Grundvandsinformation er ikke længere ude af dybden

En UConn Ph.D. kandidat og et fakultetsmedlem har udviklet en ny måde at indsamle data om vandløb, der fødes af grundvand, der giver vigtig indsigt i de mulige virkninger af klimaændringer.

Vand er konstant i bevægelse:gennem luften, gennem vandveje, og under jorden. Livet afhænger af en konsekvent forsyning af vand, og detaljer om dens rejse er nødvendige for at forstå og forvalte denne dynamiske ressource.

Imidlertid, disse detaljer er ofte svære at måle. UConn Ph.D. kandidat Danielle Hare, i laboratoriet hos lektor i naturressourcer og miljø Ashley Helton, har udvidet en ny metode til let adgang til vitale detaljer om grundvand, og ved at gøre det, de har opdaget, at mange vandløb er mere sårbare over for stressfaktorer som klimaændringer end tidligere antaget. Teamet har offentliggjort deres resultater i det seneste nummer af Naturkommunikation .

Nedbør kommer ind i vandløb og floder ved at flyde over landoverflader, eller det perkolerer gennem jorden i grundvandet. Grundvand strømmer derefter tilbage i vandveje, men forstår detaljerne, såsom dybden af ​​grundvand, der kommer ind i vandløb, er mere udfordrende.

"Normalt, du bliver nødt til at gå til et websted og bruge meget tid og penge på bare at finde ud af kilden til grundvandsudledning til åen, " hun siger.

Disse detaljer er vigtige for ledere i vandskel, der tager højde for mange variabler for at holde vandet rent og sikkert, både til drikkevand og til naturtyper.

Detaljer som dybde er afgørende, fordi, for eksempel, grundere grundvandsreserver er mere tilbøjelige til forstyrrelser end dybere kilder. Hare siger, at en af ​​truslerne mod de vandløb, der leveres af grundere grundvand, er klimaforandringer, da lavt grundvand er mere modtageligt for opvarmning og har alvorlige konsekvenser for vandressourcer ned ad linjen.

Helton forklarer nogle af de roller, grundvand spiller for vandløb og grundvandsafhængige økosystemer.

"Du kan tænke på de tre tjenester, som grundvand leverer til vandløb, når det strømmer tilbage til vandløbene ved overfladen, "siger hun." Først er flow; grundvand giver vand og dybere grundvand giver mere konsekvent strømning. Sekund, grundvand giver en temperaturbuffer og det, der kaldes termisk tilflugt for organismer, og dybere grundvand giver mere stabile temperaturer. Tredje, grundvand giver næringsstoffer og kulstof til økosystemer, og dybere grundvand har ofte en anden kemisk profil. "

For vandløb med betydelige grundvandstilførsler, Helton siger, at ledelsen ofte som standard antager, at grundvandsafhængige vandløb styres på samme måde. Hare, med en stærk interesse for vandløbstemperaturer og grundvandsdynamik, søgte at undersøge, om dette virkelig var tilfældet som en del af et klasseprojekt.

"Dette projekt var åbent, og det var en fantastisk mulighed for at kombinere mine interesser. Vi var ikke sikre på, om det ville fungere, men selvom det ikke gjorde det Jeg vidste, at jeg ville lære undervejs, «siger Hare.

Hare brugte data, der ofte indsamles og ofte er offentligt tilgængelige:måling af strøm og lufttemperatur. Disse data er parret med over 1, 700 vandløb på landsplan, og forskerne var i stand til at udlede, hvilke vandløb der havde betydelige grundvandstilførsler og, af disse, som var dybt eller lavt grundvandsmængde. Resultaterne var øjenåbnende.

"Noget, der overraskede mig, var, hvor fremtrædende lavvandede grundvandssteder er i hele USA. Vi så, at omkring 40% af lokaliteterne havde en betydelig grundvandskomponent, og hvor mange af dem var overfladiske var omkring 50%. Det ville jeg ikke have gættet; Jeg ville have gættet på, at der var mere dybt grundvand, «siger Hare.

Forskerne var begejstrede for, at det, der startede som et kursusprojekt for Hare, er blevet til et så stærkt værktøj.

"Denne metode er ligetil og tilgængelig for ledere og interessenter i vandområder vi kan simpelthen bruge en temperaturlogger eller et termometer til at overvåge temperaturerne. De er bredt tilgængelige og ligetil, «siger Hare.

Hare og Helton er håbefulde, at disse oplysninger vil blive overvejet, når de skal træffe beslutninger om forvaltningskreds fremover.

"De steder, der er domineret af grundvand, er virkelig bredt spredt, og omkring halvdelen var lav, "siger Helton. Dog, dette kan være problematisk, når lokaliteter forvaltes, som om det er dybe grundvandsmængder. Hare advarer om, at ledere kan gå glip af vigtige bevaringsmuligheder i lyset af udfordringer, der kan påvirke grundvandspåfyldning.

"De lave vandløb vil ikke blive bufret så godt som vi tidligere troede, "siger Hare." Især når man overvejer de grundvandsafhængige økosystemer, når vi tænker på fisk, som vi virkelig har brug for at overveje, ellers kan vi have en forpasset mulighed for at afbøde, støtter, observere den vigtige økosystemressource. "

For dem, der har til opgave at styre disse vigtige vandområder, denne nye metode sikrer, at vital information ikke længere er uden for rækkevidde, siger Hare.

"Hvor kraften er i denne undersøgelse, og hvad der adskiller den, er, at vi adskiller de overfladiske versus dybe komponenter i grundvandet. Ikke alene er vi i stand til at finde vandløb, der er mere grundvandsdominerede, vi kan analysere disse oplysninger i, om det er grundvand lavt eller dybt. De lavvandede vil være mere modtagelige for både klimaopvarmning og udviklingsændringer. "