Супутникові дані виявили, що окремі ділянки у Вілкокс-Басейні, штат Аризона, просідають з приголомшливою швидкістю – понад 15 сантиметрів на рік. Це явище є найшвидшим темпом осідання ґрунту в усьому штаті, що викликає серйозне занепокоєння серед науковців та місцевих мешканців.
Причини геологічної зміни
Головною причиною такого процесу є невпинне та інтенсивне викачування підземних вод, що слугує для забезпечення потреб сільського господарства цього посушливого регіону. Вілкокс-Басейн, що є життєво важливим сільськогосподарським центром на південному сході Аризони, значною мірою залежить від зрошення, що пояснює високий попит на водні ресурси. Просідання – це значний геологічний процес, при якому земна поверхня поступово опускається. Зазвичай це відбувається через ущільнення або вилучення підземних матеріалів, як-от вода, що підтримують її структуру. Коли рівень ґрунтових вод знижується, це тягне за собою й поверхню землі.
Попередні дослідження показують, що з середини минулого століття деякі частини басейну опустилися на вражаючі 3,6 метра. Наслідки цього вже відчутні – пересихають колодязі, а на землі з’являються глибокі тріщини, що створюють ризики для інфраструктури та екосистеми. Ці тривожні відкриття були представлені 20 жовтня на конференції Геологічного товариства Америки “Connects 2025” у Сан-Антоніо, одній з найбільших щорічних зустрічей геологів, де обговорюються найновіші дослідження та виклики у науках про Землю.
Підземні води у басейні заповнюють порожні простори між дрібними частинками ґрунту та гірських порід під поверхнею. Коли ці води викачуються, порожнечі, які вони раніше утримували, руйнуються, оскільки осадові породи вже не можуть самостійно витримувати власну вагу. Як тільки ці проміжки, що колись зберігали воду, обвалюються, зміни стають незворотними, і басейн втрачає здатність поповнювати свої запаси підземних вод.
“З часом ті пористі простори, що колись утримувалися тиском води, починають обвалюватися, – зазначив Браян Конвей, геофізик Департаменту водних ресурсів Аризони, який не брав участі в цьому дослідженні. – Це призводить до того, що верхня поверхня просідає через ущільнення, що відбувається під землею”.
Супутникові дані підтверджують темпи осідання
У рамках нового дослідження Даніель Сміловська, науковиця з Інституту Конрада Блухера при Техаському університеті A&M – Корпус-Крісті, що відомий своїми передовими дослідженнями у галузі геопросторових технологій, використала супутникову методику, відому як інтерферометрична радарна зйомка з синтезованою апертурою (InSAR), аби виміряти зміни висоти поверхні Вілкокс-Басейну у період з 2017 по 2021 рік. Технологія InSAR – це передовий метод дистанційного зондування, що дозволяє вченим виявляти міліметрові зміни в рельєфі, посилаючи радіохвилі на Землю і аналізуючи відбиті сигнали. Вона вимірює відстань між супутником на орбіті Землі та певною точкою на її поверхні. Після усереднення кількох послідовних вимірювань вчені здатні виявити найдрібніші зміни у висоті поверхні з плином часу.
Дослідження виявило, що деякі ділянки Аризони просіли майже на один метр за період спостережень. Ця швидкість осідання є тривожним сигналом для екологів та сільськогосподарських підприємств.
Навіть рясні опади у 2022 та на початку 2023 років не змогли зупинити процес осідання. Хоча вища за звичайну кількість опадів та танення снігу тимчасово підвищили рівень ґрунтових вод у басейні, земля продовжувала опускатися. У деяких районах цей процес навіть прискорився. Це свідчить про те, що природне поповнення підземних вод навряд чи зможе встигати за стрімкими темпами їхнього видобутку.
Шлях до порятунку: зони активного управління
Шлях до уповільнення цього процесу – регулювання викачування підземних вод. У 2024 році політики оголосили Вілкокс-Басейн зоною активного управління (Active Management Area – AMA). Цей статус може обмежити видобуток і зберегти здатність басейну зберігати підземні води. Деталі плану управління ще не доопрацьовані, але схожі стратегії вже допомогли контролювати водні ресурси в інших частинах штату, зокрема у великих містах як Фенікс та Тусон, де ефективні водні політики вже впроваджені. Фенікс і Тусон – два найбільших міста Аризони, які слугують прикладом того, як розумне управління водними ресурсами може протистояти екологічним викликам.
“Особливо в районах Фенікса та Тусона рівень ґрунтових вод відновлюється, і ми спостерігаємо значне зниження темпів осідання, – зауважив Конвей. – У районі Тусона ми вже навіть не фіксуємо осідання завдяки управлінню підземними водами”.
Однак Сміловська дотримується більш обережного погляду на довгострокову перспективу. “Не думаю, що осідання коли-небудь повністю припиниться, – заявила вона. – Але зона активного управління може дещо його сповільнити”. Це підкреслює складність проблеми та необхідність постійного моніторингу та адаптації стратегій.
