Nachhaltiger Wasserverlust in Kaliforniens Gebirgen während schwerer Dürre von 2012 bis 2015 inferred aus GPS

Zusammenfassung Die Dürre traf Kalifornien in 7 von 9 Jahren von 2007 bis 2015 und verringerte die verfügbaren Wasserressourcen des Bundesstaates. Die Förderung von Grundwasser im Central Valley hat zu spektakulärer Bodenabsenkung geführt. Es wurde vorgeschlagen, dass die Anhebung der benachbarten Sierra Nevada entweder tektonische Anhebung oder die elastische Reaktion der festen Erde auf die Entlastung von Central Valley Grundwasser ist. Wir stellen fest, dass von den 24 mm Anhebung der Sierra Nevada von Oktober 2011 bis Oktober 2015 nur 5 mm durch den Verlust von Central Valley Grundwasser verursacht werden, weniger als 2 mm tektonische Anhebung sind und 17 mm die elastische Reaktion der festen Erde auf den Wasserverlust in der Sierra Nevada darstellen. Wir invertieren GPS-vertikale Verschiebungen, die die elastische Reaktion der festen Erde aufzeichnen, um Veränderungen im Wasserspeicher im westlichen USA von Januar 2006 bis Oktober 2017 abzuleiten. Wir finden, dass Wasseränderungen über Dürre- oder Starkniederschlagsperioden hinweg nachhaltig sind: Die Sierra Nevada verlor während der Dürre von Oktober 2006 bis Oktober 2009 15 ± 19 km³ Wasser, gewann von Oktober 2009 bis Oktober 2011 während starken Niederschlags 18 ± 14 km³ Wasser und verlor von Oktober 2011 bis Oktober 2015 während schwerer Dürre 45 ± 21 km³ Wasser (95% Konfidenzgrenzen). Solche großen Veränderungen sind nicht in Hydrologiemodellen; die Schneehöhe im Oktober ist vernachlässigbar und langfristige Veränderungen der Bodenfeuchtigkeit sind gering. Wir schließen daraus, dass es entweder einen großen Verlust von tiefen Bodenfeuchten oder von Grundwasser in Flussablagerungen und im kristallinen Untergrund der Sierra Nevada geben muss. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es während des Sommers in Dürrejahren zu einem Austrocknen des Wassers im Boden und im Frühling in Jahren mit starkem Niederschlag zu einem Einsickern von schmelzendem Schnee in die Sierra Nevada kommt.