Overdrafting
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Mecanismo
O processo natural de recarga ocorre através da percolação das águas superficiais. Um aqüífero pode ser recarregado artificialmente bombeando água recuperada de projetos de gerenciamento de águas residuais diretamente para o aqüífero. Um exemplo é o Distrito de Água do Condado de Orange, no estado da Califórnia. Essa organização leva as águas residuais, a trata para um nível adequado e, em seguida, a bombeia sistematicamente de volta aos aqüíferos para recarga artificial.
Quando as águas subterrâneas são extraídas, a água é puxada principalmente do aqüífero, que cria uma depressão do cone ao redor do poço. Quando a redação da água continua, o cone da depressão aumenta em largura. Esse aumento na largura leva aos impactos negativos causados pela overdrafting, como a queda do lençol freático, subsidência da terra e perda de águas superficiais que atingem os riachos. Em casos extremos, o suprimento de água para recarregar naturalmente os aqüíferos é puxado diretamente de córregos e rios, levando ao esgotamento dos níveis de água em riachos e rios. O esgotamento da água em rios e riachos afeta a vida selvagem, bem como os seres humanos que podem estar usando a água para outros fins.
Como cada bacia das águas subterrâneas recarrega a uma taxa diferente, dependendo da precipitação, da cobertura vegetativa e das práticas de conservação do solo, a quantidade de água subterrânea que pode ser bombeada com segurança varia bastante entre as regiões do mundo e até nas províncias. Alguns aqüíferos exigem muito tempo para recarregar e, portanto, o processo de overdrafting pode ter consequências de secagem efetivamente de certos suprimentos de água da sub-superfície. A subsidência ocorre quando as águas subterrâneas excessivas são extraídas de rochas que suportam mais peso quando saturadas. Isso pode levar a uma redução de capacidade no aqüífero.
As mudanças na disponibilidade de água doce se estendem às águas subterrâneas e às atividades humanas, em conjunto com as mudanças climáticas, interferem nos padrões de recarga das águas subterrâneas. Uma das principais atividades antropogênicas, resultando no esgotamento das águas subterrâneas, é a irrigação. Aproximadamente 40% da irrigação global é apoiada por águas subterrâneas e a irrigação é a atividade primária, resultando em perda de armazenamento de águas subterrâneas nos EUA
Em todo o mundo
A classificação é baseada na quantidade de águas subterrâneas que cada país usa para a agricultura. Esta questão está se tornando bastante grande nos Estados Unidos (principalmente a Califórnia), mas tem sido um problema em outras partes do mundo, como foi documentado em Punjab, na Índia, em 1987
Estados Unidos
Nos EUA, estima -se que 800 km3 de água subterrânea foram esgotados no século passado. O desenvolvimento de cidades e outras áreas de uso de água altamente concentrado criou uma tensão nos recursos das águas subterrâneas. As interações de águas superficiais e subterrâneas experimentam a mistura reduzida entre a superfície e a subsuperfície (interflow) nos cenários de pós-desenvolvimento, levando a mesas de água esgotadas. As taxas de recarga das águas subterrâneas também são afetadas pelo aumento das temperaturas que aumentam a evaporação e a transpiração da superfície, resultando em diminuição do teor de água do solo. Essas alterações antropogênicas no armazenamento das águas subterrâneas, como o excesso de bombeamento e o esgotamento das tabelas de água combinadas com as mudanças climáticas, reformulam efetivamente a hidrosfera e afetam os ecossistemas que dependem das águas subterrâneas.
Declínio acelerado nos reservatórios subterrâneos
De acordo com um relatório de 2013 do hidrologista de pesquisa Leonard F. Konikow no United States Geological Survey (USGS), o esgotamento do aqüífero de Ogallala entre 2001-2008 é de cerca de 32% da depleção cumulativa durante todo o século XX. Nos Estados Unidos, os maiores usuários de água dos aqüíferos incluem irrigação agrícola e extração de petróleo e carvão. De acordo com Konikow, "a depleção de água subterrânea total cumulativa nos Estados Unidos acelerou no final da década de 1940 e continuou a uma taxa linear quase constante até o final do século. Além de conseqüências ambientais amplamente reconhecidas, a depleção de água subterrânea também afeta adversamente o longo prazo Sustentabilidade dos suprimentos de água subterrânea para ajudar a atender às necessidades de água do país ".
Conforme relatado por outro estudo do USGS sobre retiradas de 66 grandes aqüíferos dos EUA, os três maiores usos da água extraídos dos aqüíferos foram irrigação (68%), abastecimento público de água (19%) e "industrial auto-suposto" (4%). Os restantes de cerca de 8% dos retiradas das águas subterrâneas foram para "usos de energia doméstica, de aquicultura, gado, mineração e energia termoelétrica".
Impactos no meio ambiente
O impacto ambiental da overdrafting inclui:
Land subsidence - the collapse of land from lack of support (from the water that is being depleted). The first recorded case of land subsidence was in the 1940s. Land subsidence can be as little as a local land collapsing or as large as an entire region's land being lowered. The subsidence can lead to infrastructural and ecosystem damage.Lowering of the water table, which makes water harder to reach streams and riversReduction of water volume in streams and lakes because their supply of water is being diminished by surface water recharging the aquifersAnimals that depend on streams and lakes for food and water and habitat will be affectedDeteriorating air quality and water qualityThe cost of water to the consumer rises due to the water table lowering so more energy is needed to pump further down, and to cover that pumping companies need more profitCrop production decrease from lack of water (60% of US irrigation relies on groundwater so this is a large loss)Groundwater depletion also throws off the water cycleEfeitos no clima
O rebaixamento ou o excesso de aqüíferos e o bombeamento de água fóssil podem ser fatores contribuindo para o aumento do nível do mar. Ao aumentar a quantidade de umidade disponível para cair como precipitação, é mais provável que ocorram eventos climáticos graves. Até certo ponto, a umidade na atmosfera acelera a probabilidade de um evento de aquecimento global. O coeficiente de correlação ainda não está determinado cientificamente.
Efeitos socioeconômicos
Dezenas de países [quantificar] estão abordando os aqüíferos enquanto lutam para satisfazer suas crescentes necessidades de água, incluindo cada um dos três grandes produtores de grãos - China, Índia e Estados Unidos. Esses três, juntamente com vários outros países onde as mesas de água estão caindo, abrigam mais da metade do povo do mundo. [Citação necessária]
A água é intrínseca ao crescimento biológico e econômico e limita a descoberta de seu fornecimento disponível. De acordo com a lei do mínimo de Liebig, o crescimento populacional é, portanto, impedido. Os poços mais profundos devem ser perfurados à medida que o lençol freático cai, o que pode se tornar caro. Além disso, a energia necessária para extrair um determinado volume de água aumenta com a quantidade que o aqüífero foi esgotado. Quanto mais profunda a água for extraída, pior a qualidade da água se torna, o que aumenta o custo da filtração. A intrusão de água salgada é outra conseqüência de overdrafting, levando a uma redução na qualidade da água. [Citação necessária]