Forskere bruger isotoper til at afsløre, hvordan akvifer blev genopfyldt for 400.000 år siden

Isotopiske "fingeraftryk" i grundvandet har afsløret, hvordan en stor grundvandsmagasin i USA langsomt genopfyldes over tusinder af år efter en periode med ekstrem tørhed.

Resultaterne kan hjælpe forskerne med bedre at forstå, hvordan grundvandssystemer reagerer på klimaændringer, og hvordan de kan styres i en varmere fremtid.

Ogallala-akviferen, der strækker sig over otte amerikanske stater fra South Dakota til Texas, er en af ​​verdens største ferskvandsmagasiner. Det giver vand til drikkevand, kunstvanding og industri til millioner af mennesker.

Men grundvandsmagasinet er under stigende stress fra klimaændringer og overpumpning. I de seneste årtier har vandstanden i grundvandsmagasinet været støt faldende, hvilket har givet anledning til bekymringer om dets langsigtede bæredygtighed.

For bedre at forstå, hvordan grundvandsmagasinet kan reagere på fremtidige ændringer i klima- og vandforbrug, brugte forskere fra University of Texas i Austin og University of Arizona isotoper til at studere historien om grundvandsopladning i Ogallala.

De indsamlede vandprøver fra brønde på tværs af grundvandsmagasinet og analyserede niveauerne af forskellige isotoper af brint og ilt i vandet. Disse isotoper kan bruges til at bestemme grundvandets alder og kilden til vandet.

Forskerne fandt ud af, at grundvandsmagasinet blev genopfyldt langsomt over tusinder af år efter en periode med ekstrem tørhed for omkring 400.000 år siden. I løbet af denne tid var klimaet i regionen meget tørrere, end det er i dag, og grundvandsmagasinet var stort set tomt.

Men med tiden begyndte klimaet at ændre sig, og der faldt mere regn. Dette vand gik langsomt ned i jorden og fyldte vandførende lag igen.

Forskerne fandt også ud af, at genopladningshastigheden varierede over tid. I perioder med vådere klima genopfyldes grundvandsmagasinet hurtigere. I perioder med tørrere klima blev genopladningen langsommere.

Disse resultater tyder på, at Ogallala Akvifer er et modstandsdygtigt system, der kan modstå perioder med tørke. Akviferen er dog også sårbar over for overpumpning, hvilket kan sænke vandstanden og reducere mængden af ​​tilgængeligt vand til drikkevand, kunstvanding og industri.

Forskerne siger, at deres resultater kan hjælpe vandforvaltere med at udvikle mere bæredygtige måder at bruge Ogallala-akviferen på. Ved at forstå historien om genopfyldning af grundvand kan vandforvaltere bedre forudsige, hvordan grundvandsmagasinet kan reagere på fremtidige ændringer i klima og vandforbrug.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Geoscience.