Os aquíferos subterrâneos são a fonte de água para 70% do uso mundial de irrigação. Muitos desses aquíferos sofreram quedas acentuadas na pressão da água e estão ameaçados pelo consumo excessivo. Por exemplo, a figura abaixo mostra a água subterrânea expelida de um poço artesiano que foi perfurado em 1888 em Woonsocket, Dakota do Sul, EUA. A pressão inicial da cabeça do poço era de 250 psi (1,7 MPa), caindo para 35 psi (0,25 MPa) em 1923 (Meinzer e Hard, 1925).
A invisibilidade das águas subterrâneas significa que sua gestão depende da compreensão do cenário geológico e da física da extração de água. Este livro fornece uma introdução histórica à descoberta do papel da deformação do aquífero em resposta ao bombeamento em larga escala em aquíferos confinados. Muitas dessas descobertas foram feitas por cientistas do Serviço Geológico dos Estados Unidos no início da década de 1890, que se concentraram em estudos do aquífero Dakota. Marcos importantes nas investigações são: as observações de campo do sistema hidrogeológico (Darton, 1896, 1901, 1909); estabelecimento da conexão entre a deformação do aquífero e a retirada do fluido dos poros (Meinzer, 1928); desenvolvimento de uma solução matemática descrevendo as mudanças de carga hidráulica dentro do aquífero em resposta a um poço de bombeamento por analogia ao fluxo de calor (Theis, 1935); e, finalmente, a derivação da equação governante dependente do tempo para o movimento da água subterrânea em termos de compressibilidade do aquífero e da água (Jacob, 1940).
Esses artigos de referência entrelaçam fios de hidrogeologia, geomecânica e engenharia de petróleo com pontos de ligação da matemática e da física. O armazenamento específico é uma das duas propriedades do aquífero (a condutividade hidráulica é a outra) que aparecem na equação do fluxo de água subterrânea. Ir aos bastidores de sua descoberta pode fornecer ao cientista de águas subterrâneas uma compreensão conceitual mais profunda do que é facilmente aparente em sua definição como “o volume de água que uma unidade de volume de aquífero libera do armazenamento por unidade de volume de aquífero sob um declínio unitário na carga hidráulica” (por exemplo, Freeze e Cherry, 1979).
A fonte das citações nesta breve descrição é fornecida na lista de referências do livro.