Analyseruter til akvifer oplades langs bjergfronter

I mange semiaride og tørre regioner rundt om i verden, grundvand hentet fra bassinfyldte akviferer opretholder lokalt landbrug og store byer. Sådanne vandførere genopfyldes typisk af nedbør i høj højde og snesmeltning langs omkredsen af ​​bjergfronter via flere stier. Disse veje omfatter infiltration fra vandløb, diffus underjordisk strøm fra bjergene til bassinet, og fokuseret underjordisk flow langs funktioner som fejl. Det er nødvendigt at skelne mellem disse forskellige midler til genopladning af bjergene for effektivt at styre akvifers begrænsede vandforsyning, men det kan være udfordrende, fordi vandene, der bevæger sig gennem forskellige stier, kan være vanskelige at prøve og ofte har lignende kemiske fingeraftryk.

Nu har Markovich et al. vise, at en kombination af teknikker kan bruges til at løse disse udfordringer. Fordi de forskellige komponenter i bjergfrontens genopladning kan variere væsentligt med hensyn til strømningshastighed, afstanden vandet vandrer, og den højde, hvormed genopladning sker, holdet antog, at grundvandsalder dating, kombineret med termometriske metoder og numerisk modellering, kunne bruges til at skelne mellem dem. For at teste denne tilgang, holdet anvendte en række teknikker, herunder ædelgas og isotopiske sporstoffer, såsom radiocarbon, krypton-85, argon-39, og tritium, at karakterisere grundvandet pumpet fra seks brønde i Arizona's nordlige Tucson Basin.

Sporerne indikerede tilstedeværelsen af ​​meget gammelt vand i en brønd placeret i forvitret grundfjeld nær bjergfronten, samt moderne vand blandet med en lille procentdel af ældre vand i to bassinproduktionsbrønde. I fællesskab, forfatterne siger, resultaterne indikerer, at denne flerfacetterede tilgang kan bruges til at karakterisere kilderne til grundvand og dominerende strømningsadfærd i bassinfyldte akviferer, og at disse oplysninger kan, på tur, bruges til at kvantificere både undergrunden og overfladekomponenterne i bjergfrontens genopladning. Fordi klimaændringer kan påvirke mængden og timingen af ​​hver genopladningskomponent på forskellige måder, denne fremgangsmåde repræsenterer et vigtigt skridt fremad for at indhente de data, der er nødvendige for bæredygtigt at håndtere disse afgørende vandkilder i det nuværende og fremtidige klima.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til Eos, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.