Eerste studie van het diepe grondwater in Californië leidt tot debat

Californië bevindt zich in het vijfde jaar van zijn ergste droogte in meer dan een millennium, met bosbranden, achterblijvende oogsten en waterprijzen die tot tien keer zo hoog zijn geworden voor boeren. Als reactie pompt de staat miljarden liters water uit de grond, waardoor natuurlijke waterreserves sneller worden uitgeput dan ze kunnen worden aangevuld. Nu suggereert een controversiële nieuwe studie dat waterhoudende grondlagen in Central Valley van de staat drie tot vier keer meer zoet water bevatten dan gedacht. De vangst? Tot 35% ervan kan kwetsbaar zijn voor olie- en gasontwikkeling - en veel van het water is zo diep dat het momenteel niet praktisch is om te extraheren.

De nieuwe studie, de eerste die het grondwater van Californië onder de 300 meter (de diepte van een typische put) meet, heeft zowel scepsis als voorzichtige steun onder de wetenschappers van de staat geïnspireerd. "Elke claim van een grote toename van het beschikbare zoetwater voor Californië is naïef en wild misleidend, " zegt Jay Famiglietti, een hydroloog aan de University of California (UC), Irvine. Maar Thomas Harter, een hydroloog bij UC Davis die ook niet bij het onderzoek betrokken was, zegt dat het "een belangrijke eerste stap" is.

Niemand weet eigenlijk hoeveel water de aquifers van Californië bevatten. Satellietbeelden kunnen onthullen hoe snel deze ondergrondse reservoirs worden opgezogen, maar ze kunnen niet onthullen hoeveel water deze poreuze formaties van rots, zand, slib en klei bevatten in de eerste plaats, zegt co-auteur Robert Jackson, een aardwetenschapper aan de Stanford University in Palo Alto, Californië. Om dat nauwkeurig te meten, hebben wetenschappers monsters van water en rotsen nodig die rechtstreeks diep uit de waterhoudende grondlagen worden genomen en die een diepte van duizenden meters kunnen bereiken. Dergelijke monsters zijn duur en technisch uitdagend om te krijgen.

Dus besloot het team van onderzoekers om zich tot een andere bron te wenden: openbare archieven. De afdeling olie, gas en geothermische bronnen van het California Department of Conservation verzamelt gegevens over het zoutgehalte van het water en de totale hoeveelheid opgeloste vaste stoffen uit olie- en gaspoelen in de hele staat, zegt Mary Kang, een milieu-ingenieur bij Stanford en een andere auteur van de studie. "Overal waar ontwikkeling is, moeten ze op zijn minst informatie hebben over het zoutgehalte [zoutgehalte]", zegt ze. Door gegevens van 360 olie- en gasvelden te analyseren en te combineren met gegevens over de aard van het gesteente in die gebieden - bijvoorbeeld de porositeit - konden Jackson en Kang de grootte, het volume en de waterkwaliteit van aquifers onder acht Californië extrapoleren provincies op een diepte van ongeveer 5000 meter. In vergelijking met eerdere schattingen vonden ze drie keer de hoeveelheid "bruikbaar water" - water dat niet schoon genoeg is om zonder behandeling te drinken, maar dat kan worden gebruikt voor doeleinden zoals het verbouwen van gewassen - en vier keer de hoeveelheid drinkwater, melden ze vandaag in de Proceedings van de National Academy of Sciences. Dat is een totaal volume van 2700 kubieke kilometer, of iets meer dan de helft van het volume van Lake Michigan.

"Het goede nieuws is dat water overvloediger is dan we hadden verwacht, " zegt Jackson. Het slechte nieuws? Veel van het water bevindt zich in regio's die kwetsbaar zijn voor verontreiniging door olie- en gasontwikkeling, zegt hij. In Kern County heeft bijvoorbeeld 19% van de historische olie- en gasactiviteiten plaatsgevonden in de nieuw beschreven zoetwaterzones, terwijl 35% plaatsvond in drinkwaterzones. De bevinding spreekt een behoefte aan betere grondwatermonitoring in Californië en in de Verenigde Staten, vooral in regio's met hoge niveaus van olie- en gasboringen, afvalwaterinjectie en hydraulische breuk, zegt Jackson.

Maar veel van het water heeft ook een ander probleem: hoge niveaus van natrium en andere verontreinigingen. Zulke diepe, brakke wateren "kunnen, misschien in enkele decennia, een belangrijke waterbron worden die kan worden gewonnen en behandeld met minimale gevolgen voor het milieu", zegt Famiglietti. Tegenwoordig zijn de meeste van dergelijke wateren echter "te diep en van te lage kwaliteit om hun winning economisch, technologisch en ecologisch haalbaar te maken."

Diepte heeft zijn eigen problemen. Vanuit een beleidsperspectief zouden Californiërs beter gediend zijn door ondiep water te beschermen tegen overmatig gebruik dan om dieper te pompen, zegt Jay Lund, een hydroloog bij UC Davis. Jackson is het ermee eens: "Niemand gaat grondwater vanaf een mijl naar beneden pompen, wanneer u vanaf 1/4 mijl kunt pompen." Onder de nieuwe grondwaterregelgeving van Californië in 2014 kan dergelijk diep boren ook illegaal zijn als het resulteert in een "ongewenst" milieu-impact. In sommige regio's van Californië daalde het land met alarmerende snelheden.

Toch behandelen Texas, Florida, Australië en zelfs China al brak grondwater in ontziltingsinstallaties, en Californië volgt misschien binnenkort, zegt Jackson. “We zeggen niet 'boor, schat, boor' voor water. We zeggen dat er meer water is dan de staat zich realiseerde, en dat is goed nieuws als we voorzichtig zijn. '