Исследование, проведенное Техасским университетом в Остине, наиболее полно на сегодняшний день изучило состояние источника воды, обслуживающего 40 миллионов человек в семи штатах. Исследователи использовали 30-летние записи местного мониторинга воды и более чем десятилетние данные, собранные со спутниковой системы НАСА GRACE, чтобы реконструировать изменения в водохранилищах бассейна с 1980-х годов.В состав команды входили ученые из Геологической службы США, NOAA, Центра космических исследований UT, Департамента водных ресурсов Аризоны и Университета Цинхуа.
Результаты были опубликованы 10 декабря в журнале Water Resources Research Journal.Команда обнаружила, что запасы воды уменьшаются на 50-100 кубических километров (достаточно воды, чтобы наполнять озеро Мид в три раза) во время засух, которые случаются примерно каждые десять лет.
Большая разница между недавними и предыдущими засухами заключается в том, что с 2000 года было несколько влажных лет для пополнения запасов воды. Напротив, несколько влажных лет последовали за засушливыми годами в 1980-х и 1990-х годах.
Исследователи также обнаружили, что общие изменения запасов воды контролируются в основном изменениями поверхностного водохранилища и влажности почвы в верхнем бассейне с дополнительным сокращением запасов грунтовых вод в нижнем бассейне, что в основном отражает естественные реакции на влажные и сухие климатические циклы и откачку орошения в районах, где нет воды. доступ к воде реки Колорадо.«Это исследование объясняет, как работает система, что важно и на что обращать внимание», — сказала ведущий автор Бриджит Скэнлон, старший научный сотрудник Бюро экономической геологии. «Верхний бассейн имеет решающее значение. Восемьдесят процентов стока в бассейне поступает из верхнего бассейна, поэтому климат верхнего бассейна действительно важен».Бюро является исследовательским подразделением Техасского университета в Школе наук о Земле Джексона в Остине.
Вода хранится в бассейне реки Колорадо в виде снега, почвенной влаги, воды из резервуаров и грунтовых вод. Данные наземных измерений помогли исследователям понять, где и как хранилась вода, а данные со спутника GRACE дали представление об общем запасе воды в бассейне.
Запущенный в 2002 году спутник GRACE измеряет изменения в общем запасе воды в определенной области, отслеживая колебания гравитационного поля Земли, значение которого зависит от наличия воды.«GRACE дает нам целостное представление в широком масштабе об изменениях в общем запасе воды, включая снег, резервуар, влажность почвы и запасы грунтовых вод», — сказал Скэнлон. «Нам необходимо использовать эти данные вместе с максимально возможным объемом наземных данных, чтобы понять, где в системе происходят изменения хранилища».Уильям Элли, директор по науке и технологиям Национальной ассоциации подземных вод, сказал, что это исследование является важным примером дополнения данных GRACE исследованиями на местах.«В целом, этот документ вносит столь необходимый вклад, демонстрируя важность поддержки данных GRACE с помощью тщательного гидрологического анализа», — сказал Элли. «Авторы собирают впечатляющий массив гидрологических данных в сочетании с данными GRACE для изучения естественного и антропогенного воздействия на запасы воды в бассейне и его основные компоненты».
Скэнлон сказал, что это исследование подчеркивает важность экономии воды в дождливые годы из-за засух, которые исторически следовали за ними. В то время как большая часть воды хранилась в поверхностных водохранилищах в прошлом, в первую очередь в озерах Мид и Пауэлл, Аризона хранит большую часть воды реки Колорадо в подземных водоносных горизонтах с момента завершения строительства акведуков проекта Центральной Аризоны в начале 1990-х годов.
Скэнлон сказал, что исследование должно стимулировать больше проектов по хранению данных.«Нам нужно управлять этой изменчивостью предложения», — сказала она. «И мы делаем это, накапливая воду в поверхностных и подземных резервуарах».