As retiradas de água subterrânea se expandiram dramaticamente durante a última metade doséculo 20. Aproximadamente metade da população mundial depende da água subterrânea para seu abastecimento de água potável, e a água subterrânea fornece quase metade da água usada para irrigação em áreas agrícolas. Esse uso amplo e crescente de águas subterrâneas é a principal força motriz para as preocupações com o esgotamento das águas subterrâneas (aquíferos) e a sustentabilidade do bombeamento de águas subterrâneas.
Quando um poço de abastecimento de água é perfurado, geralmente é com a esperança de que o poço forneça água de forma confiável por um longo tempo (ou seja, seu uso será sustentável para as gerações futuras). Este livro apresenta os princípios associados ao desenvolvimento das águas subterrâneas em escala macro. Essas idéias remontam a um artigo clássico de CV Theis em 1940 sobre a fonte de água derivada de poços, no qual ele observou que todo bombeamento é equilibrado por uma perda de água em algum lugar, com a perda durante os primeiros tempos vindo em grande parte do armazenamento do aquífero e, em tempos posteriores, cada vez mais da captura, o que inclui aumentos na recarga e diminuições na descarga (como fluxo de base para riachos e evapotranspiração).
A água subterrânea é frequentemente caracterizada como um “recurso renovável”. No entanto, os dados que agora se acumulam indicam que grande parte do desenvolvimento atual das águas subterrâneas está esgotando o recurso a taxas que não podem ser sustentadas – em muitos lugares, as águas subterrâneas estão sendo “extraídas” em altas taxas – contradizendo sua renovabilidade ao longo dos prazos humanos. Isso representa um desafio para os cientistas e gestores de águas subterrâneas – o recurso pode ser desenvolvido de maneira sustentável e, em caso afirmativo, como esse objetivo pode ser alcançado?
A conveniência e o valor do desenvolvimento sustentável das águas subterrâneas são claros. Se o esgotamento do armazenamento de água subterrânea ao longo do tempo se tornar insignificante, as retiradas de água subterrânea podem ser mantidas indefinidamente (desde que outros fatores não afetem o equilíbrio hídrico do aquífero). Mas a “sustentabilidade” deve ser avaliada em uma perspectiva mais ampla do que apenas se o bombeamento pode continuar indefinidamente – a avaliação deve incluir impactos nos fluxos de águas superficiais, outras consequências ambientais (por exemplo, subsidência da terra e mudanças na qualidade da água), bem como outras ligações, como socioeconômicas.
Os hidrogeólogos têm o conhecimento e as ferramentas para entender e prever a magnitude e o tempo desses efeitos. A ferramenta mais eficaz é um modelo de simulação numérica bem calibrado, por meio do qual os hidrogeólogos podem desenvolver compreensão e avaliações quantitativas de sistemas aquíferos complexos. Assim, os hidrogeólogos podem fornecer compreensão preditiva, que oferece uma base científica de longo prazo para os formuladores de políticas e gestores de água tomarem decisões políticas sólidas e defensáveis.