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Satélites ve la recuperación rápida de la sequía de Silicon Valley

Ground motion in California's Santa Clara Valley from 2011 to 2015
Movimiento de tierra en el valle de Santa clara de California de 2011 a 2015 medido por el satélite de radar de apertura sintética Cosmo-SkyMed de la agencia espacial italiana. Los colores denotan la velocidad del movimiento de tierra (los azul indican el hundimiento/el hundirse y los rojos indican la elevación). Contiene datos modificados de Cosmo-SkyMed.

Créditos: asi/Universidad en Buffalo/NASA-JPL/Caltech/Google Earth/U de Basilicata

El estudio de la NASA/Universidad encuentra que la conservación agresiva ayudó al acuífero de la región a rebotar rápidamente de una de las peores sequías en la historia de California

Las reservas subterráneas de agua en Silicon Valley de California se rebotaron rápidamente de la reciente sequía severa del estado, demostrando el éxito de medidas agresivas de conservación, según un nuevo estudio basado en el espacio por parte de los científicos de la NASA y de la Universidad.

Usando datos satelitales de Cosmo-SkyMed, una constelación de cuatro satélites de la Agencia Espacial Italiana (Agencia Spaziale italiana o asi), un equipo de investigación dirigido por Estelle Chaussard en la Universidad de Buffalo en Nueva York, e incluyendo científicos de la NASA El Laboratorio de Propulsión Jet en Pasadena, California, usó una técnica llamada interferometría de radar de apertura sintética para monitorear todo el acuífero del Valle de Santa Clara cerca de San José de 2011 a 2017. Este tipo de radar puede capturar los movimientos sutiles arriba-y-abajo de la superficie de la Tierra de las fracciones apenas minuciosas de una pulgada (algunos milímetros) que ocurren cuando los niveles del agua suben o caen subterráneamente. Los científicos utilizaron cientos de imágenes de radar obtenidas bajo una licencia de ASI para calcular cuanto la elevación de la superficie de la Tierra cambió con el tiempo. Las mediciones muestran que el acuífero comenzó a rebotar a finales de 2014, cuando la sequía seguía siendo fuerte, y que los niveles de agua subterránea habían vuelto a los niveles previos a la sequía por el 2017, gracias a las medidas de conservación que se intensificaron en 2014, y las fuertes lluvias de invierno en 2016.

Durante la sequía de 2012-15, el distrito de agua del Valle de Santa Clara empleó una serie de medidas de conservación. Esto incluía restringir el uso de aspersores y pedir a los clientes que tomaran duchas más cortas y convirtieran céspedes y piscinas en paisajes menos sedientos. El distrito también importaba agua de fuera de la región.

Chaussard dice que las acciones han ayudado a evitar daños irreversibles en el acuífero, que mide alrededor de 212 millas cuadradas (550 kilómetros cuadrados) y se encuentra debajo de un área altamente urbanizada. Explica cuando los niveles de agua subterránea alcanzan un récord bajo, las arenas porosas y arcillas en las que residen las reservas pueden secarse tanto que las arcillas ya no retienen el agua. El nuevo estudio muestra que gracias a los esfuerzos intensivos de manejo del agua, esto no ocurrió en el valle de Santa Clara.

Chaussard dice que el método de monitoreo de acuíferos que su equipo usó puede trabajar en cualquier lugar donde haya sistemas de acuíferos de roca blanda y donde se disponga de datos de satélite de radar de apertura sintética, incluso en países en desarrollo con pocos recursos para el monitoreo.

"Queríamos ver si podíamos utilizar un método de teledetección que no necesitara supervisión de tierra para entender cómo nuestros acuíferos están respondiendo a un cambio climático y a la actividad humana", dice. "Nuestro estudio demuestra además la utilidad de la interferometría sintética del radar de la abertura, que los científicos también utilizan para medir la deformación superficial relacionada con los volcanes y los terremotos, para el seguimiento de la deformación de Tierra asociada a cambios en niveles de agua subterránea. "

"Este estudio demuestra además un método complementario, además de las mediciones tradicionales basadas en Tierra, para que los distritos de gestión del agua monitoreen la deformación del terreno", agregó el coautor de JPL, Pietro Milillo. "La técnica marca una mejora sobre los métodos tradicionales porque permite a los científicos medir los cambios en la deformación de la Tierra a través de una gran región con una frecuencia sin precedentes". Dijo que los satélites Cosmo-SkyMed proporcionaron información para el acuífero tan a menudo como una vez al día.

Las reservas subterráneas de agua-que se encuentran en capas de roca porosa llamadas acuíferos-son una de las fuentes más importantes del mundo para beber agua. Unas 2,5 mil millones personas en todo el mundo dependen de acuíferos para el agua, y muchos de estos repositorios están siendo drenados más rápidamente de lo que pueden ser rellenados, de acuerdo con la organización de las Naciones Unidas para la educación, la ciencia y la cultura.

Sin embargo, mantener las fichas sobre estas preciosas reservas es caro, dice Chaussard.

"Para monitorear los acuíferos, se necesitan muchas mediciones tanto en el espacio como en el tiempo", dice. "El muestreo de los niveles de agua en los pozos puede darle una serie de tiempo continuo, pero sólo si son monitoreados constantemente, y el monitoreo automatizado puede no ser común." "Además, incluso una alta densidad de pozos puede no capturar adecuadamente los patrones espaciales de almacenamiento de agua en toda la cuenca, lo cual es clave para entender los procesos en juego".

Los métodos empleados en este estudio proporcionan una visión más completa de cómo un acuífero responde durante una sequía y cómo los métodos de conservación del agua pueden tener un impacto real y positivo en el sostenimiento de la salud y la viabilidad de los acuíferos bombeados de agua subterránea. Las imágenes satelitales de radar no sólo se llenan de brechas de datos entre pozos, sino que aportan valiosas percepciones sobre cómo los acuíferos están respondiendo más allá de los límites de las redes de monitoreo de pozos para que las agencias de agua puedan manejar más eficazmente sus preciosos recursos.

La próxima misión satelital de la NASA-ISRO (organización India de investigación espacial) (Nisar), prevista para el lanzamiento en 2021, recopilará sistemáticamente imágenes de radar sobre casi todos los acuíferos del mundo, mejorando nuestra comprensión de valiosos recursos hídricos y nuestra capacidad para manejarlos mejor. Además de rastrear el uso de aguas subterráneas en entornos urbanos, Nisar podrá medir el movimiento de la superficie asociado con el bombeo de aguas subterráneas y la recarga natural en las comunidades rurales, en áreas con agricultura extensiva, y en regiones con vegetación extensiva, condiciones que suelen ser más difíciles.

La investigación se publicó el 25 de septiembre en la revista de investigación geofísica-tierra firme. Otras instituciones participantes incluyen la Universidad de California, Berkeley; Universidad de Purdue, Lafayette del oeste, Indiana; y el distrito de agua del Valle de Santa Clara.

Alan Buis
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-0474
Alan.buis@jpl.nasa.gov

Charlotte Hsu
University at Buffalo, Buffalo, NY
716-645-4655
chsu22@buffalo.edu

Last Updated: Oct. 3, 2017

Editor: Tony Greicius

Traducción: El Quelonio Volador



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