AGI - I ricercatori della Princeton University e della University of Arizona hanno creato una simulazione che mappa l'acqua sotterranea su scala continentale. Frutto di tre anni di lavoro nello studio delle falde acquifere da costa a costa, i risultati tracciano il percorso invisibile che ogni goccia di pioggia o fiocco di neve sciolto percorre prima di riemergere nei corsi d'acqua dolce, seguendo l'acqua dalla superficie terrestre fino a profondità molto più in basso e di nuovo su, emergendo fino a 100 miglia di distanza, dopo aver trascorso da 10 a 100.000 anni sottoterra.
La simulazione, pubblicata sulla rivista Nature Water, mostra che le precipitazioni e lo scioglimento delle nevi scorrono molto più in profondità nel sottosuolo di quanto si pensasse in precedenza e che più della metà dell'acqua nei torrenti e nei fiumi proviene da falde acquifere che un tempo si pensava fossero così profonde da essere separate dai torrenti.
Queste scoperte inaspettate hanno importanti implicazioni per il monitoraggio dell'inquinamento e la previsione degli effetti del cambiamento climatico sulle falde acquifere, che forniscono metà di tutta l'acqua potabile negli Stati Uniti. La simulazione, che abbraccia gli Stati Uniti continentali e parti del Canada e del Messico, traccia il flusso delle falde acquifere e misura le vaste distanze e profondità che percorre prima di scaricarsi nei corsi d'acqua su oltre 3 milioni di miglia quadrate (7,85 milioni di chilometri quadrati).
I ricercatori hanno ottenuto questo risultato con una simulazione idrologica ad alta risoluzione che ha permesso loro di tracciare l'acqua che si muove attraverso i sistemi sotterranei. Nel Midwest, le falde acquifere scorrono per lunghe distanze, soprattutto dove le montagne incontrano le pianure. Il flusso di falde acquifere lungo la base delle Montagne Rocciose si estende per 148 miglia (238 chilometri).
Lo studio ha anche rivelato le vaste reti di collegamento delle falde acquifere: quasi il 90% dei bacini idrografici degli Stati Uniti prende acqua da un vicino e la passa a un altro. I risultati hanno implicazioni sconvolgenti. Sebbene siano fuori dalla vista, le falde acquifere costituiscono il 99% dell'acqua dolce non congelata del mondo e forniscono acqua potabile a 145 milioni di americani.
Sono anche essenziali per la nostra riserva alimentare, irrigando il 60% dell'agricoltura mondiale. Ma le falde acquifere si stanno esaurendo a un ritmo allarmante, ed è da tempo difficile da modellare. Le nuove analisi retrospettive e le simulazioni predittive di questo studio offrono opportunità per tracciare questa risorsa vitale e comprendere gli impatti di vasta portata delle perdite da pozzi petroliferi e di gas.
"Le interconnessioni tra i bacini idrografici non sono importanti solo per il flusso del corso d'acqua", ha affermato Maxwell. "Ci dicono anche per quanto tempo persisterà la contaminazione nelle falde acquifere. Inquinanti diffusi come nitrati e PFAS possono fare questi lunghi viaggi verso il corso d'acqua, rendendoli più difficili da gestire e persino più longevi".
La seconda importante nuova scoperta è che le acque sotterranee provenienti da falde acquifere molto profonde contribuiscono in modo significativo al flusso dei corsi d'acqua. Il team di Maxwell ha scoperto che le acque sotterranee profonde provenienti da falde acquifere da 10 a 100 metri sotto la superficie hanno contribuito a più della metà del flusso di base nel 56% dei sottobacini. Le profondità maggiori si sono verificate nelle regioni con i gradienti topografici più ripidi, come le catene montuose delle Montagne Rocciose e degli Appalachi.