Первый в мире глобальный анализ пещерных капельных вод показал, где сталагмиты могут дать ключ к пониманию прошлых моделей осадков.
В исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature Communications, ученые Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее возглавили международную группу исследователей, которая собрала данные о 163 капельницах в 39 пещерах на пяти континентах.
Они обнаружили, что в климате со средней средней температурой менее 10°C состав изотопов кислорода в капающей воде пещеры такой же, как и в дождевой воде. Как объясняет доктор Энди Бейкер из UNSW, это следует из того, что вы ожидаете в более холодном климате с меньшим испарением дождя.
«Кислород в воде капает со сталактитов на сталагмиты», - говорит доктор Бейкер из Школы биологических наук и наук о Земле и окружающей среде UNSW.
"Капельная вода изначально образуется в результате дождя, что обеспечивает прямую связь с климатом поверхности. Понимание того, в какой степени изотопный состав кислорода капельной воды связан с осадками, является фундаментальным исследовательским вопросом, который позволит полностью раскрыть климат. потенциал сталагмитов и сталактитов."
Но когда исследователи изучили изотопы кислорода в капельных водах в более теплых районах, изотопы кислорода в капельных водах соответствовали лишь некоторым дождям, как это было обнаружено в сталагмитах. Доктор Бейкер говорит, что в таком климате испарение не только уменьшает количество дождевой воды, которая в конечном итоге попадает в грунтовые воды (процесс, известный как пополнение запасов осадков), но и сами изотопы кислорода изменяются в результате этого процесса.
В более жарком климате подпитка недр происходит не во всех дождях, а, скорее всего, только после очень сильных дождей или в зависимости от сезона. Это исследование определяет это впервые, а также предоставляет ряд температурные ограничения - об этом раньше никто не знал», - говорит он.
По сути, говорит он, изотопы кислорода в сталагмитах в более теплом климате отражают баланс между влажными погодными явлениями и длительными периодами засухи.
«Для сталагмитов в теплых регионах это предполагает, что изотопный состав кислорода расскажет нам о том, когда произошла перезарядка - другими словами, когда и как часто», - говорит доктор Бейкер..
"И это так же ценно, как и уникально. В таких регионах, как материковая Австралия, с экстремальными погодными явлениями, такими как засуха и проливные дожди, это инструмент, чтобы увидеть, как часто и то, и другое случалось в прошлом."
Д-р Бейкер говорит, что эти знания помогут нам понять, насколько важную роль в пополнении запасов подземных вод играют осадки.
«Эти знания улучшат наше понимание того, насколько рационально использование подземных вод, особенно в регионах, где подземные воды пополняются только за счет дождей», - говорит он.