Akviferit ovat näkymätön, mutta kriittinen resurssi Kalifornian vesihuoltojärjestelmässä.
Näitä luonnollisia altaita, jotka sijaitsevat maanpinnan alapuolella, on 40 prosenttia Kalifornian pinta-alasta.
Akviferejä on kahta tyyppiä. Jotkut muodostuvat huokoisten materiaalien, kuten hiekan, soran, siltin tai saven väliin jäävään tilaan, ja niitä kutsutaan alluviaalisiksi akvifereiksi (virtaavan veden laskeuttamat sedimentit) tai rajoittamattomiksi akvifereiksi. Monissa paikoissa Kaliforniassa on kuitenkin pohjavesiesiintymiä kalliokerroksen alla, josta vesi ei pääse läpäisemään mitattavia määriä. Näitä kutsutaan suljetuiksi pohjavesiesiintymiksi.
Paineen alaisia suljetuiksi pohjavesiesiintymiksi kutsutaan artesialaisia pohjavesiesiintymiä. Tämä paine voi työntää vettä pintaan, jolloin porattuja kaivoja kutsutaan artesaanikaivoiksi. Akviferit voivat olla myös useita metrejä tai useita tuhansia metrejä syviä, ja niitä löytyy eri puolilta Kaliforniaa murtovesirannikolta Keskilaaksoon ja aavikon sisäosiin.
Tämä monipuolinen maantiede tuo mukanaan monenlaisia haasteita. Haasteita lisää se, että Kaliforniassa käytetään enemmän pohjavettä – pohjavesiesiintymien päävesilähdettä – kuin mitä voidaan korvata luonnollisesti tai keinotekoisesti.
Yleiskatsaus pohjavesiesiintymiin
Pohjavesiesiintymillä on tärkeä rooli makean veden lähteenä kaupunkialueilla ja maatalouden kastelujärjestelmissä. Toisin kuin pintavedet, joita on lähinnä osavaltion pohjois- ja itäosissa, pohjavesialueet ovat laajalti levinneet ympäri Kaliforniaa. Lisäksi niitä on usein myös paikoissa, joissa makeaa vettä tarvitaan eniten, esimerkiksi Keskilaaksossa ja Los Angelesissa.
Pohjavesikerrostumat ovat maanalaisen sienen tapaan hulevesien ja sateiden luonnollista kertymää. Pinnan alapuolella tämä hulevesi suotautuu kivien, siltin ja muun materiaalin välisiin rakoihin.
Yleensä vesihuoltolaitokset hyödyntävät mieluummin pohjavesialueita, jotka ovat lähimpänä pintaa, koska niiden pumppaaminen on käytännöllisempää ja halvempaa. Löysemmän aineksen rajoittamat alluviaaliset pohjavesikerrostumat ovat myös edullisempia pohjaveden lähteitä kuin kovemmat suljetut pohjavesikerrostumat. Joissakin suljetuissa pohjavesiesiintymissä voi kuitenkin olla riittävästi painetta, jotta vesi voidaan nostaa pintaan ilman pumppua.
Kaiken kaikkiaan pohjavesiesiintymät – maanalaisena luonnollisena varastona – auttavat myös tyydyttämään Kalifornian kasvavaa pohjaveden kysyntää. Noin 40 prosenttia osavaltion vedentarpeesta katetaan pohjavedellä tavanomaisina vuosina ja jopa 60 prosenttia kuivuuden aikana. Pohjavesiriippuvuus vaihtelee: San Franciscon lahden alueen 5 prosentista 83 prosenttiin Keskirannikon alueella. Vesiviranomaiset katsovat myös, että ehtyneet pohjavesialueet ovat hyviä paikkoja varastoida vettä tulevaa käyttöä varten, mikä tunnetaan nimellä pohjaveden varastointi.
Kalifornian väestön kasvaessa Kalifornian pohjavesialueiden käyttö kohtaa uusia haasteita, kun osavaltio yrittää tasapainottaa pohjaveden kestävyyttä ja veden kysyntää.
Pohjavesialueiden haasteet
Veden kysynnän kasvu ja siihen liittyvät käytännöt, kuten veden liiallinen otto, ovat rasittaneet pohjavesialueita ja niihin yhteydessä olevia ekosysteemejä viime vuosikymmeninä. Vuonna 2014 Kaliforniassa säädettiin pohjaveden kestävää hallintaa koskeva laki (Sustainable Groundwater Management Act), joka velvoittaa hallituksia ja vesilaitoksia pysäyttämään liiallisen vedenoton ja saattamaan eniten kärsineet pohjavesialueet pumppaus- ja latautumistasojen tasapainoon.
Tämän seurauksena ehtyneet pohjavesialueet ovat alttiita sekä luonnolliselle että ihmisen aiheuttamalle pilaantumiselle.
Luonnon myötä radonin ja arseenin kaltaiset alkuaineet voivat suotautua pohjavesialueille, jotka on vedetty alas. Samaan aikaan pohjavesikerrosten ylimpien kerrosten alentunut makean veden määrä voi myös paljastaa pohjassa olevan raskaamman suolaisen veden, mikä heikentää veden laatua. Samaan aikaan rannikolla, erityisesti Keski-Kalifornian Pajaro- ja Salinas-laaksoissa, joissa harjoitetaan runsaasti maataloutta, merivesi voi tunkeutua tyhjentyneisiin pohjavesikerroksiin.
Samoin joissakin tapauksissa suolainen pohjavesi voi olla peräisin muinaisesta merivedestä, joka oli eristyksissä maanalaisissa sedimenteissä, kunnes pumppaus alkoi. Pohjoisessa San Joaquinin laaksossa Stocktonin lähellä on ongelmia meriveden taskujen kanssa, jotka on pumpattu makean veden pohjavesikerroksiin. Pohjoisessa Sacramenton laaksossa joillakin pumppaajilla on vaara, että he ottavat käyttöön muinaisia merivesiesiintymiä, jotka voivat heikentää pohjaveden laatua.
Myös ihmisen aiheuttamien epäpuhtauksien, joiden ennen luultiin suodattuvan maaperästä, tiedetään nykyään heikentävän veden laatua. Tällaisia epäpuhtauksia ovat muun muassa teolliset liuottimet ja torjunta-aineet.
Joissakin tapauksissa pohjavesialueiden kestävyyden haasteisiin vastataan täyttämällä pohjavesialueita pintavedellä (sen sijaan, että odottaisi niiden täyttyvän luonnollisesti) prosessin avulla, jota kutsutaan yhdyskäytöksi.