Warstwy wodonośne są niewidoczne, ale krytycznym zasobem w systemie zaopatrzenia Kalifornii w wodę.
Te naturalne baseny, które siedzą pod powierzchnią znajdują się pod 40 procent Kalifornii land area.
Warstwy wodonośne występują w dwóch rodzajach. Niektóre z nich są tworzone w przestrzeni między porowatych materiałów, takich jak piasek, żwir, muł lub glina i są znane jako aluwialne warstwy wodonośne (osady osadzone przez płynącą wodę) lub unconfined aquifers. Jednakże, w wielu miejscach w całej Kalifornii, są warstwy wodonośne pod warstwą skał, które nie pozwalają wodzie przenikać w mierzalnych ilościach. Są one znane jako ograniczone warstwy wodonośne.
Ograniczone warstwy wodonośne, które są pod ciśnieniem są znane jako artezyjskie warstwy wodonośne. Ciśnienie to może wypchnąć wodę na powierzchnię, które po wywierceniu nazywane są studniami artezyjskimi. Warstwy wodonośne mogą być również kilka stóp głębokości lub kilka tysięcy stóp głębokości i można je znaleźć w całej Kalifornii, od słonawego wybrzeża do Central Valley do pustynnego wnętrza.
Ta zróżnicowana geografia przynosi ze sobą szereg wyzwań. Dodając do tych wyzwań, Kalifornia wykorzystuje więcej wód gruntowych – główne źródło wody dla warstw wodonośnych – niż można zastąpić naturalnie lub sztucznie.
Przegląd warstw wodonośnych
Warstwy wodonośne odgrywają ważną rolę jako źródło słodkiej wody dla obszarów miejskich i nawadniania rolnictwa. W przeciwieństwie do wód powierzchniowych, który znajduje się głównie w północnej i wschodniej części stanu, warstwy wodonośne są szeroko rozpowszechnione w całej Kalifornii. Dodatkowo, są one również często spotykane w miejscach, gdzie słodka woda jest najbardziej potrzebna, na przykład w Central Valley i Los Angeles.
Podobne do gąbki pod ziemią, warstwy wodonośne są naturalną akumulacją spływu i opadów. Pod powierzchnią ziemi spływ ten przesącza się do szczelin między skałami, mułem i innymi materiałami.
Ogólnie rzecz biorąc, dostawcy wody wolą sięgać do warstw wodonośnych położonych najbliżej powierzchni, ponieważ pompowanie jest praktyczniejsze i tańsze. Aluwialne poziomy wodonośne, ograniczone luźniejszym materiałem, są również korzystnymi źródłami wód podziemnych, a nie twardszymi ograniczonymi poziomami wodonośnymi. Jednakże niektóre ograniczone warstwy wodonośne, jeśli zostaną przewiercone, mogą zawierać wystarczające ciśnienie, aby wypchnąć wodę na powierzchnię bez użycia pompy.
Ogólnie rzecz biorąc, warstwy wodonośne – jako podpowierzchniowy naturalny zbiornik – również pomóc sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu Kalifornii na wody gruntowe. Około 40 procent stanu potrzeb wodnych są spełnione przez wody podziemne w normalnych latach i aż 60 procent w czasie suszy. Zależność od wód gruntowych jest różna, od zaledwie 5 procent w rejonie Zatoki San Francisco do 83 procent w regionie Środkowego Wybrzeża. Urzędnicy wodni również postrzegają wyczerpane warstwy wodonośne jako dobre miejsca do przechowywania wody do wykorzystania w przyszłości, proces znany jako bankowość wód gruntowych.
Ponieważ populacja Kalifornii nadal rośnie, nowe wyzwania konfrontują wykorzystanie warstw wodonośnych, ponieważ stan próbuje zrównoważyć zrównoważenie wód gruntowych z popytem na wodę.
Aquifer Challenges
Gwałtowny popyt na wodę i takie powiązane praktyki, jak overdrafting, obciążyły warstwy wodonośne i połączone ekosystemy w ostatnich dziesięcioleciach. W 2014 r. w Kalifornii uchwalono ustawę o zrównoważonym zarządzaniu wodami gruntowymi, która wymaga od rządów i agencji wodnych powstrzymania nadmiernego poboru wody i doprowadzenia najbardziej dotkniętych basenów wód gruntowych do zrównoważonego poziomu pompowania i zasilania.
W konsekwencji wyczerpane warstwy wodonośne są podatne na zanieczyszczenia zarówno naturalne, jak i spowodowane przez człowieka.
Z natury, elementy takie jak radon i arsen mogą być wypłukiwane do warstw wodonośnych, które zostały pobrane. W międzyczasie, obniżony poziom słodkiej wody w górnych warstwach warstw wodonośnych może również odsłonić cięższą słoną wodę siedzącą na dnie, pogarszając jakość wody. W tym samym czasie, wzdłuż wybrzeża, zwłaszcza w wysoce rolniczych dolinach Pajaro i Salinas w środkowej Kalifornii, woda morska może również wpływać do wyczerpanych warstw wodonośnych.
Podobnie, w niektórych przypadkach, słone wody gruntowe mogą pochodzić z dawnej wody morskiej, która była izolowana w osadach podpowierzchniowych do czasu rozpoczęcia pompowania. Północna Dolina San Joaquin w pobliżu Stockton ma problemy z kieszeniami wody morskiej, które są wciągane przez pompy do słodkowodnych warstw wodonośnych. W północnej części Sacramento Valley, niektórzy pompujący są narażeni na niebezpieczeństwo dotknięcia starożytnych złóż wody morskiej, co może pogorszyć jakość wód gruntowych.
Zanieczyszczenia spowodowane przez człowieka, kiedyś uważane za odfiltrowane przez glebę, są obecnie znane jako szkodliwe dla jakości wody, jak również. Zanieczyszczenia te obejmują rozpuszczalniki przemysłowe i pestycydy.
W niektórych przypadkach wyzwania związane z trwałością warstwy wodonośnej są rozwiązywane poprzez doładowywanie warstw wodonośnych wodami powierzchniowymi (zamiast czekania na ich naturalne napełnienie) w procesie zwanym łącznym użytkowaniem.
.