New Englands glaciale højland giver et stort grundvandsmagasin

En nylig undersøgelse af naturlige grundvandsopbevaringsreservoirer i New England udført af hydrolog David Boutt ved University of Massachusetts Amherst fandt ud af, at akvifersystemer i højlandet domineret af tynde aflejringer af overflademoræn - et virvar, usorteret materiale aflejret af gletsjere - udgør omkring 70 procent af det aktive og dynamiske lager for regionen.

Som Boutt forklarer, "Dette er første gang, at den relative rolle af opland kontra dalens grundvandslagring er blevet kvantificeret. Disse resultater er de første, der peger på den enestående betydning af disse tynde glaciale sedimenter i landskabsskala hydrologiske budgetter. Dette er virkelig vigtigt for forståelsen hvordan vand kommer ind i vandløb, levere baseflow i vandløb i sommermånederne og tørkeperioder, og til genopladning af dalfyldning af vandførende lag."

Han tilføjer, at "till reservoiret" traditionelt er forsømt som et vigtigt grundvandsmagasin på grund af dets begrænsede tykkelse og opfattede lave ledningsevne. Men hans nye undersøgelse fremhæver "betydningen af ​​en procesbaseret forståelse af, hvordan forskellige landskabshydrogeologiske enheder bidrager til den overordnede hydrologiske reaktion i en region."

"Shallow tills of Massachusetts og New England er virkelig vigtige lagringsreservoirer af vand til genopladning til alluviale grundvandsmagasiner og for baseflow til vandløb, " tilføjer han. Dette undergrundsmateriale fylder og dræner på flerårig basis og tjener som hovedmekanismen til at levere vand til dalfyldning af grundvandsmagasiner og underliggende grundfjeldsmagasiner. Nærmere oplysninger vises i journalen Hydrologiske processer .

Til dette arbejde, Boutt brugte 124 langsigtede grundvandsboringer fordelt på tværs af regionen til at vurdere, hvordan årlige lokale vandstrømningsegenskaber og de hydrogeologiske omgivelser påvirker akvifersystemets reaktion på klimavariationer. Området er underlagt lavt lager, opbrudt metamorfisk og krystallinsk grundfjeld og krydset af dale fyldt med glaciale og post-glaciale fyldsedimenter. Omkring 60 procent af det samlede areal er højland dækket af tynd glacial morænel, bemærker han.

Hydrologen påpeger, at de månedlige data i denne undersøgelse "indeholder rige signaler om, hvordan vandspejlet reagerer på klimatiske variationer og hydrogeologiens indvirkning på hydrologiske processer." Han advarer, imidlertid, at mange steder mangler detaljerede geologiske logfiler, lokale grundvandskort og detaljeret hydrogeologisk karakterisering, som alle begrænser undersøgelsens mulighed for at udforske detaljerede spørgsmål om et specifikt webstedssvar undtagen i generelle vendinger.

Boutt siger, at med ændringer i arealanvendelse og klima, det er vigtigt at forstå tidligere ændringer i det hydrologiske systems reaktion for at opdage og forudsige fremtidige påvirkninger.

Yderligere, denne analyse giver "vigtig indsigt i den hydrauliske forbindelse af anlæg til jord/grundfjeld til den overordnede hydrauliske reaktion fra det regionale system." Selvom den samlede lagring i øvre morænel er "generelt lavere end den for alluviale dalfyldning, det er tydeligt, at den årlige aktive lagring i tillen er meget større, " tilføjer han.

Denne undersøgelse "dokumenterer vigtigheden af ​​bjergvandsreaktion og dynamisk lagring for klimavariabilitet over årtiers tidsskalaer. På trods af den tynde natur af jord og sedimenter, der ligger over grundfjeldssystemer, de spiller en enestående rolle i lagring og frigivelse af vand til hovedvandsstrømme og nedgraderende akvifersystemer." Boutt tilskriver variabiliteten som svar på den hydrogeologiske indstilling af grundvandsmagasinet og værtsmaterialets egenskaber.

Han konkluderer, "Tendenser i akviferopbevaring i gennemsnit over de 124 brønde i undersøgelsesregionen viser en opadgående positiv tendens, der indikerer, at grundvandsspejlet er steget over de sidste 40 år. Når tendenserne undersøges i perioden 1970-2010, de viser et flertal af opadgående tendenser på trods af mangel på opadgående tendenser i nedbør og strømning på års- eller sæsonbasis. Forøgelser i lagringen i grundvandsmagasinerne reagerer på overordnede stigninger i nedbør på den flerårige dekadelle tidsskala fordelt jævnt på tværs af grupperinger af vandførende lag."