At tappe ferskvand under havet har konsekvenser

Det sidste sted, de fleste mennesker ville forvente at finde fersk grundvand, er titusindvis til hundredvis af kilometer offshore i havet. Men det er ikke kun præcis, hvor ferskvand kan findes, i jorden på kontinentalsoklen under havet, men simuleringer har vist, at det kan være en almindelig forekomst på tværs af en række geologiske systemer.

Disse havvandressourcer til havs kunne udnyttes til anvendelser som drikke, landbrug og olieindvinding, men ny forskning fra University of Delaware's Holly Michael og Xuan Yu, der arbejdede som postdoktor ved UD, antyder, at brug af disse ressourcer kan føre til negative virkninger på land.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Geofysiske forskningsbreve og er en del af Michaels National Science Foundation CAREER Award.

Gennem simuleringer og computermodellering, forskningen undersøger, hvordan brug af offshore ferskvandsressourcer kan true landbaserede akvifersystemer, føre til formindsket tilgængelighed på grundvand på land og forårsage udbredt jordbund.

Kystsamfund kan overveje at bruge disse offshore grundvandressourcer, efterhånden som befolkningen stiger, og de begrænsede ferskvandsressourcer nedbrydes af overforbrug og forurening, men en mere øjeblikkelig brug af det friske og brakvandet offshore -grundvand er at forbedre olieindvindingen.

Vand bruges til olieboring af det, der kaldes vandløb, hvor vand injiceres for at understøtte olie-reservoir tryk og for at flytte olie ind i producerende brønde.

Saltholdighed er en væsentlig faktor, der styrer mængden af ​​olie, der kan indvindes fra en zone, der har været vandløbende, og en teknik kendt som lav saltholdig vandløb-ved hjælp af ferskvand til vandløb i disse offshore oliebrønde i stedet for let tilgængeligt saltvand-har vist sig at øge olieindvindingen med 14 procent i gennemsnit.

Et af problemerne med at bruge disse offshore ferskvandsressourcer til lavsaltende vandløb i offshore olieproduktion er, at de offshore ferskvandskilder er forbundet med ferskvandskilderne på land. Det grundvand på land fylder i sedimentets porer og hjælper med at holde overfladen op, som kystbyer er bygget på.

"Hvis du bygger en by på landoverfladen, du tilføjer vægt, og du tilføjer pres til akviferen - sedimenterne og vandet under jorden. Når en bygning opføres, geotekniske tests udføres for at sikre, at dette ekstra tryk ikke får landoverfladen til at synke, "sagde Michael, Unidel Fraser Russell Career Development Chair for the Environment og en lektor i Institut for Geologiske Videnskaber. "Vandets tryk i disse porer skaber en opadgående kraft og bidrager til stivhed i systemet."

Hvis vandet pumpes ud til vandløb med lav saltindhold, trykket ændres under jorden, og det kan reducere akviferens evne til at understøtte byens vægt.

Der er set nedsynkning i megabyer med konstant udvinding af vand under jorden, med eksempler på Venedig, Italien og Tokyo, Japan. Pumpning af ferskvandsressourcer til havs til vandløb med lav saltholdighed kan have samme virkning.

"Denne påvirkning kan næppe simuleres, når der antages en simpel geologisk struktur, "sagde Yu, der nu er lektor på civilingeniørskolen ved Sun Yat-sen University i Kina. "Vores modelresultater antydede, at omfanget af nedsænkning i homogen og lagdelt geologi er meget mindre end de heterogene tilfælde."

Ud over jordforsænkning, en anden mulig konsekvens af, at olieselskaber anvender disse ferskvandsressourcer til havs, er, at ferskvandsmagasinerne på land kan opleve øget saltning, igen gennem forbindelsen mellem offshore ferskvandet og ferskvandet på land.

Reduktionen af ​​fersk grundvand på land fra vandløb med lav saltindhold kan også have indflydelse på kystnære befolkningscentre, især på steder, hvor oliereservoirer ligger offshore i meget befolkede byer, såsom dem i Sydøstasien og Middelhavsområdet.

Michael sagde, at fordi forskere lige nu er klar over, at dette ferskvand findes offshore, formålet med avisen var at demonstrere potentialet for offshore -pumpning til at have ødelæggende virkninger på kystsamfund, før praksis bliver udbredt.

"Det, vi siger i dette papir, er, 'Vent et øjeblik, byerne på kysten har måske ingen anelse om, at offshore -aktiviteter potentielt kan påvirke deres ressourcer, sagde Michael. "Offshore -pumpning af fersk grundvand kan forårsage nedsynkning på land, som kan forårsage en række problemer, især i befolkede områder. Og så er der det friske, grundvandsressourcer, der bliver brugt op, som potentielt kan være en ressource for mennesker i fremtiden. "