science >> Wetenschap >  >> Natuur

Big data belooft beter grondwaterbeheer in Californië

Krediet:CC0 Publiek Domein

Om ervoor te zorgen dat het grondwater in Californië in de toekomst en op de lange termijn duurzaam wordt beheerd, de huidige staatsdefinities van wat grondwater is, moeten mogelijk worden herzien, volgens onderzoek dat deze week is gepubliceerd in PNAS . Een door McGill University geleid onderzoeksteam heeft big data geanalyseerd van meer dan 200, 000 grondwatermonsters genomen uit de hele staat en vonden dat er problemen zijn met de richtlijnen die worden gebruikt voor grondwaterbeheer. Bekend als de 'basis van zoet water', de richtlijnen zijn bijna vijftig jaar oud en weerspiegelen niet het huidige gebruik, kennis, zorgen of technologieën met betrekking tot het beheer van grondwater in deze kuststaat met een landbouwindustrie van meerdere miljarden dollars.

Uit het onderzoek blijkt dat bestaande grondwaterputten al doordringen in de zoetwaterbodems die worden gebruikt om bekkenbodems te definiëren. In aanvulling, er brak water is in de huidige grondwaterbekkens, en zoet water bestaat buiten afgebakende grondwaterbassins. Brak water, die ooit onbruikbaar werd geacht, kan nu worden gebruikt, dankzij technologische vooruitgang. Eindelijk, er zijn zorgen over het reguleren van grondwater op basis van kwaliteit in plaats van gebruik, zoals nu het geval is, omdat dit een maas in de wet biedt voor potentiële grondwatergebruikers die dieper zouden kunnen boren en bestaande beperkingen op het oppompen van zoetwater zouden omzeilen.

Samen, deze bevindingen suggereren dat het grondwater op sommige plaatsen al slecht is beveiligd en dat het concept 'Base of Fresh Water' misschien moet worden heroverwogen als een middel om het grondwater in de toekomst te definiëren en duurzaam te beheren.

Behoefte aan up-to-date informatie om een ​​kritieke resource te beheren

"Het is een uitdaging voor instanties voor grondwaterduurzaamheid om grondwater te beheren omdat deze kritieke hulpbron niet voldoende wordt gecontroleerd, " zegt Mary Kang, een assistent-professor aan de afdeling Civiele Techniek van McGill University en de hoofdauteur van het onderzoek. Een expert op het gebied van grondwaterproblemen, ze heeft het onderwerp sinds 2014 in Californië bestudeerd. "De basis van zoet water was historisch ingesteld om grondwater van hoge kwaliteit te beschermen tegen olie- en gasontwikkeling. En we ontdekken dat er een mismatch is tussen deze basis van zoet water en wat de waterkwaliteitsgegevens shows."

"Een onderdeel van duurzaam grondwaterbeheer is het evalueren van de fysieke hulpbron in de context van zijn gebruikers", zegt Debra Perrone co-auteur van de studie en assistent-professor in het Environmental Studies Program van UC Santa Barbara. "We evalueren het verband tussen grondwaterkwaliteit, bijzonder zoutgehalte, en grondwatergebruikers. We laten zien dat de huidige benadering die wordt gebruikt om diep grondwater op sommige plaatsen te beheren, het risico kan lopen de complexe realiteit met betrekking tot zowel het zoutgehalte van het grondwater als de grondwatergebruikers over het hoofd te zien. Bijvoorbeeld, de gegevens suggereren dat mensen in sommige gebieden grondwaterputten aan het bouwen zijn die dieper zijn dan de basis van zoet water."

In 2014, als reactie op herhaalde droogte, de staat heeft voor het eerst in de geschiedenis van Californië de Sustainable Groundwater Management Act (SGMA) aangenomen om het grondwater te reguleren. Echter, de doeltreffendheid van deze wetgeving moet nog worden bepaald, omdat het berust op administratieve definities van grondwater die gebaseerd zijn op de hoeveelheid zoet water om een ​​verticaal of driedimensionaal grondwaterbassin te definiëren voor het beheer van water.

"De Wet duurzaam grondwaterbeheer is momenteel alleen van toepassing op zoete grondwaterbekkens aangezien de bestuurlijke definities van grondwater decennia geleden zijn ontstaan ​​toen het economisch niet haalbaar was om 'onbruikbaar' brak of zout grondwater te behandelen en te distribueren, " zegt co-auteur Melissa Rohde, een wetenschapper bij The Nature Conservancy of California. Rohde biedt momenteel wetenschappelijke ondersteuning om de succesvolle implementatie van SGMA te bevorderen. "Met technologische vooruitgang, brak water is nu bruikbaar en in toenemende mate wenselijk met afnemende toegang tot zoet water. Door brak grondwater uit te sluiten van duurzaam grondwaterbeheer, we lopen het risico SGMA te ondermijnen en deze belangrijke openbare hulpbron te veel te exploiteren."