Una falda acquifera è un serbatoio di stoccaggio delle acque sotterranee nel ciclo dell’acqua. Mentre le acque sotterranee sono una fonte rinnovabile, le riserve si ricostituiscono relativamente lentamente. L’USGS ha eseguito diversi studi sulla falda acquifera, per determinare cosa sta arrivando (ricarica delle acque sotterranee dalla superficie), cosa sta lasciando (acqua pompata fuori e flusso di base ai flussi) e quali sono i cambiamenti netti nello stoccaggio (aumento, caduta o nessun cambiamento).

I prelievi dalla falda acquifera di Ogallala per l’irrigazione ammontavano a 26 km3 (21.000.000 di acri ft ft) nel 2000., A partire dal 2005, l’esaurimento totale da prima dello sviluppo ammontava a 253.000.000 piedi acri (312 km3). Alcune stime indicano che il volume rimanente potrebbe esaurirsi già nel 2028. Molti agricoltori nelle Alte pianure del Texas, che si basano in particolare sulla fonte sotterranea, ora si stanno allontanando dall’agricoltura irrigata man mano che diventano consapevoli dei rischi di sovrapompare.

Ricarica delle acque sotterranee

La velocità con cui l’acqua di ricarica entra nella falda acquifera è limitata da diversi fattori., Gran parte della regione delle pianure è semiarida, con venti costanti che accelerano l’evaporazione delle acque superficiali e le precipitazioni. In molti punti la falda acquifera è sovrastata, nella zona vadosa, da uno strato superficiale di caliche praticamente impermeabile; ciò limita la quantità di acqua in grado di ricaricare la falda acquifera dalla superficie terrestre. Tuttavia, il terreno dei laghi playa è diverso e non fiancheggiato da caliche, rendendo queste alcune delle poche aree in cui la falda acquifera può ricaricarsi. La distruzione di playas da parte degli agricoltori e lo sviluppo diminuisce l’area di ricarica disponibile., La prevalenza del caliche è in parte dovuta alla pronta evaporazione dell’umidità del suolo e al clima semiarido; l’aridità aumenta la quantità di evaporazione, che a sua volta aumenta la quantità di caliche nel terreno. Entrambi i meccanismi riducono la quantità di acqua di ricarica che raggiunge la falda freatica.

La ricarica nella falda acquifera varia da 0,024 pollici (0,61 mm) all’anno in alcune parti del Texas e del New Mexico a 6 pollici (150 mm) all’anno nel Kansas centro-meridionale.,

acque Sotterranee dischargeEdit

Le regioni sovrastante la Falda acquifera Ogallala sono alcune delle regioni più produttive degli Stati Uniti per l’allevamento del bestiame e la coltivazione di mais, frumento e soia., Il successo dell’agricoltura su larga scala in aree che non hanno precipitazioni adeguate e non sempre hanno acque superficiali perenni per la diversione è dipeso fortemente dal pompaggio delle acque sotterranee per l’irrigazione.

I primi coloni degli Altipiani semiaridi furono afflitti da fallimenti delle colture a causa di cicli di siccità, culminati nel disastroso Dust Bowl degli anni ‘ 30. Solo dopo la seconda guerra mondiale, quando l’irrigazione a perno centrale divenne disponibile, la massa terriera del sistema acquifero delle Alte Pianure si trasformò in una delle regioni più produttive dal punto di vista agricolo del mondo.,

Variazione dello stoccaggio delle acque sotterranee

I livelli delle acque sotterranee diminuiscono quando il tasso di estrazione per irrigazione supera il tasso di ricarica. In alcuni punti, la falda freatica è stata misurata per cadere più di 5 ft (1,5 m) all’anno al momento dell’estrazione massima. In casi estremi, era necessario l’approfondimento dei pozzi per raggiungere la falda freatica in costante caduta. Nel 21 ° secolo, il riconoscimento del significato della falda acquifera ha portato ad una maggiore copertura da parte dei giornalisti regionali e internazionali.,

L’USGS ha stimato che lo stoccaggio totale dell’acqua era di circa 2.925.000.000 piedi di acri (3.608 km3) nel 2005. Questo è un declino di circa 253.000.000 piedi acri (312 km3), o il 9%, dal sostanziale sviluppo di irrigazione delle acque sotterranee è iniziata nel 1950.

Pratiche di conservazione dell’acqua (terrazzamento e rotazione delle colture), metodi di irrigazione più efficienti (perno centrale e gocciolamento), e ridotta area sotto irrigazione hanno contribuito a rallentare l’esaurimento della falda acquifera, ma i livelli sono generalmente ancora in calo in aree tra cui sud-ovest Kansas e il Texas Panhandle., In altre aree, come parti del Nebraska orientale e centrale e della regione a sud di Lubbock, in Texas, i livelli dell’acqua sono aumentati dal 1980.

L’irrigatore a perno centrale è stato descritto come il “cattivo” in un articolo del New York Times, “Wells Dry, Fertili Plains Turn to Dust” che racconta l’implacabile declino di parti della falda acquifera di Ogallala. Sessanta anni di agricoltura intensiva con enormi irrigatori a perno centrale hanno svuotato parti della falda acquifera delle Alte pianure. Sarebbero necessarie centinaia o migliaia di anni di precipitazioni per sostituire le acque sotterranee nella falda acquifera esaurita., Nel 1950, le terre coltivate irrigate coprivano 250.000 acri (100.000 ettari). Con l ” uso di irrigazione centro-pivot, quasi tre milioni di acri di terra sono stati irrigati. In alcuni punti del Texas Panhandle, la falda freatica è stata drenata (disidratata). “Vaste distese di terreni agricoli del Texas che si trovano sopra la falda acquifera non supportano più l’irrigazione. Nel Kansas centro-occidentale, fino a un quinto dei terreni agricoli irrigati lungo una fascia di 100 miglia (160 km) della falda acquifera è già andato a secco.”

Il sistema di irrigazione a perno centrale è considerato un sistema altamente efficiente che aiuta a conservare l’acqua., Tuttavia, entro il 2013, poiché l’efficienza del consumo di acqua dell’irrigatore a perno centrale è migliorata nel corso degli anni, gli agricoltori hanno scelto di piantare più intensamente, irrigare più terra e coltivare colture più assetate piuttosto che ridurre il consumo di acqua-un esempio del paradosso di Jevons in pratica. Un approccio per ridurre la quantità di acque sotterranee utilizzate consiste nell’impiegare acqua riciclata trattata per l’irrigazione; un altro approccio consiste nel passare a colture che richiedono meno acqua, come i girasoli.

Diversi fiumi, come il Platte, corrono sotto il livello dell’acqua della falda acquifera., Per questo motivo, i fiumi ricevono il flusso delle acque sotterranee (flusso di base), portandolo fuori dalla regione piuttosto che ricaricare la falda acquifera.

La diga del lago Optima da 46,1 milioni di dollari nell’Oklahoma occidentale fu resa inutile quando il livello di caduta della falda acquifera ridusse drasticamente il flusso del fiume Beaver, la fonte d’acqua prevista dal lago.

Declino accelerato nello stoccaggio delle falde acquifere

L’esaurimento tra il 2001 e il 2008, inclusi, è circa il 32% dell’esaurimento cumulativo durante l’intero 20 ° secolo., Negli Stati Uniti, i maggiori utilizzatori di acqua da falde acquifere includono l’irrigazione agricola e l’estrazione di petrolio e carbone. “L’esaurimento totale cumulativo delle acque sotterranee negli Stati Uniti ha accelerato alla fine degli anni’ 40 e ha continuato a un ritmo lineare quasi costante fino alla fine del secolo. Oltre alle conseguenze ambientali ampiamente riconosciute, l’esaurimento delle acque sotterranee influisce negativamente anche sulla sostenibilità a lungo termine delle forniture di acque sotterranee per contribuire a soddisfare il fabbisogno idrico della nazione.,”

Dal 1940, il pompaggio dall’Ogallala ha trascinato la falda acquifera di oltre 300 piedi (90 m) in alcune aree. I produttori hanno adottato misure per ridurre la loro dipendenza dall’acqua irrigata. Le operazioni semplificate consentono loro di produrre una resa significativamente maggiore utilizzando all’incirca la stessa quantità di acqua necessaria quattro decenni fa. Tuttavia, le perdite alla falda acquifera tra il 2001 e il 2011 equivalevano a un terzo del suo esaurimento cumulativo durante l’intero 20 ° secolo. L’Ogallala viene ricaricata principalmente dall’acqua piovana, ma solo circa un pollice di precipitazioni raggiunge effettivamente la falda acquifera ogni anno., Le precipitazioni nella maggior parte delle pianure del Texas sono minime, l’evaporazione è alta e i tassi di infiltrazione sono lenti.

Durante gli anni 1990, la falda acquifera conteneva circa tre miliardi di acri di acque sotterranee utilizzate per l’irrigazione delle colture e per l’acqua potabile nelle aree urbane. La domanda di acqua supera il suo rifornimento. Il livello dell’acqua è particolarmente in declino in Texas e New Mexico. L’uso continuato a lungo termine della falda acquifera è “problematico e ha bisogno di una grande rivalutazione”, secondo lo storico Paul H. Carlson, professore emerito della Texas Tech University di Lubbock., È stato riferito nel 2020 che la falda acquifera sarebbe “asciutta” entro venti anni.