Ученые призвали переосмылить круговорот воды в природе

Ведущий автор статьи доктор Грант Фергюсон (Grant Ferguson) утверждает, что в гидрологических исследованиях за последние несколько десятилетий произошел важный толчок к признанию подземных и поверхностных вод в качестве единого ресурса. Но новое исследование Фергюсона предполагает, что подземные воды не одинаковы.

Статья, опубликованная в Communications Earth & Environment, показала, что, хотя подземные воды никогда не бывают полностью отделены от поверхностных вод, существуют глубины, на которых подземные воды лишь слабо связаны с остальной частью гидрологического цикла.

Фергюсон говорит, что в некоторых моделях исследователи несколько произвольно устанавливают уровень, при котором грунтовые воды больше не взаимодействуют с поверхностными водами. Это исследование пытается дать более точную цифру, на какой глубине это может быть.

«Могут пройти столетия или тысячелетия, прежде чем некоторые воды поднимутся и просочатся в какую-нибудь реку», — сказал Фергюсон.

Соавтор доктор Джеффри Макдоннелл (Jeffrey McDonnell), профессор Школы окружающей среды и устойчивого развития США, говорит, что это исследование может помочь изменить диаграммы круговорота воды, которые мы все изучаем в школе.

«Вместо ритмичного потока воды, уходящего в землю и выходящего из-под земли, эти обновленные диаграммы будут включать результаты этой и других работ, показывающие, сколько воды «застряло» под землей и понастоящему отрезано от глобального круговорота воды», — сказал Макдоннелл. «Это сильно отличается от того, как в настоящее время изображается цикл, когда все, что попадает в землю, в конечном итоге возвращается в реки и океаны».

Было подсчитано, что на планете имеется 44 миллиона кубических километров подземных вод, и предыдущие исследования показали, что 2/3 из них имеют возраст более 12 000 лет. Для сравнения, некоторые поверхностные воды имеют возраст менее трех месяцев.

«Загадка того, почему вода, хранящаяся под землей, такая старая, а речная вода такая молодая, частично объясняются этими новыми открытиями», — сказал Макдоннелл.

Реальные результаты исследования также нельзя упускать из виду, поскольку и Фергюсон, и Макдоннелл отмечают, что исследование может изменить наше понимание загрязнения грунтовых вод и его связи с поверхностными водами.

Ученые отметили, что важно установить, изолированы ли подземные воды или нет, потому что, если человечество хочет хранить в земле ядерные отходы, секвестрировать CO2 или производить как традиционные, так и новые источники энергии, нам нужно знать, как эти системы связаны между собой и с остальной частью гидрологического цикла.

Источник: Grant Ferguson et al, Groundwater deeper than 500 m contributes less than 0.1% of global river discharge, Communications Earth & Environment (2023). DOI: 10.1038/s43247-023-00697-6