Forskere undersøger grundvandsalderen i egyptiske akviferer

Det meste af vandet, der bruges af mennesker i Egypten, stammer fra Nilen, som stammer fra nedbør over bjergrige områder i det etiopiske højland. I områder langt fra Nilen, imidlertid, hvor vand er knap og befolkningen vokser, grundvand er den eneste tilgængelige ferskvandsressource.

At vide, hvor meget vand der er til rådighed i grundvandets akviferer, og hvor hurtigt det fyldes op, er afgørende for at give befolkningen vand til drikke og kunstvanding. Bestemmelse af vandkilders alder hjælper med disse beregninger.

En ny undersøgelse fra University of Delaware så på klorisotoper som kemiske sporstoffer for at bestemme alder og oprindelse af grundvand fra den østlige ørken i Egypten. Forskningen blev ledet af doktorand Mahmoud Sherif og Neil Sturchio fra UD og Mohamed Sultan fra Western Michigan University. Arbejdet resulterede i et papir, der for nylig blev offentliggjort i Earth and Planetary Science Letters tidsskrift.

Mens grundvand kun dækker syv procent af vandbehovet i Egypten, Egyptiske vandmyndigheder har for nylig givet ny opmærksomhed på at øge udnyttelsen, især i det østlige Egypten, at afbøde den voksende vandstress og imødekomme landbrugsprojekter.

For at måle grundvandets alder og oprindelse, 29 prøver blev indsamlet fra forskellige brønde under flere feltekspeditioner i Egypten. Forskerne brugte den langlivede radioaktive isotop chlor-36 til at estimere grundvandets alder; denne isotop dannes i atmosfæren og rejser til jorden og har en halveringstid på 300, 000 år.

Sturchio, professor og formand for Institut for Geologiske Videnskaber i UD's College of Earth, Hav og miljø, sagde, at den østlige ørken er interessant, fordi mens den stadig er tør og tør, det får mere regn end den vestlige ørken i Egypten.

På grund af denne regn, forskerne var nysgerrige efter at se, om grundvandet i den østlige ørken generelt var yngre end vandet, der findes i den vestlige ørken, men blev overrasket over deres fund.

"I de lavvandede vandførere ville du forvente ungt vand, måske 50-100 år gammel, fordi det kommer ned som regn og strømmer ud mod Nildalen, "sagde Sturchio." Men i nogle af disse akviferer, Mahmoud fandt vand, der tilsyneladende er 200, 000 år gammel. "

Sturchio sagde, at selvom vandet sandsynligvis ikke er 200, 000 år gammel, det faktum, at det ser sådan ud, viser, at ældre vand fra den nubiske akvifer kommer op ad fejl i klipperne og blandes med det lave vand, bærer noget af det ældre klor med.

Vandet, der kommer op fra den dybere akvifer, endte sandsynligvis der, da klimaet var meget vådere - så langt tilbage som for en million år siden - med rigelig nedbør, der fik meget vand til at sive ned i jorden og samle sig i det meget tykke, porøs sandsten.

Sherif sagde, at det er vigtigt for udviklingsplanen for området at finde denne naturlige udledning fra de dybe akviferer gennem disse fejl til de lavere akviferer.

"Når vi kvantificerer mængden af ​​vand i den lavvandede akvifer, vi skal overveje vandet, der kommer op af den dybere akvifer, "sagde Sherif." Det er en ekstra kilde og i stedet for at bore meget dybe brønde, hvilket er meget dyrt, den [egyptiske regering] behøver ikke. De kan reducere omkostningerne. "

Sturchio sagde, at mens Egypten er heldig, at det har meget vand fra Nilen, der er kun så meget vand, der kan tages ud af floden i henhold til en international aftale. Derfor er det kritisk i områder som den østlige ørken at identificere og bruge disse grundvandsressourcer.

"Det unge grundvand, der kommer ned som regn og tager omkring 50 til 100 år at strømme til Nilen, bruges nogle steder til kunstvanding. Men noget af det vand, de pumper ud, kommer fra det meget ældre grundvand i akvifer nedenunder, "sagde Sturchio." Du vil virkelig gerne vide, hvor meget af det vand du kan pumpe ud, før du overpumper det og bruger det for hurtigt. Du vil ikke pumpe det hurtigere ud, end det kan genopbygge sig selv, ideelt set. At kende grundvandsalderen er en del af grundlaget for at udvikle en god strategi for at bruge den. "