Como o mapeamento das águas subterrâneas pode ser um divisor de águas para a Califórnia
Nos primeiros 11 dias de 2017, a seca de seis anos na Califórnia terminou em dilúvio. Durante esse período, o estado registrou um quarto de sua precipitação média anual. Quedas de neve recordes fecharam estações de esqui. Em San José, as pessoas evacuaram as suas casas em barcos. Os reservatórios do estado não conseguiram contê-lo; a água jorrou pelos vertedouros e em direção ao Oceano Pacífico.
Mas o alívio foi temporário. No ano seguinte, a Califórnia voltou rapidamente à seca.
Esta história de extremos é o novo normal da Califórnia, diz Graham Fogg, hidrogeólogo da Universidade da Califórnia, Davis. Para sobreviver a este futuro alterado pelo clima, o Estado precisa de capturar essas torrentes – e as ferramentas para o fazer estão mesmo debaixo dos nossos pés. Na Califórnia, escondidos sob o solo estão aquíferos que têm a capacidade de armazenar cerca de 1,3 bilhão de acres-pés de água – 26 vezes todos os reservatórios do estado juntos. Tudo o que a Califórnia precisa fazer é direcionar as inundações causadas pelas chuvas torrenciais para o solo, em vez de para o mar. “Se capturarmos apenas os 5 a 10 por cento superiores dos caudais das cheias, isso será água suficiente para compensar a perda de água devido às alterações climáticas”, diz Fogg.
Aqui está o problema: não sabemos onde construir esta infra-estrutura. Como não podemos ver as águas subterrâneas, a nossa compreensão das mesmas – onde estão, em que direção fluem e como se ligam à superfície – é limitada. “Está longe da vista e da mente”, diz Fogg.
Isso está começando a mudar. Em 2021, o Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia iniciou uma ambiciosa colaboração com uma equipe de cientistas para mapear a complexa rede de águas subterrâneas do estado. O projecto fornecerá os dados que os municípios locais podem utilizar para começar a controlar as cheias quando estas ocorrerem.
Num dia de final de primavera, um helicóptero arrastou um enorme aro de metal sobre Redding, Califórnia. Foi a última parada de uma série de voos de um ano pela zona rural da Califórnia – de Ventura ao condado de Siskiyou. O arco, que gera uma corrente elétrica, envia ondas eletromagnéticas para a terra abaixo, gerando uma espécie de chamada e resposta eletromagnética. Quando atingido por essas ondas, o material sob a superfície do solo responde criando sua própria corrente elétrica e a onda eletromagnética correspondente. Essa resposta, que um dispositivo dentro do helicóptero recebe e registra, conta uma história sobre o material que a gerou: “Assim como você obteria uma imagem instantânea do seu corpo com uma ressonância magnética”, diz Ian Gottschalk, hidrogeofísico da Civil. -empresa de engenharia Ramboll. A água doce gera um sinal diferente da água salgada, diz ele, e a argila gera um sinal diferente do cascalho.
Um helicóptero demonstra como uma pesquisa subterrânea AEM é conduzida. | Foto cortesia de Andrew Innerarity/Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia
A composição do solo sob nossos pés afeta a quantidade de água que o subsolo retém e a rapidez com que a água se infiltra através dos sedimentos. Os aquíferos subterrâneos não são cavidades gigantescas sob o solo. Eles são mais parecidos com esponjas, feitos de uma mistura grosseira de materiais, como lodo, cascalho, argila e areia. A água corre pelas aberturas entre o cascalho e vaza lentamente pela argila. A rapidez com que a água se move através destes materiais varia num factor de um milhão, diz Fogg: “Em qualquer lugar, desde metros por dia até centímetros por ano.” Ao informar-nos sobre a composição da Terra, os dados destes levantamentos, chamados levantamentos electromagnéticos aéreos, ou AEM, também nos dizem onde podemos “recarregar” os aquíferos mais rapidamente durante uma tempestade.
A Califórnia já investiu milhões na recarga de águas subterrâneas e já estão em andamento projetos em todo o estado. Na costa de Orange County, máquinas pesadas injetam água diretamente no solo. Em todo o condado de Los Angeles, zonas úmidas projetadas chamadas “bacias de expansão” percolam a água até o lençol freático. Mas uma estratégia chamada Flood-MAR é o que mais entusiasma Don Cameron, um agricultor que cultiva 5.500 acres perto de Fresno.
Cameron notou pela primeira vez que o lençol freático sob suas terras estava caindo há mais de três décadas. Os motores do poço se esforçavam cada vez mais para bombear a mesma quantidade de água. Então, em 2011, Cameron teve o que era então uma ideia totalmente nova: ele inundaria suas uvas para vinho. Para fazer isso, Cameron instalou uma rede de bombas e canais que empurram a água do rio Kings, que confina com suas terras, para seus campos. Margens elevadas chamadas bermas mantêm a água no lugar. “Antes, tudo isso era uma planície de inundação”, diz Cameron. “Estamos essencialmente reconectando isso.”
Quando Cameron solicitou pela primeira vez uma bolsa para testar a ideia, os pesquisadores que ele consultou alertaram que um vinhedo inundado mataria as plantas. Mas, na opinião de Cameron, suas uvas beberiam um pouco da água; as inundações manteriam as ervas daninhas sob controle e reduziriam a necessidade de herbicidas; e parte dessa água escorreria para os aquíferos abaixo. Ganha-ganha-ganha.
O plano funcionou. Naquele mês de agosto, Cameron colheu uma safra de uvas para vinho perfeitas e o lençol freático subiu 12 metros.
Hoje em dia, Cameron é conhecido como o “pai da inundação-MAR”. (Ao que Cameron diz: “Estou muito velho; você pode me chamar de avô.”) A prática, que se refere especificamente à inundação de campos agrícolas, é bem conhecida em toda a comunidade agrícola da Califórnia e está lentamente ganhando reconhecimento em outros estados. que dependem fortemente de águas subterrâneas, como o Texas. De acordo com a Lei de Gestão Sustentável de Águas Subterrâneas (SGMA) da Califórnia de 2014, as coalizões locais de partes interessadas, chamadas Associações de Sustentabilidade de Águas Subterrâneas (GSAs), foram obrigadas a apresentar ao estado planos passo a passo para garantir que não esgotassem ainda mais as águas subterrâneas em sua área. A maioria desses planos envolvia o Flood-MAR, diz Yan Tang, professor de governação e políticas públicas na Universidade do Sul da Califórnia. Mas ao desenvolver os seus planos de sustentabilidade, as GSAs não consideraram a geologia dos seus aquíferos. “É aqui que entra a pesquisa AEM”, diz Tang. “Você precisa de informações para elaborar um plano de sustentabilidade sensato.”
Cameron teve sorte em termos de terra. Sua fazenda é separada do aquífero abaixo dela por uma camada relativamente permeável de areia, lodo e cascalho. Se a sua vinha ficasse acima de argila densa, a água usada para inundá-la poderia simplesmente ficar na superfície, evaporando ao sol quente ou causando danos às suas plantas. Outros têm ainda mais sorte – Fogg está optimista de que as pesquisas AEM irão descobrir formações subterrâneas chamadas paleovales: áreas onde a subsuperfície é caracterizada por material invulgarmente grosseiro, ideal para recarga de águas subterrâneas. “Encontrar um paleovale é como encontrar uma artéria para uma injeção intravenosa”, diz Fogg.
Os especialistas ainda não começaram a analisar ou implementar dados de AEM. Assim que o fizerem, diz Ajay Goyal, engenheiro do Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia, os dados destas pesquisas poderão ajudar os GSAs a identificar terrenos ideais para recarga e a zoneá-los em conformidade. A terra que de outra forma poderia ser extraída de cascalho poderia, em vez disso, ser preservada como um ponto de acesso para os aquíferos abaixo. As agências estatais também podem utilizar os dados para identificar agricultores que cultivam culturas em áreas de recarga adequadas, diz Kamyar Guivetchi, também engenheiro civil no Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia, e pagá-los para implementarem o MAR de inundação.
O Flood-MAR e a recarga de águas subterrâneas em geral são populares entre os agricultores – tão populares que Guivetchi e Fogg antecipam a eventual construção de infra-estruturas adicionais para canalizar o excesso de águas das cheias das partes mais húmidas do norte da Califórnia para as áridas partes do sul do estado. “Os agricultores reconhecem que, nas próximas décadas, algumas explorações poderão não conseguir cultivar tanto como agora devido ao baixo abastecimento de água subterrânea”, diz Guivetchi.
Mas primeiro, os dados. Você não pode gerenciar o que não pode ver, diz Gottschalk. “Caso contrário, estaremos mais ou menos tirando fotos no escuro.”
