Названа причина истощения запасов пресной воды: есть нечто, влияющее сильнее, чем климат

Новый анализ был проведен командой из Университета Аризоны и показывает, что десятилетия откачки грунтовых вод человеком существенно истощают водоносные горизонты в районе Тусона (Аризона, США) – причем влияние человека на запасы пресной воды в разы сильнее, чем естественные климатические изменения, пишет PHYS.org.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Запасы грунтовых вод

Результаты исследования опубликованы в журнале Water Resources Research и представляют собой первую многотысячелетнюю реконструкцию региона, которая рассматривает антропогенное воздействие на грунтовые воды в долгосрочном контексте. По словам старшего автора исследования, заведующей кафедрой гидрологии и атмосферных наук Дженнифер Макинтош, впервые в истории ученым удалось получить данные об уровне грунтовых вод во времени.

Со времени последнего климатического максимума, около 20 000 лет назад, осадки непрерывно пополняли водоносный горизонт под Тусоном. В периоды засушливого климата в водоносный горизонт просачивалось меньше осадков, а уровень грунтовых вод опускался на 32 метра в сравнении с уровнями в периоды более влажного климата.

Увы, откачка воды с середины 20 века и по настоящее время привела к вдвое большему снижению уровня грунтовых вод в сравнении с естественными климатическими колебаниями. По словам первого автора и недавнего аспиранта Университета Альберты Чандлера Нойоеса, результаты подчеркивают, какое влияние человек способен оказать на окружающую среду за короткий промежуток времени.

Отметим, что до этого момента информация о скорости пополнения водоносного горизонта между последним ледниковым максимумом и средним голоценом, около 6000 лет назад, была ограничена. Теперь ученым удалось восполнить пробелы в знаниях, проанализировав состав воды под тусонским бассейном – пустынной долиной, окружающей город.

Ископаемая вода представляет собой осадки, попавшие в водоносный горизонт более 12 000 лет назад, и естественным образом смешивается с водой, пополнявшей грунтовые воды сотни и тысячи лет назад, а также с водой, относящейся к недавним годам

Чтобы восстановить возраст и историю наполнения в бассейне Тусон, ученые выявили химические и изотопные маркеры, поступившие в воду либо через атмосферу, либо через отложения водоносного горизонта. Эти природные вещества дают представление об источнике и возрасте образца воды, но вода относится к разным периодам, а для расшифровки перекрывающихся маркеров потребуются математические модели.

Использование грунтовых вод

Авторы исследования использовали математические модели, объединяющие несколько маркеров, что позволило реконструировать возраст грунтовых вод, скорость пополнения и глубины уровня грунтовых вод за тысячи лет. Объединение этих маркеров также позволило получить данные для оценки климатических условий прошлого, включая температуру воздуха и характер осадков.

Считается, что результаты исследования могут помочь специалистам предсказывать, как водоносные горизонты могут реагировать на будущие изменения, будь то естественные или вызванные деятельность человека. Авторы также пришли к выводу, что новые методы позволят более точно определить возраст подземных вод и понять, как он реагирует на изменение климата.

Данные указывают, что жители Тусона начали активно откачивать подземные воды примерно в 1940-х годах для орошения и нужд растущего населения. На протяжении десятилетий в условиях отсутствия ограничений наблюдалось увеличение количества случаев перерасхода воды и выхода из строя скважин.

Местные усилия по охране окружающей среды в сочетании с мерами, принятыми по всему штату, помогли многим скважинам Тусона частично восстановиться после интенсивного использования в 20 веке. Но ученые считают, что нам никогда не удастся полностью восполнить тот запас воды, который был выкачан из недр планеты.