhas vitais para muitos sistemas comunitários de água potável – “criticamente sobrecarregadas”.

A nova investigação, publicada quarta-feira na revista Nature , mostra que a Califórnia não está sozinha na falha na salvaguarda de um recurso crítico.

Os declínios foram mais prevalentes, e caíram mais rapidamente, em regiões mais secas com agricultura extensiva, descobriu uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara e ETH Zurique, analisando dados de satélite em combinação com poços de monitoramento individuais em mais de 40 países. . A irrigação é responsável por cerca de 70% das retiradas globais de água subterrânea, e os investigadores descobriram que os níveis de água subterrânea em rápido declínio estavam “virtualmente ausentes” em terras não cultivadas.

Ainda assim, as notícias não são de todo ruins. As perdas de águas subterrâneas a longo prazo “não são universais nem inevitáveis”, observa a equipa.

“O rápido e acelerado declínio das águas subterrâneas está, infelizmente, generalizado em todo o mundo”, disse Scott Jasechko, especialista em recursos hídricos da UC Santa Barbara que co-liderou o estudo. “Mas também encontramos casos em que as tendências de declínio das águas subterrâneas foram revertidas após intervenções inteligentes.”

Em quase metade dos casos analisados, os níveis das águas subterrâneas que estavam a diminuir abrandaram (20 por cento), inverteram o seu declínio (16 por cento) ou aumentaram (13 por cento). As reversões resultaram, em grande parte, da implementação de políticas ou regulamentos que se voltaram para fontes alternativas, como água reciclada ou desvios de caudais de rios, utilizaram taxas escalonadas ou mais elevadas para o consumo de água ou reabasteceram ou recarregaram intencionalmente aquíferos com água de outras fontes.

A pesquisa baseia-se em trabalhos anteriores de Jasechko e Debra Perrone, especialista em sustentabilidade hídrica da UC Santa Bárbara que também contribuiu para o artigo da Nature. No estudo anterior, publicado na Science , analisaram a profundidade de quase 40 milhões de poços de água subterrânea que abastecem famílias e explorações agrícolas em todo o mundo. Eles descobriram que milhões de poços eram tão rasos – penetrando apenas 5 metros, ou 16,4 pés, nas águas subterrâneas – que poderiam secar, mesmo com quedas modestas nas águas subterrâneas.

“Já estamos vendo evidências claras de poços secando impactando comunidades e famílias no sul do Vale Central da Califórnia”, disse Jasechko, referindo-se a uma das regiões agrícolas mais ricas do mundo.

Os aquíferos na Índia também registaram graves declínios, juntamente com regiões menos estudadas, incluindo um centro agrícola no Irão, a planície ocidental de Qazvin.

“Eles fizeram um ótimo trabalho ao reunir muitas fontes de dados díspares para esclarecer essa questão”, disse Ellen Hanak, pesquisadora sênior do Instituto de Políticas Públicas, sem fins lucrativos, do Centro de Políticas Hídricas da Califórnia, que não esteve envolvida no a pesquisa.

O estudo fornece insights em nível local que serão realmente úteis para quem analisa as questões das águas subterrâneas em muitas partes diferentes do mundo, disse Hanak.

Lacunas e oportunidades

Estudos anteriores analisaram o esgotamento das águas subterrâneas à escala global, mas basearam-se em dados de satélite ou de modelização, que não revelam as condições do mundo real a nível local. A equipe de Jasechko também usou dados de satélite para coletar insights sobre locais que não possuíam dados sobre poços individuais, recorrendo a satélites implantados como parte de uma colaboração NASA-Alemanha chamada missão Gravity Recovery and Climate Experiment, ou GRACE . Como as flutuações nos níveis da água podem afetar a gravidade, os cientistas podem usar satélites que detectam mudanças na gravidade da Terra para rastrear a dinâmica da água subterrânea em grande escala.

Uma das contribuições deste artigo é o incrível conjunto de dados globais que a equipa reuniu, ao mesmo tempo que destacou lacunas, disse Donald John MacAllister, especialista em águas subterrâneas do British Geological Survey que revisou o artigo. “Ainda existem grandes partes da superfície da Terra que ela não cobre.”

O estudo cobre cerca de três quartos das retiradas globais de águas subterrâneas, incluindo todas as remoções significativas, com a Índia, o Paquistão e os Estados Unidos entre os maiores, disse MacAllister. Mas existem lacunas significativas na China, que é um “grande utilizador de águas subterrâneas”, disse ele. “E existem lacunas realmente grandes em África, onde penso que as águas subterrâneas serão cruciais no futuro para a resiliência climática e a resposta à seca, e também na América do Sul.”

Dito isto, acrescentou, “este tipo de análise global nunca foi feito antes”.

Os dados eram inacessíveis ou ausentes em alguns países, disse Richard Taylor, professor de hidrologia na University College London que contribuiu para o novo estudo. Mas também há bastante informação em alguns lugares que ele visita com frequência, disse ele, como a África tropical. Simplesmente não existe na forma necessária para o estudo.

Ter dados durante um período de tempo mais longo tem a vantagem de permitir aos cientistas compreender como as águas subterrâneas respondem às alterações climáticas e à utilização humana, disse Taylor, especialista em garantir o acesso à água potável e para irrigação em países tropicais de baixos rendimentos.

E em muitos locais onde a informação de poços individuais não estava disponível, as evidências provenientes de observações de satélite e de estudos de modelação sugerem que o declínio das águas subterrâneas pode ser ainda mais generalizado do que a equipa conseguiu confirmar.

“Acho que um caminho promissor para pesquisas futuras seria reunir os pontos fortes das tecnologias baseadas em satélite, como o GRACE, e os pontos fortes das observações do nível das águas subterrâneas localmente relevantes que estamos relatando aqui”, disse Jasechko.

Ao contrário das observações baseadas em satélite, as informações dos poços de monitorização estão ligadas a aquíferos individuais, disse Taylor. Isso significa que as pessoas podem agir porque agora têm informações sobre locais precisos. Também mostra que o detalhe é importante, disse ele. “Uma das surpresas para nós é que temos sistemas aquíferos lado a lado que estão se esgotando e que estão sendo recuperados.”

Isto levanta a questão de saber por que razão um sistema aquífero – que consiste num ou mais aquíferos ligados – estaria a drenar e outro a recuperar em locais com agricultura, clima e geologia semelhantes, disse Taylor. “Equipado com esse tipo de informação, torna-se um pouco menos apocalíptico e um pouco mais, ei, podemos fazer algo sobre isso.”

Revertendo Declínios

Aproximadamente metade da população mundial, incluindo cerca de 145 milhões de americanos, obtém água potável de águas subterrâneas.

As águas subterrâneas oferecem um nível de resiliência que não se obtém com as águas superficiais, disse MacAllister. “À medida que temos alterações climáticas, secas crescentes e chuvas extremas, as águas superficiais respondem quase imediatamente, enquanto as águas subterrâneas são protegidas disso.”

As águas subterrâneas ainda não foram desenvolvidas como um recurso em muitas partes do mundo, mas são claramente necessárias, disse ele, apontando para a África Oriental, que enfrenta uma seca de seis anos.

E embora o novo estudo forneça uma imagem sombria do estado precário de um recurso do qual dependem milhares de milhões de pessoas, disse MacAllister, é importante reconhecer locais onde as soluções mudaram a situação.

Uma região da Arábia Saudita, por exemplo, pareceu conter a velocidade das suas perdas com políticas que reduziram a procura agrícola. A bacia de Abbas-e Sharghi, no Irão, conseguiu reverter o declínio no final do século passado, desviando a água de uma barragem próxima, enquanto Tucson, no Arizona, reverteu o declínio com projectos de recarga de aquíferos que reabastecem as águas subterrâneas, colocando água de outras fontes em bacias, onde ele vaza de volta para o aquífero.

Aprender com estes tipos de medidas tornar-se-á cada vez mais importante à medida que as áreas agrícolas registam mudanças na disponibilidade de água, especialmente em regiões destinadas a secas mais frequentes e mais severas.

“Descobrimos que em mais de 80% dos locais onde o declínio das águas subterrâneas se acelerou, houve uma redução na precipitação total nos últimos 40 anos”, disse Jasechko. Esta relação, acrescentou, “sugere uma ligação entre a variabilidade climática e a mudança do nível das águas subterrâneas”.

As alterações na precipitação podem exacerbar a procura das águas subterrâneas.

Digamos que um agricultor normalmente irrigasse as plantações com água superficial alimentada pela neve que derreteu de abril a agosto, explicou Taylor. Então, uma mudança na precipitação de neve para chuva não apenas reduziu a camada de neve, mas também alterou o volume e a distribuição de sua água de degelo, de modo que toda a água tenha desaparecido em maio.

Como resultado, os agricultores a jusante que anteriormente dependiam de águas superficiais para irrigação estão agora a utilizar águas subterrâneas em Junho em vez de Setembro, disse Taylor. “Isso cria uma espécie de maior dependência dos recursos hídricos subterrâneos como fonte de irrigação.”

Também levanta a questão da seleção de culturas, disse ele. “Porque é que estamos a cultivar culturas que exigem muita água numa área que não tem muita água?”

Taylor aponta para uma história de sucesso inspiradora no centro-oeste do Bangladesh, uma das regiões mais pobres do país, com o esgotamento mais grave das águas subterrâneas. Eles conseguiram reabastecer as águas subterrâneas mudando do arroz para o trigo, juntamente com um esquema de recarga de aquíferos, disse ele.

Ele reconhece que é um desafio dizer às pessoas para pararem de cultivar culturas das quais depende a sua subsistência. Mas se os produtores de uma região que era o quarto maior produtor de arroz do mundo puderem mudar, isso oferecerá lições para os produtores de lugares como a Califórnia, disse ele.

Para Hanak, do Instituto de Políticas Públicas da Califórnia, o estudo levanta a questão: o que pressagiam as tendências encontradas pelos autores? Em alguns lugares, será possível encontrar água para usar como substituto ou para reabastecer aquíferos, disse ela, e em alguns lugares isso não acontecerá. O desafio será provavelmente maior nas regiões agrícolas onde as alterações climáticas estão a reduzir a disponibilidade.

“Haverá um acerto de contas de uma forma ou de outra”, disse Hanak. Isso pode acontecer através de regras de gestão que reduzam as alocações ou através da queda dos níveis de água a tal ponto que se torne demasiado caro continuar a bombear.

Jasechko espera que o estudo inspire cientistas, legisladores e gestores de águas subterrâneas a agirem de acordo com as descobertas.

“As águas subterrâneas são uma das nossas melhores proteções contra a variabilidade e as mudanças climáticas no futuro”, disse Jasechko. “Gerenciar isso com sabedoria é do nosso interesse, dadas as incertezas inerentes ao que vem a seguir.”

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Este texto escrito originalmente em inglês foi publicado pela Inside Climate News [Aqui!].