Ny undersøgelse viser, hvor hurtigt overfladevand bevæger sig til grundvandsreservoirer i hele Australien

En ny undersøgelse fra Charles Darwin University (CDU), Monash University og The University of Newcastle har præsenteret næsten 100.000 estimater af grundvandets genopladningshastigheder i hele Australien, langt den største kendte database af sin art.

Grundvandsgenfyldning er den hastighed, hvormed grundvandsressourcerne genopbygges af nedbør i millimeter pr. år (mm/år).

De estimerede genopladningshastigheder for Darwin-området varierede typisk mellem 150 og 420 mm/år sammenlignet med værdier, der typisk er mindre end 2 mm/år omkring Alice Springs. I begge tilfælde er disse værdier kun en brøkdel af den samlede årlige nedbør.

De estimerede genopladningshastigheder for Beetaloo-underbassinet varierede typisk mellem 1 og 50 mm/år med et gennemsnit på 16,5 mm/år.

CDU Ph.D. kandidat og hovedforfatter Stephen Lee sagde, at undersøgelsen brugte nyligt udviklede metoder til at estimere genopladning og adskillige eksisterende datasæt, der sigter mod at hjælpe vandressourceforvaltere med at forbedre deres viden om, hvordan vand interagerer med og bevæger sig gennem jorden.

"Tidligere undersøgelser af global grundvandsgenopladning har samlet omkring 5.000 estimater, der blev genereret ved hjælp af en række forskellige metoder, komponenter og varigheder af tid," sagde Mr. Lee.

"Dette gør det til en udfordring at forudsige opladningshastigheder i regional eller global skala. Til sammenligning har vores undersøgelse brugt en enkelt metode til at lave konsistente estimater af grundvandsgendannelse i forskellige australske klimaer. Vi har lavet et kort over disse punkter, som nu er tilgængeligt til offentligheden."

Forskere fokuserede på kloridkoncentrationer, en naturligt forekommende ion, der er til stede i både fersk- og saltvand.

De genererede en højopløsningsmodel af genopladningshastigheder på tværs af klimazoner i Australien, inklusive tørre zoner i det vestlige Australien, hvor data har været begrænset.

"Vores skøn over opladningshastigheden er væsentligt lavere end andre undersøgelser, men vi har givet en mere diversificeret dækning af tørre områder, som udgør det meste af Australien, mens tidligere undersøgelser var mere fokuseret på troperne og tempererede klimaer," sagde han.

"Langs østkysten fører højere nedbør og mindre fordampning på grund af tempererede og tropiske klimaer til højere genopladningshastigheder, og mere tørre, tørre områder har mindre nedbør og lavere genopladningshastigheder."

"Du kan f.eks. sammenligne Top Ends lave koncentration af klorid i grundvandet og høj nedbør med høje koncentrationer og lave nedbørsmængder i det centrale og sydlige Australien. Opladningshastigheden stiger generelt, jo længere nordpå området er."

Viden om genopfyldning af grundvand er afgørende for effektiv vandressourceforvaltning.

Mr. Lee sagde, at grundvand er afgørende for økosystemets overlevelse, drikkevandsforsyningen, landbruget og andre primære industrier i de mange områder, hvor grundvand er den eneste pålidelige vandkilde.

Resultaterne fremhæver også, at klimavariabler såsom regn, sæsonbestemthed og potentiel fordampning fra træer og vegetation i væsentlig grad påvirker genopladningshastigheden.

"Denne undersøgelse repræsenterer et væsentligt skridt fremad i estimering af grundvandspåfyldning," sagde han.

"Vi har brugt data, der ofte bliver forsømt, og vi håber, at ved at gøre det mere tilgængeligt og interaktivt, vil undersøgelsen gøre det muligt for forskere og vandressourceforvaltningsindustrien i hele verden at styre vandressourcerne bedre og afbøde virkningerne af klimaændringer."

Supervisor Dr. Dylan Irvine sagde, at resultaterne kunne bruges af forskere, regering, industri og offentligheden til at forstå grundvandet i deres region.

"På trods af dets betydning for vandressourceforvaltning, kan vi kun estimere grundvandsgenopladning," sagde Dr. Irvine.

"Her har vi leveret det største grundvandsgenopladningsdatasæt, der er produceret nogen steder, og vi har også produceret et modelleret kort over genopladning, der kan bruges som udgangspunkt i undersøgelser, hvor der ikke er nogen opladningsestimater tilgængelige."

Forskningen er publiceret i tidsskriftet Hydrology and Earth System Sciences .

Flere oplysninger: Stephen Lee et al., Et højopløsningskort over diffuse grundvandsgenfyldningshastigheder for Australien, Hydrology and Earth System Sciences (2024). DOI:10.5194/hess-28-1771-2024

Leveret af Charles Darwin University