Pohjavesien hoidon mukauttaminen

Pohjavesi on olennainen makean veden lähde, ja sen osuus on noin kolmannes koko maailman käytettävissä olevasta vedestä. Pohjavesivaroja käytetään kuitenkin nopeasti loppuun hälyttävällä ja kestämättömällä vauhdilla. Vähentynyt sademäärä ja suolaisen meriveden tunkeutuminen pohjaveteen yhdessä pohjaveden liikakäytön kanssa vaikuttavat suoraan pohjavesiesiintymien muodostumiseen, tyhjentymiseen, varastointiin ja biogeokemiallisiin ominaisuuksiin. Ilmastonmuutoksen ja siihen liittyvän merenpinnan nousun odotetaan edelleen voimistavan näitä vaikutuksia, joita ei kuitenkaan voida juurikaan kvantifioida ilmastoennusteiden epävarmuuden ja paikallisen hydrologisen järjestelmän ilmaston vaihteluun reagoinnin vuoksi.

Nämä olosuhteet edellyttävät ihmisen toiminnan sovittamista yhteen pohjavesivarojen säilyttämisen ja kestävän hoidon kanssa. Yhtäältä on tärkeää parantaa pohjavesialtaiden suojelua, rajoittaa veden käyttöä ja optimoida veden uudelleenkäyttö ensin. Tähän pyritään vesihuoltoa koskevalla yhdennetyllä lähestymistavalla, jossa otetaan huomioon myös muut makean veden lähteet. Tämän lisäksi käytettävissä on yhä enemmän tekniikoita, joiden tarkoituksena on palauttaa makean veden luonnollinen imeytymiskyky pohjaveteen ja jopa lisätä sitä, mukaan lukien sadeveden kerääminen (muuten valumisen vuoksi menetetyn sadeveden kerääminen ja varastointi) ja läpäisevän päällysteen käyttö.

Nämä liuokset eivät ehkä yksin riitä palauttamaan akviferejä, joihin kohdistuu voimakasta painetta ja liikakäyttöä. Muita paikallisia ratkaisuja, joilla pyritään pohjavesien lisäämiseen, voidaan näin ollen toteuttaa kuivuuteen ja veden niukkuuteen liittyvien haastavien ongelmien ratkaisemiseksi. Runsaan veden aikana (eli sateisina aikoina) joesta (tai muusta lähteestä) voidaan ottaa ylimääräistä vettä, minkä jälkeen se voidaan injektoida ja varastoida tietyllä alueella sijaitsevaan pohjavettä johtavaan kerrokseen. Näin vettä voidaan käyttää pohjavesitasapainon palauttamiseen ja myöhemmin vesihuoltoon. Kahden viime vuosisadan aikana Managed Aquifer Recharge (MAR) on toteutettu menestyksekkäästi maailmanlaajuisesti eri tarkoituksiin: parantaa luonnollista varastointia; veden laadun hallinta; akviferien fyysinen käsittely; vedenjakelujärjestelmien hallinta ja ekologiset hyödyt. MAR:ia käytetään menestyksekkäästi Euroopassa (esim. Saksassa, Alankomaissa, Ranskassa, Suomessa, Ruotsissa, Espanjassa jne.), Yhdysvalloissa, Etelä-Afrikassa, Intiassa, Kiinassa, Australiassa ja Lähi-idässä. Tällä hetkellä on toteutettu noin 1200 tapaustutkimusta yli 50 maasta (MAR-inventaarioportaali).

Pohjavesikerrostuma voidaan täyttää joko syöttämällä pintavedet suoraan pohjavesijärjestelmään kaivojen kautta tai epäsuorasti täyttämällä pohjavesialtaat, jotka mahdollistavat pintavesien hitaan syöksymisen alaspäin alla olevaan pohjavesipintaan. Epäsuora uudelleenlataus voidaan yhdistää toimenpiteisiin, joilla pyritään parantamaan luonnollista soluttautumiskapasiteettia, kuten metsäalueiden käytössä. Yleensä epäsuoran veden imeytymisen tekniikat soveltuvat hyvin rajaamattomiin pohjavesiesiintymiin, kun taas suoran injektoinnin tekniikat soveltuvat paremmin syvempiin, suljettuihin pohjavesiesiintymiin. Yleisimpiä MAR-tyyppejä Euroopassa ovat indusoitu pankkien suodatus (suora menetelmä) ja pintalevitysmenetelmät (epäsuora menetelmä), jotka sijaitsevat Keski- ja Pohjois-maissa, joissa on suuria monivuotisia jokia ja järviä. Nämä järjestelmät on suunniteltu pääasiassa kotitalouksien loppukäyttöön (juomavesihuoltoon), mutta viime aikoina niiden on myös katsottu lieventävän suolaisen veden tunkeutumisen vaikutuksia tai palauttavan maanalaisen vesitaseen, joka vaarantuu liiallisen vedenoton vuoksi.

Akviferien lataamiseen tarkoitettua vettä voidaan ottaa myös jätevedenpuhdistamoista. Mekaanisia ja kemiallisia prosesseja, jotka tapahtuvat veden imeytyessä maahan, ja niihin liittyvää huomattavaa matka- ja oleskeluaikaa käytetään tehokkaina suodatusmekanismeina sen varmistamiseksi, että vedellä on tarvittava laatu. Valvontaa tarvitaan joka tapauksessa normatiivisten standardien noudattamisen arvioimiseksi.

Markkinoiden väärinkäyttöasetus ei edellytä suuria infrastruktuuri-investointeja. Pohjavesimuodostuman olemassaolo on kuitenkin ennakkoedellytys, ja käytettävissä on oltava huomattava määrä avointa maapinta-alaa, jotta vesi voi imeytyä maaperään ja pohjavedet voidaan laskea uudelleen. Tällaisen alueen on oltava hydrologisessa yhteydessä ladattavaan pohjavettä johtavaan kerrokseen. Pohjaveden muodostumisen etuna on se, että se tukee pohjaveden jatkuvaa virtausta luonnollisilla virtausreiteillä, mahdollistaa pohjaveden lisäämisen jo olemassa olevilla paikoilla, ylläpitää korkeampaa pohjaveden tasoa, joka voi palvella eri tarkoituksia (esim. maataloutta) ja tukea ekosysteemin toimintoja, ja voi estää suolaveden tunkeutumisen meren lähellä sijaitseviin paikkoihin. Verrattuna muihin menetelmiin, joita käytetään veden varastoimiseen maanpinnalle, pohjaveden uudelleenlataus mahdollistaa haihtumisesta johtuvien hävikkien välttämisen, mikä on erityisen tärkeää kuumassa ja kuivassa ilmastossa.