Это исследование — первое, в котором количественно определено количество, которое грунтовые воды вносят в водные потребности западных штатов. По данным Бюро мелиорации США, федерального агентства по управлению водными ресурсами, бассейн страдает от продолжительной сильной засухи с 2000 года и пережил самый засушливый 14-летний период за последние сто лет.Исследовательская группа использовала данные спутниковой миссии NASA Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) для отслеживания изменений массы бассейна реки Колорадо, которые связаны с изменениями количества воды на поверхности и под ней.
Ежемесячные измерения изменения водной массы с декабря 2004 года по ноябрь 2013 года показали, что бассейн потерял почти 53 миллиона акров футов (65 кубических километров) пресной воды, что почти вдвое превышает объем крупнейшего водохранилища страны, озера Мид в Неваде. Более трех четвертей общего количества — около 50 кубических километров — было получено из грунтовых вод.«Мы не знаем точно, сколько грунтовых вод у нас осталось, поэтому мы не знаем, когда они закончатся», — сказала Стефани Кастл, специалист по водным ресурсам Калифорнийского университета в Ирвине и ведущий автор исследования. «Это слишком много воды, которую можно потерять. Мы думали, что картина может быть довольно плохой, но это было шокирующим».
Вода над землей в реках и озерах бассейна находится в ведении Бюро мелиорации США, и ее потери документированы. Откачка из подземных водоносных горизонтов регулируется отдельными штатами и часто недостаточно документирована.
«Есть только один способ провести такое крупномасштабное исследование, как это, — использовать спутники», — сказал старший автор Джей Фамиглиетти, старший научный сотрудник JPL, занимающийся водным циклом, в отпуске из Калифорнийского университета в Ирвине, где он является профессором науки о системе Земли. . «Из скважинных данных просто недостаточно информации, чтобы составить последовательную картину в масштабах всего бассейна».Фамиглиетти сказал, что GRACE подобна гигантской шкале в небе. В пределах данного региона изменение массы из-за увеличения или уменьшения запасов воды влияет на силу местного гравитационного притяжения.
Периодически измеряя гравитацию по регионам, GRACE показывает, насколько объем запасов воды в регионе меняется с течением времени.Река Колорадо — единственная крупная река в юго-западной части Соединенных Штатов.
Его бассейн обеспечивает водой около 40 миллионов человек в семи штатах, а также орошает около четырех миллионов акров сельскохозяйственных угодий.«Бассейн реки Колорадо — это водный путь жизни на западе Соединенных Штатов», — сказал Фамиглиетти. «Поскольку уровень озера Мид находится на самом низком уровне за всю историю, мы хотели выяснить, зависит ли бассейн, как и большинство других регионов мира, от грунтовых вод для восполнения ограниченного запаса поверхностных вод. Мы обнаружили удивительно высокий и долгосрочный использование грунтовых вод для преодоления разрыва между спросом и предложением ".Фамиглиетти отметил, что быстрые темпы истощения усугубляют проблему нехватки запасов, приводя к дальнейшему сокращению стока реки Колорадо.
«В сочетании с уменьшением снежного покрова и ростом населения это, вероятно, поставит под угрозу долгосрочную способность бассейна выполнять свои обязательства по распределению воды перед семью государствами бассейна и Мексикой», — сказал Фамиглиетти.Исследование было принято к публикации в журнале Geophysical Research Letters, который разместил рукопись в Интернете 24 июля. Среди соавторов были другие ученые из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд; и Национальный центр атмосферных исследований, Боулдер, штат Колорадо.
Исследование финансировалось НАСА и Калифорнийским университетом.