Bugün öğrendim ki: 1920'lerden bu yana, Kaliforniya'nın San Joaquin Vadisi'ndeki binlerce kuyuda yeraltı suyunun aşırı pompalanmasının, vadinin bazı kesimlerindeki toprağın 28 fit (8,5 metre) kadar çökmesine neden olduğu
Kaliforniya'nın Merkez Vadisi, yeraltı su kaynaklarının yeniden dolum hızından daha hızlı pompalandığı durumlarda çökme yaşar. Merkez Vadi, 1920'lerden bu yana farklı hızlarda çöküyor ve tahmini olarak 28 aya kadar çökmüş durumda. [1] Kurak yıllarda, yeraltı suyu çekimi nedeniyle çökme hızlanır. Kaliforniya, zaman zaman değişken uzunluk ve şiddette kuraklıklar yaşar.
Merkez Vadi, büyük miktarda sulama suyuna bağımlı, tarımsal açıdan verimli bir bölgedir. Bu bölge, yarı kurak ve kurak olarak kabul edilir ve su temini için altyapıya bağımlıdır. Merkez Vadi, çevredeki Sierra Nevada dağ sırasından ilkbaharda gelen erime sularından dolayı aşırı sel baskınlarına eğilimlidir. Devlet ve federal kurumlar tarafından inşa edilen barajlar ve kanalların kontrol edilmiş sistemi, esasen tarımı desteklemek için vadiye düzenli su akışı sağlamaktadır. Kaliforniya Devlet Su Projesi ve Merkez Vadi Projesi, yüzey sularının vadiye yönlendirilmesinin iki ana projesidir. Bu sistem, ilkbaharda sel baskınlarını ve yaz ile sonbahar su kıtlıklarını önlemeye yardımcı olur.
Çiftçiler, sulama için yüzey suyu ve yeraltı suyu kombinasyonunu kullanır. Kurak yıllarda çiftçilere sağlanan yüzey suyu azalır ve yeraltı suyu pompalamanın sıklığı artar. Kaliforniya'da, su haklarına sahip olanların yüzey suyu alıp kullanma önceliğinin olduğu bir su hakkı hiyerarşisi vardır. [2] Su hakkına sahip olmayan çiftçiler, kurak yıllarda her zaman yüzey suyu alamayabilir. Yüzey suyu alamayan çiftçiler, sulama için yeraltı suyunu kullanmayı tercih edebilir. Kurak yıllar, yeraltı su kaynaklarını yenilemeden toplu bir şekilde yeraltı suyu pompalanmasının artması nedeniyle Merkez Vadisi'ndeki toprak çökmesini hızlandırır. [3]
Yeraltı Suyu Pompalaması
[düzenle]
Ayrıca bakınız: Yeraltı suyu kaynaklı toprak çökmesi
Merkez Vadisi'ndeki yeraltı suyu, öncelikle tarım sektöründeki sulama ihtiyaçları için kullanılır ve kuyular kullanılarak elde edilir. Kurak yıllarda, çiftçilerin kullanabileceği yüzey suyu kıtlığı nedeniyle yeraltı suyu pompalanması artar. Toprak çökmesi, artan pompaj ve yeterli yeraltı suyu yenilenmesinin olmaması nedeniyle kurak yıllarda en hızlı şekilde gerçekleşir. Yeraltı suyu kaynakları, yağış miktarının azalması ve yüzey suyunun aşırı kullanımı nedeniyle yeterince yenilenmemektedir. [4]
Yeraltı suyu pompalandıkça, yeraltı suyu kaynakları tükenir ve yeraltı suyu seviyesi düşer. Yeraltı suyu seviyesi düştükçe, kuyularının kurumamasını sağlamak için çiftçiler arasında daha derine inmek için yarışma meydana gelebilir. Tarım kuyuları, yeraltından 2.000 feet'e kadar uzayabilir. [5]
Kurak yıllar, yeraltı suyunun kullanımını artırır ve bu da kuyuları kazma işletmeleri için büyük bir talep yaratır. En yüksek talep dönemlerinde, sondaj maliyetleri artar ve müşteriler, büyüme dönemlerini aşan sürelerde bekleme listesinde kalabilirler. [6] Su israfını azaltıp aşırı yeraltı suyu kullanımını önleyebilecek çeşitli sulama teknikleri mevcuttur. Örneğin, badem bahçeleri büyük miktarda suya ihtiyaç duyar, ancak damla sulama yöntemlerinin kullanımıyla çiftçiler su kullanımını büyük ölçüde azaltmışlardır. [7]
Kaliforniya Valisi Jerry Brown, 2012'de başlayan Kaliforniya kuraklığı sırasında gereksiz su kullanımına da kısıtlamalar getirdi. Alınan tedbirler arasında kuraklığa dayanıklı peyzaj düzenlemeleri, su tasarruflu cihazlar için geri ödeme programları ve eyaletteki su kullanımında %25'lik bir azalma hedefinin belirlenmesi yer alıyordu. Brown, ilan edilen kuraklık acil durumlarında gereksiz su kullanan vatandaşlara 500 dolar para cezası uygulanmasına izin veren bir yasa da imzaladı. Gereksiz kullanım, kaldırımları sulamak ve kentsel su tedarikçileri tarafından belirlenen kullanım limitlerini aşmak anlamına geliyordu. [8]
İzleme
[düzenle]
Merkez Vadisi'ndeki toprak çökmesi, NASA, Kaliforniya Su Kaynakları Departmanı, USGS ve vadide yer alan çeşitli yerel kurumlar veya işletmeler de dahil olmak üzere çeşitli devlet kurumları tarafından izleniyor.
NASA Jet İticileri Laboratuvarı, zaman içindeki topografik değişiklikleri uzaktan ölçmek için InSAR kullanıyor. Mayıs 2015 ile Eylül 2016 arasındaki bir izleme çalışmasında, NASA, yıllık iki fit kadar hızlı çöken alanlar buldu. Veriler ayrıca güney El Nido ve Corcoran, Kaliforniya'nın, kase şeklinde bir şekilde en hızlı çökmeyi yaşadığını ortaya koydu. [9]
Sacramento Vadisi'nde, DWR, Sacramento Vadisi Yükseklik-Modernizasyon Projesi olarak bilinen bir çalışmada yükseklik değişimlerini incelemek için GPS ölçümleri kullanıyor. Çalışma, vadide 339 anıt noktasını içeriyor. DWR ayrıca belirlenmiş yerlerde detaylı bilgi toplamak için on bir sondaj genişleticiye sahip. GPS ölçümü, değişimin genel bir resmini verir ve sondaj genişleticileri önemli alanlara odaklanabilir. [10]
USGS, diğer kurumların verilerini toplayıp sentezleyerek vadide meydana gelen toprak çökmesi hakkında raporlar hazırlamaktadır. NASA Jet İticileri Laboratuvarının InSAR verilerini uydu görüntülerinde yakalanan topografik değişimleri yorumlamak için girişimler ile birlikte kullanmaktadır. UNAVCO, Scripps Yörünge ve Kalıcı Dizi Merkezi, Caltrans ve diğerlerinden elde edilen sürekli Küresel Konumlandırma Anketi istasyon verileri, geniş bir bölgede topografik değişiklikler için elde edilmektedir. DWR, Delta-Mendota Su Yetkilisi, Merkez Kaliforniya Sulama Bölgesi ve diğerleri tarafından alınan Ruh Ölçüsü verileri, daha küçük bir alandaki yükseklik değişimlerini ölçmek için kullanılır. USGS, DWR tarafından sağlanan sondaj genişleticilerinden elde edilen verileri kullanır ve aynı zamanda yeraltı suyu değişimlerini takip etmek için piezometrelerden gelen bilgileri de kullanır. [11]
2018 itibariyle, USGS, San Joaquin Vadisi'ndeki yeraltı suyu tuzluluğunu ölçmek ve yeraltı su kaynaklarını haritalamak için bir helikoptere monte edilmiş büyük altıgen şekilli sensörler kullanmaktadır. Bu sensörler, yeraltı seviyesine küçük elektromanyetik dalgalar göndererek ve bu dalgalar geri döndüğünde bilgi alarak çalışır. [12]
Merkez Vadisi'ndeki toprak çökmesini incelemenin temel bileşenleri, geniş ve küçük ölçekli izleme, yeraltı suyunun topografya ile ilişkisini inceleme ve çok kurumsal bir yaklaşım içerir. İzleme yoluyla elde edilen buluşlar, çökmeyi önlemek için daha iyi önleyici uygulamalar ve politikalar geliştirilmesine olanak sağlayabilir.
Özellikle Merkez Vadi Akifer sistemi için, USGS, yeraltı suyu seviyelerindeki ve sonuç olarak meydana gelen toprak çökmelerindeki değişiklikleri yakından analiz etmek ve tahmin etmek için Merkez Vadi Hidrolojik Modeli (CVHM) uygulamıştır. CVHM, yeraltı suyu kullanımını tahmin etmek için yüzey suyu tedarikini, yanı sıra yeniden dolum oranlarını da dikkate alır. CVHM'nin oluşturulmasından bu yana güncellemeler ve iyileştirmeler yapılmıştır. Örneğin, 1961-2009 verileri analizinde, ölçülmemiş havzalardan Merkez Vadi Akiferine olan yeraltı suyu yeniden dolumunun katkısı modelde dikkate alınmamıştı. Bu gibi değişiklikler, modelin doğruluğunu artırmak için yapılmaktadır.
Altyapı hasarı
[düzenle]
Hızlanan toprak çökmesi nedeniyle meydana gelen altyapı hasarı, Merkez Vadisi'ne yüzey suyu sağlayan birçok baraj ve kanalın etkinliğini tehdit eder. Kaliforniya Suyolu sisteminde hasar tespit edilmiştir [14] ve vadinin tabanının çökme hızına bağlanmaktadır. 2019 yılında yapılan bir araştırmada, araştırmacılar Kaliforniya Suyolunun belirli kesimlerinde, su taşıma kapasitesinde %20'ye kadar kayıplara yol açan bir çökme tespit ettiler. Bina temelleri, boru hatları ve diğer altyapılar da hasar riskine maruz kalabilir. Önemli toprak çökmesi olan alanlar, sel baskın riski oluşturan setler genellikle yüksek çökme alanlarında bulunacağından, sel baskın riskine daha fazla maruz kalabilir. Delta-Mendota Kanalı ve Chowchilla Havzası, Merkez Vadisi'ndeki bunun kanıtıdır. [16] Kaliforniya, 2014 yılında Sürdürülebilir Yeraltı Su Yönetimi Yasası'nı yürürlüğe koyduğunda, su kullanım planlarına dayalı yeni çökme tahminleri, Kaliforniya Suyolunun belirli kesimlerinde halen yüksek çökme riskine sahip olduğunu ortaya koydu. Bu projeksiyonlar, en risk altında olan alanlarda 10-15 fit çökme aralığını kapsıyor. [16]
Friant-Kern Kanalı ve Delta-Mendota Kanalı, çökme hasarlarından onarılması düşünülen dört proje arasındadır. Örneğin, Senato Yasası 559, Friant-Kern Kanalı'nın onarımı için 400 milyon dolardan fazla fon sağlamayı hedefliyordu. Ancak, Vali Newsom, çökme hasarlarına yönelik daha kapsamlı eyalet çapında çözümler arayışında yasayı veto etti. [17] Bazı tesisler ve su taşıma altyapısı federal olarak mülk ve işletimde, bazıları da eyalet tarafından mülk ve işletimde olduğundan, onarım projelerini organize etmek ve fon sağlamak için genellikle Devlet Su Kurulu ve DWR işbirliği gerekir.
Yeraltı suyu yeniden dolumu
[düzenle]
Yeraltı suyu yeniden dolumu, fazla yüzey suyunun yeraltı su kaynaklarına geçişine izin verme sürecidir. Yeraltı suyu yeniden dolumu, çökmeyi hafifletmek ve sonrasında oluşan hasarı en aza indirmek açısından çok önemlidir. San Joaquin Vadisi'ndeki yeniden dolum miktarı, kış ve ilkbahar aylarında alınan yağış miktarına ve ilçe politikalarına çok bağlıdır. San Joaquin Vadisi'ndeki yeraltı suyunun yaklaşık %55'i yerel yağış yoluyla, %45'i ise nehir suyu yeniden dolumu yoluyla yeniden doldurulmaktadır. Çeşitli Merkez Vadisi kurumları, akiferin yapay olarak yeniden doldurulması için havzalar kullanır. Bu yöntemin örneği, Fresno'daki Sızıntılı Alanlar Yeniden Dolum Tesisi'dir. [18]
Madera Sulama Bölgesi, 2017 yılında boşta kalan sulama suyuna sel arazisine bırakılarak akiferlere 2.500 akre-ayak (3.1 milyon metreküp) su geri döndürdüklerini bildirdi. Bazı yetiştiricilerin de akiferleri yeniden doldurmaya yardımcı olmak için kendilerine tahsis edilen fazla suyu sel arazilerine bıraktıkları bildirildi. Bu uygulama, yüzey suyunun aşırı kullanımını hafifletiyor. [19]
Ayrıca bakınız
[düzenle]
Çökmekte olan şehirler - Çevresel değişimden tehdit altında olan şehirler
UNESCO Toprak Çökmesi Çalışma Grubu