Названо причину виснаження запасів прісної води: є щось, що впливає сильніше, ніж клімат

Новий аналіз був проведений командою з Університету Арізони і показує, що десятиліття відкачування ґрунтових вод людиною істотно виснажують водоносні горизонти в районі Тусона (Аризона, США) — причому вплив людини на запаси прісної води в рази сильніший, ніж природні кліматичні зміни, пише PHYS.org.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Запаси ґрунтових вод

Результати дослідження опубліковані в журналі Water Resources Research і являють собою першу багатотисячолітню реконструкцію регіону, яка розглядає антропогенний вплив на ґрунтові води в довгостроковому контексті. За словами старшої авторки дослідження, завідувачки кафедри гідрології та атмосферних наук Дженніфер Макінтош, уперше в історії вченим вдалося отримати дані про рівень ґрунтових вод у часі.

З часу останнього кліматичного максимуму, близько 20 000 років тому, опади безперервно поповнювали водоносний горизонт під Тусоном. У періоди посушливого клімату у водоносний горизонт просочувалося менше опадів, а рівень ґрунтових вод опускався на 32 метри, як порівняти з рівнями в періоди більш вологого клімату.

На жаль, відкачування води з середини 20 століття і до теперішнього часу призвело до вдвічі більшого зниження рівня ґрунтових вод порівняно з природними кліматичними коливаннями. За словами першого автора і недавнього аспіранта Університету Альберти Чандлера Нойоеса, результати підкреслюють, який вплив людина здатна чинити на навколишнє середовище за короткий проміжок часу.

Зазначимо, що до цього моменту інформація про швидкість поповнення водоносного горизонту між останнім льодовиковим максимумом і середнім голоценом, близько 6000 років тому, була обмежена. Тепер ученим вдалося заповнити прогалини в знаннях, проаналізувавши склад води під тусонським басейном — пустельною долиною, що оточує місто.

Викопна вода являє собою опади, що потрапили у водоносний горизонт понад 12 000 років тому, і природним чином змішується з водою, що поповнювала ґрунтові води сотні й тисячі років тому, а також із водою, що належить до недавніх років.

Щоб відновити вік та історію наповнення в басейні Тусон, вчені виявили хімічні та ізотопні маркери, що надійшли у воду або через атмосферу, або через відкладення водоносного горизонту. Ці природні речовини дають уявлення про джерело і вік зразка води, але вода належить до різних періодів, а для розшифровки маркерів, що перекриваються, знадобляться математичні моделі.

Використання ґрунтових вод

Автори дослідження використовували математичні моделі, які об'єднують кілька маркерів, що дало змогу реконструювати вік ґрунтових вод, швидкість поповнення та глибини рівня ґрунтових вод за тисячі років. Об'єднання цих маркерів також дало змогу отримати дані для оцінки кліматичних умов минулого, включно з температурою повітря і характером опадів.

Вважається, що результати дослідження можуть допомогти фахівцям передбачати, як водоносні горизонти можуть реагувати на майбутні зміни, чи то природні, чи то спричинені діяльністю людини. Автори також дійшли висновку, що нові методи дадуть змогу точніше визначити вік підземних вод і зрозуміти, як він реагує на зміну клімату.

Дані вказують, що жителі Тусона почали активно відкачувати підземні води приблизно в 1940-х роках для зрошення і потреб населення, що зростає. Протягом десятиліть в умовах відсутності обмежень спостерігалося збільшення кількості випадків перевитрати води й виходу з ладу свердловин.

Місцеві зусилля з охорони довкілля в поєднанні із заходами, вжитими по всьому штату, допомогли багатьом свердловинам Тусона частково відновитися після інтенсивного використання у 20 столітті. Але вчені вважають, що нам ніколи не вдасться повністю заповнити той запас води, який було викачано з надр планети.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що найбільшій прісноводній системі Землі заважає щось зсередини.

Раніше Фокус писав про те, де планета зберігає гігантські 43,9 млн км³ вологи.