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Universidade do Algarve (2020)

Coastal groundwater response to climate variability coupling in California and Portugal

Malmgren, Katherine Allise

Titre : Coastal groundwater response to climate variability coupling in California and Portugal

Auteur : Malmgren, Katherine Allise

Université de soutenance : Universidade do Algarve

Grade : Mestrado em Sistemas Marinhos e Costeiros 2020

Résumé
Os aquíferos são uma fonte fundamental de água doce, mas são particularmente vulneráveis nas regiões costeiras do Mediterrâneo devido a pressões climáticas e antropogénicas. Este estudo comparativo examina as inter-relações entre as teleconexões oceano-atmosfera, os níveis de água subterrânea e a precipitação, em aquíferos costeiros da Califórnia e Portugal. Desta forma visa contribuir para a compreensão acerca dos sinais acoplados de variabilidade climática em climas mediterrâneos. Foram analisados registos piezométricos e de precipitação (1982-2019) utilizando métodos de análise espectral singular, transformada wavelet e correlações. Adicionalmente, calculou-se um índice de sustentabilidade da água subterrânea (GSI) que avalia a vulnerabilidade à seca e fornece informações úteis para a futura gestão e segurança das águas subterrâneas. A análise espectral singular identifica sinais consistentes com os seis padrões climáticos dominantes, a Oscilação Decadal do Pacífico (PDO), Oscilação Meridional – El Ninho (ENSO) e a Oscilação do Pacífico / América do Norte (PNA) na Califórnia e a Oscilação do Atlântico Norte (NAO), a Oscilação do Atlântico Este (EA) e o Padrão Escandinavo (SCAND) em Portugal. As oscilações de baixa frequência apresentam maior influência nos padrões hidrológicos, com PDO (52,75%) e NAO (46,25%) sendo responsáveis pela maior parte da variabilidade do nível de água subterrânea. As coerências wavelet mostram relações não estacionárias com covariabilidade entre os padrões climáticos e o os níveis piezométricos em bandas de período distintas ; 4-8 anos para PDO, 2-4 anos para ENSO, 1-2 anos para PNA, 5-8 anos para NAO, 2-4 anos para EA e 2-8 anos para SCAND, apresentando alguma dispersão na influência dos padrões de baixa frequência. Os padrões de coerência wavelet também mostram que os padrões climáticos acoplados (NAO+ EA- e fases PDO e ENSO conjuntas) estão associados a períodos de seca severos em ambas as regiões. Finalmente, o GSI permite classificar os aquíferos no sul da Califórnia e no norte de Portugal como altamente vulneráveis e com baixa sustentabilidade, alertando para a importância de políticas e medidas de mitigação nestas áreas de risco. O trabalho desenvolvido demonstra como a junção do conhecimento hidro-climatológico com um GSI pode fornecer informação importante para enriquecer e delinear políticas eficazes para a gestão sustentável de águas subterrâneas.

Mots clés  : Água subterrânea Variabilidade climática Aquíferos costeiros Mediterrâneo Sustentabilidade

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Page publiée le 26 mars 2021