Изменения климата могут быстро повлиять даже на самые глубокие пресноводные водоносные горизонты, считают гидрологи Университета Пенсильвании и Колумбийского университета.
Исследователи обнаружили, что реакция на изменения климата может быть обнаружена в глубоких подземных водоносных горизонтах быстрее, чем ожидалось, - во многих случаях в течение года.
Поскольку дождевой воде могут потребоваться годы, чтобы достичь глубоких водоносных горизонтов за счет естественной инфильтрации, полученные данные свидетельствуют о том, что задействован еще один фактор, такой как откачка водоносных горизонтов сельскохозяйственными предприятиями.
«Мы наблюдали быструю реакцию глубоких грунтовых вод как на основные климатические циклы, так и на местные осадки», - сказала Тесс Руссо, профессор геолого-геофизических исследований в Пенсильвании. «Эти водоносные горизонты настолько глубоки, что, как мы ожидаем, осадки выпадают в течение многих лет, поэтому, если это не естественное пополнение, вызывающее реакцию грунтовых вод на изменения в осадках, то оно может быть связано с изменениями насосов».
Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, проливает новый свет на балансы подземных вод в США и лучше определяет, как вода, содержащаяся в глубоких водоносных горизонтах, может меняться в зависимости от климата. Подземные воды, используемые муниципалитетами и промышленностью, почти всегда берутся из глубоких колодцев, которые являются более надежным источником воды, чем неглубокие водоносные горизонты, особенно во время засухи..
Несмотря на важность этих глубоких водоносных горизонтов, никто точно не знает, сколько воды они содержат и как они могут реагировать на изменение климата.
«Подземные воды движутся не очень быстро, поэтому мы обычно думаем, что глубокие водоносные горизонты имеют запоздалую реакцию на то, что происходит на поверхности, включая наш изменяющийся климат», - сказал Руссо, который также является сотрудником Пенсильванского государственного университета. Институт систем Земли и окружающей среды. «Но на самом деле мы видим относительно быструю реакцию».
Руссо и Упману Лалл из Колумбийского водного центра Колумбийского университета проанализировали взаимосвязь между данными о климате и подземных водах со всех концов Соединенных Штатов и использовали небольшой набор региональных данных о выкачивании воды из скважин в Канзасе, чтобы продемонстрировать потенциальную связь..
Руссо сказал, что данные свидетельствуют о том, что откачка представляет собой промежуточную связь между осадками и глубоким уровнем грунтовых вод. Изменения температуры и количества осадков могут повлиять на потребности растений в воде, например, что приведет к изменению зависимости от воды из глубоких колодцев.
«Если вы посмотрите на сельскохозяйственные районы, где спрос на воду для сельскохозяйственных культур меняется в зависимости от количества осадков, это будет контролировать изменчивость насосов с течением времени», - сказал Руссо.«Откачка может быть промежуточным звеном между климатом и грунтовыми водами, вызывающим немедленную реакцию».
Хотя данные свидетельствуют о том, что откачка вызывает быструю реакцию между глубокими грунтовыми водами и климатом, ученые не смогли окончательно связать их из-за отсутствия данных о откачке в США
"Нам нужно больше данных о деятельности человека", сказал Руссо. «Нам нужны данные о выкачивании, если мы действительно собираемся выявить связь между климатом и грунтовыми водами».