Impact of climate change on groundwater levels in the Iberian Peninsula

Le acque sotterranee rappresentano una risorsa strategica di acqua dolce per diversi settori, tra cui l'acqua potabile, la produzione agricola e i servizi ecosistemici. Il bacino del Mediterraneo è una regione notoriamente povera d'acqua che fa sempre più affidamento sull'uso delle acque sotterranee, soprattutto nei periodi di siccità. Molte aree della regione mediterranea stanno già affrontando lo stress idrico a causa della crescente domanda e delle risorse limitate. Il cambiamento climatico è destinato ad aggravare questi problemi, poiché si prevede che porterà a condizioni di siccità più frequenti e gravi in alcune aree e a precipitazioni irregolari in altre. Grazie alla crescente disponibilità di dati e alle capacità di elaborazione computazionale, i modelli di deep learning stanno conoscendo un aumento di popolarità. In questo studio, abbiamo cercato di creare 92 modelli di rete neurale convoluzionale (CNN) specifici per ogni località in pozzi distribuiti spazialmente nella penisola iberica per stimare i livelli delle acque sotterranee fino alla fine del secolo. I nostri modelli utilizzano dati mensili di precipitazione e temperatura come variabili di input. In particolare, abbiamo considerato le precipitazioni cumulate per 3, 6, 12, 18, 24 e 36 mesi per tenere conto del ritardo di ricarica tra le precipitazioni e le variazioni delle acque sotterranee. Una volta addestrate utilizzando le registrazioni storiche delle precipitazioni e delle temperature, le CNN sono state applicate per valutare l'influenza dei cambiamenti climatici sui livelli delle acque sotterranee. Per le proiezioni climatiche future, è stato preso in considerazione un ensemble di sei combinazioni di modelli di circolazione generale (GCM) e modelli climatici regionali (RCM) distinti, nell'ambito di due percorsi di concentrazione rappresentativi (RCP): l'RCP4.5 e l'RCP8.5. I risultati preliminari hanno rivelato un calo più consistente delle acque sotterranee. I nostri risultati preliminari hanno rivelato un declino più consistente dei livelli delle acque sotterranee nella regione sud-occidentale della Penisola Iberica secondo lo scenario RCP8.5, mentre è stato rilevato un livello generale più costante delle acque sotterranee secondo lo scenario RCP4.5 verso la fine del secolo.