California se está preparando para un tercer año consecutivo de sequía y los funcionarios están ajustando los límites en el uso del agua a niveles nunca vistos tan temprano en el año del agua. La mayoría de los reservorios de agua del estado son muy por debajo del promedio, y varios son menos de un tercio de su capacidad. el Perspectiva sobre la lluvia y la nieve este inviernocuando llega la mayor parte de las precipitaciones anuales del estado, no parece prometedor.
Particularmente preocupante es la vista de Sierra Nevada, la larga cadena montañosa que atraviesa la parte oriental del estado. Las ciudades de California y sus granjas, que están creciendo más de un tercio de las verduras del país y dos tercios de sus frutas y nueces, dependen de la escorrentía del agua de la capa de nieve de las montañas.
Como ingeniero, estudié el agua y el clima de California durante más de 30 años. Una mirada más cercana a los recursos hídricos de California revela los desafíos futuros y cómo el cambio climático está poniendo en mayor riesgo el suministro de agua y la agricultura del estado.
La Sierra Nevada recibe su nombre por sus abundantes nevadas, pero es posible que sea necesario cambiar el nombre de las montañas.
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De donde California obtiene su agua
En todo el estado, California recibe un promedio de aproximadamente 2 pies de lluvia por año, aproximadamente dos tercios del promedio mundial, lo que le da al estado en su conjunto un clima semiárido.
La mayor parte de la lluvia y la nieve en California cae en las montañas, principalmente en invierno y primavera. Pero la agricultura y las ciudades costeras necesitan esta agua para sobrevivir a los veranos secos. Para obtener agua para secar el sur de California y ayudar con el control de las inundaciones en el norte, California evolucionó durante el siglo pasado. un sistema nacional de embalses, túneles y canales que traen agua de las montañas. El más grande de estos proyectos, el State Water Project, suministra agua desde la Sierra norte con mayor precipitación a la mitad sur del estado.
Para realizar un seguimiento de hacia dónde va el agua, es útil observar el volumen en acres-pie. California tiene un área de aproximadamente 100 millones de acres, por lo que a 2 pies por año, la precipitación anual promedia alrededor de 200 millones de acres de pies.
“La Sierra Nevada podría experimentar inviernos con poca nieve o sin nieve durante años a fines de la década de 2040 si las emisiones de gases de efecto invernadero no disminuyen.“
De esos 200, solo unos 80 millones de acres-pies fluyen río abajo, en promedio. Gran parte del agua pasa. de vuelta a la atmósfera evaporación a través de plantas y árboles en los bosques de Sierra Nevada o la costa norte. De los 80 millones de acres-pies que drenan, aproximadamente la mitad permanecen en el medio acuático, como en los ríos que desembocan en el océano. Eso deja aproximadamente 41 millones de acres-pies para uso corriente abajo. Aproximadamente el 80% de esto se destina a la agricultura y el 20% a usos urbanos.
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Puede haber más de 80 millones de hectáreas de agua disponibles en años húmedos, pero mucho menos en años secos.
Por ejemplo, en 2020, la lluvia en California fue menos de dos tercios de la media, y el Proyecto de Agua del Estado solo entregó el 5% de las cantidades contratadas. Los otros importantes sistemas de acueductos del estado que transportan agua a través del estado también han reducido considerablemente sus suministros.
El año hidrológico 2021, que finalizó el 30 de septiembre, fue uno de los tres registros más secos de Sierra Nevada. La precipitación fue de aprox. 44% de la media. Con lluvias limitadas a diciembre de 2021 y el estado de sequía extremaEl Proyecto de Agua del Estado recortó sus asignaciones preliminares para las autoridades del agua al 0% para 2022, y aún fluyen pequeñas cantidades por motivos de salud y seguridad.
Si bien las condiciones podrían mejorar si llegan más tormentas en los próximos tres meses, la perspectiva oficial de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica sugiere una precipitación por debajo del promedio es más probable que por encima de lo normal.
Sequía y clima cálido
Varios años de períodos secos con precipitaciones anuales por debajo del promedio caracterizan el clima de California, pero el aumento de las temperaturas globales también tiene un impacto.
Durante los últimos 1100 años, ha habido al menos un período de sequía en cada siglo que duró cuatro años o más. En los últimos 35 años ha habido dos: 1987-92 y 2012-15. Un clima más cálido aumenta los efectos de estos períodos secos, ya que los suelos más secos y el aire más seco contaminan tanto la vegetación natural como los cultivos.
El aumento de las temperaturas globales está afectando la escorrentía de Sierra Nevada, la más del 60% del suministro de agua desarrollado en California.
Más del 80% de la escorrentía en el centro y sur de Sierra Nevada proviene de la zona de nieve. En la sierra norte más húmeda, pero más baja, la precipitación se traslada un tercio de la escorrentía anual.
La línea de nieve promedio, la altura por encima de la cual cae la mayor parte de la precipitación, varía de unos 5,000 pies en el norte a 7,000 pies en el sur. De media, 1.8 grados Fahrenheit (1 Celsius) cada vez que se calienta podría empujar la línea de nieve 500 pies más alto, reduciendo la cantidad total de nieve.
El cambio de la nieve a la lluvia y la escorrentía más temprana también significa que se asigna más capacidad detrás de las presas existentes para el control de inundaciones, lo que reduce aún más su capacidad para el almacenamiento de agua estacional.
Una gran cantidad de investigaciones ha determinado que Sierra Nevada podría ver inviernos con poca o ninguna nieve durante años para fines de la década de 2040, si las emisiones de gases de efecto invernadero no disminuyen, con condiciones de deterioro también es posible.
El calentamiento también lo hará aumentar la necesidad de agua en los bosques a medida que se extiende la temporada de crecimiento y conducir ambos El estrés por sequía conduce a la muerte de los árboles y aumentado Riesgo de incendios forestales de gran gravedad.
La finca en el Valle Imperial del sur de California no se plantó porque no había suficiente agua para el riego.
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Sostenibilidad en un clima cálido
El almacenamiento de agua es fundamental para la seguridad hídrica de California.
Las comunidades y las granjas pueden bombear más agua subterránea cuando los suministros son escasos pero el estado bombea más agua de la que se rellena en años húmedos. Partes del estado dependen del agua del río Colorado, cuyas presas proporcionan varios años de almacenamiento de agua, pero la cuenca falta la salida para llenar las presas.
La oposición pública ha dificultado la construcción de nuevas represas, por lo que un mejor uso del agua subterránea es crucial para el almacenamiento estacional y perenne.
Los Estados Ley de Gestión Sostenible de Aguas Subterráneas requiere que las agencias locales desarrollen planes de sostenibilidad. Esto da esperanzas de que la extracción y renovación de aguas subterráneas puedan equilibrarse, muy probablemente a través de tierras cultivables sin plantar. El reabastecimiento administrado del acuífero al sur del delta de Sacramento-San Joaquín se está expandiendo gradualmente y se puede hacer mucho más.
Si el estado deja de hacer más, incluidas tácticas como el uso de tecnología de desalinización para aprovechar el agua salada, las áreas urbanas pueden esperar que el 25% del uso de agua introducido durante la sequía de 2012-15 disminuya con más frecuencia, y posiblemente incluso menos.
Los recursos hídricos de California pueden garantizar un medio ambiente saludable, una economía sólida y una agricultura sostenible. Para lograr esto, se debe mejorar tanto la infraestructura natural (bosques de primavera, llanuras aluviales y recarga de aguas subterráneas en áreas agrícolas) como la infraestructura construida, como canales, desbordes y diques. el La información está disponible; Ahora los oficiales tienen que hacer lo mismo.
Roger Bales es un distinguido profesor de ingeniería en la Universidad de California, Merced.
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