Arizona Üniversitesi araştırmacıları tarafından yürütülen bir araştırma, insanlar tarafından onlarca yıldır yeraltı suyu pompalanmasının, Tucson bölgesindeki yeraltı sularını doğal iklim değişikliğinden çok daha fazla tükettiğini gösteriyor. Dergide yayınlandı Su Kaynakları AraştırmasıBu çalışma, insanların yeraltı suları üzerindeki etkilerini uzun vadeli bağlama yerleştiren, bölge için ilk çok-bin yıllık yeniden yapılanmayı sağlıyor.
Kıdemli yazar ve Bilim Koleji Thomas Meixner Hidroloji ve Atmosfer Bilimleri Bölümü Başkanı Jennifer McIntosh, “Bu, su tablasının zaman içinde kaydını alabildiğimiz ilk sefer” dedi.
Çalışma, Son Buzul Maksimumu olarak bilinen iklimsel dönemden (yaklaşık 20.000 yıl önce) bu yana, yağışların Tucson’un altındaki akiferi sürekli olarak yeniden doldurduğu sonucuna vardı. Kuru iklim dönemlerinde, yeraltı sularına daha az yağış geri sızdı ve su tablası, yağışlı dönemlerdeki seviyelere kıyasla 32 metreye kadar düştü.
Bununla birlikte, 20. yüzyılın ortasından günümüze kadar olan modern pompalama, doğal iklim dalgalanmalarıyla karşılaştırıldığında su tablasının iki kat daha fazla çekilmesine neden oldu.
İlk yazar ve yakın zamanda doktora mezunu olan Chandler Noyes, “Bu, insanların kısa sürede çevre üzerinde yaratabileceği etkinin gerçekten altını çiziyor” dedi.
McIntosh, bu çalışmadan önce, Son Buzul Maksimumu ile Holosen ortası (yaklaşık 6.000 yıl önce) arasındaki yeniden şarj oranlarına ilişkin bilgilerin sınırlı olduğunu söyledi. Araştırmacılar, şehri çevreleyen çöl vadisi olan Tucson Havzası’nın altındaki su karışımını analiz ederek bilgi boşluklarını doldurdu.
Fosil su (akifere 12.000 yıl önce giren yağış) doğal olarak yüzlerce ila binlerce yıl önce yer altı suyunu besleyen ve bazıları yakın yıllara ait olan suyla karışıyor.
Araştırma ekibi, Tucson Havzası’ndaki suyun yaşını ve yeniden dolum tarihini yeniden yapılandırmak için, atmosferden veya akifer çökeltilerinden suya giren kimyasal ve izotopik belirteçleri belirledi.
Doğal olarak oluşan bu maddeler, su örneğinin kaynağı ve yaşı hakkında ipuçları sağlarken, su farklı zamanların bir karışımından geliyor ve örtüşen işaretleri çözmek için matematiksel modellere ihtiyaç duyuluyor.
Ekip, binlerce yıl boyunca yeraltı suyu yaşlarını, beslenme oranlarını ve su tablası derinliklerini yeniden oluşturmak için birden fazla işaretçiyi birleştiren matematiksel modeller kullandı. Bu işaretleyicilerin birleştirilmesi aynı zamanda hava sıcaklıkları ve yağış düzenleri de dahil olmak üzere geçmiş iklim koşullarını anlamak için veriler sağladı.
McIntosh, “İçtiğimiz su, Tucson Havzası’nda iklimde yaşananların kaydını taşıyor” dedi ve iklim ile hidrolojiyi birbirine bağlayan bu yeni tekniklerin dünya çapındaki yeraltı sularına uygulanabileceğini ekledi.
Noyes, çalışmanın sonuçlarının, su kaynağı yöneticilerinin, akiferlerin doğal veya insanlar tarafından yönlendirilen gelecekteki değişikliklere nasıl tepki verebileceğini tahmin etmelerine yardımcı olabileceğini söyledi.
“Bu yöntemler daha eksiksiz yeraltı suyu yaşları ve yeraltı suyu seviyelerinin iklim değişikliğine nasıl tepki verdiğinin anlaşılmasını sağlıyor” dedi.
U of A raporuna göre, Tucson sakinleri sulu tarımı ve hızla büyüyen nüfusu desteklemek için 1940’lı yıllarda yoğun bir şekilde yeraltı suyu pompalamaya başladı. Onlarca yıldır, çok az kısıtlama sunan bir ortamda, fazla çekim ve kuyu arızalarına ilişkin işaretler arttı.
1980 Yeraltı Suyu Yönetimi Yasası resmi kontroller oluşturdu ve sürdürülebilirlik önlemlerini uygulamaya koydu. 1992 yılında Central Arizona Projesi, Colorado Nehri suyunu Tucson’a ulaştırmaya başladı.
McIntosh, “Bugün musluklarımızdan akan suyun yaklaşık yarısı yerel yeraltı suyundan, diğer yarısı da Colorado Nehri’nden geliyor.” dedi.
Eyalet çapındaki önlemlerle birlikte yerel koruma çabaları, Tucson’daki pek çok kuyunun 20. yüzyıldaki yoğun kullanımdan kısmen kurtulmasına yardımcı oldu. Ancak McIntosh, çalışmanın sonuçlarının akiferin bir miktar yenilenebilir olmasına rağmen yeniden şarjın yavaş ve sınırlı olduğunu ve iklimin bölgenin uzun vadeli su mevcudiyetinde önemli bir rol oynamaya devam ettiğini gösterdiğini ekledi.
McIntosh, “Tucson Havzası’nın çok daha soğuk ve yağışlı olduğu son buzul çağının sonuna dönsek bile, çıkardığımız yeraltı suyu miktarını geri kazanamayız” dedi.
“Gerçekten yağışlı bir iklim bile bizi kurtaramaz”, bu da daha nemli koşullara doğal bir dönüşün pompalama sırasında kaybedilen su hacmini geri getiremeyeceğini gösteriyor.
McIntosh, gelecek vaat eden trendlerden birinin Tucson şehrinin yakın zamanda One Water 2100 planını benimsemesi olduğunu söyledi. Plan, diğer girişimlerin yanı sıra, geri dönüştürülmüş atık suyun Santa Cruz Nehri’ne bırakılması ve burada toprağa sızarak yeraltı sularının yeniden doldurulmasına yardımcı olması da dahil olmak üzere, arıtılmış atık suyun kullanımının sürdürülmesi ve genişletilmesi çağrısında bulunuyor.
“Daha fazla su ekleyerek şarjı artırabiliriz” dedi. “Bunu yapmanın bir yolu, arıtılmış atık sularımızı, modern beslemenin olduğunu bildiğimiz yerlere salmak ve bu suyun su tablasına ulaşmasını sağlayacak en yüksek potansiyeli sağlamaktır.”
