Географическое распределение подземных вод

Географическое распределение подземных вод

Подземные воды

Вода, которая спустилась с поверхности почвы и собралась в промежутках между осадками и трещинами в породе, называется грунтовыми водами. Грунтовые воды заполняют все пустоты под землей, в так называемой зоне насыщения, пока не достигнут непроницаемого слоя породы. Подземные воды удерживаются и протекают через массивы горных пород и осадочных пород, называемые водоносными горизонтами. Количество времени, в течение которого подземные воды остаются в водоносных горизонтах, называется временем их пребывания, которое может варьироваться в широких пределах, от нескольких дней или недель до 10 тысяч лет и более.

Эта фотография, автор: неизвестен, лицензия: CC BY.

Чтобы искусственно разгрузить грунтовые воды, необходимо пробурить скважину в водоносный горизонт, а для скважины обычно требуется насос для перемещения воды вверх из водоносного горизонта. Артезианские скважины бурятся в водоносных горизонтах, которые ограничены непроницаемым слоем горных пород как сверху, так и снизу, а давление воды из источника подпитки, расположенного над точкой выхода из скважины, приведет к тому, что грунтовые воды будут выталкиваться вверх через артезианскую скважину, что делает использование насоса ненужным.
Одной из важных причин, по которой подземные воды добываются через скважины, является обеспечение питьевой водой. Фактически, подземные воды обеспечивают питьевой водой более 50 процентов населения США, в том числе почти 100 процентов сельского населения США. Он также используется в бытовых, промышленных и коммерческих целях, хотя большая часть грунтовых вод фактически используется для орошения сельскохозяйственных угодий.

Эта фотография, автор: неизвестен, лицензия: CC BY-SA-NC.

По данным Национальной ассоциации подземных вод, подземные воды являются вторым по величине в мире источником пресной воды. (Основным источником пресной воды на планете являются ледники и ледяные шапки.) По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), грунтовые воды собираются из дождевых осадков, которые просачиваются под землю в водоносные горизонты и резервуары под поверхностью земли.
Ученые получили измерения трития, радиоактивной версии молекулы водорода, и модели водных потоков, которые использовали свойства воды и ее взаимодействие с различными типами горных пород, чтобы оценить, сколько подземных вод есть в мире, где они распределены и возраст воды в этих подземных резервуарах.
Исследователи подсчитали, что из 5,5 миллионов кубических миль общих подземных вод в самых верхних 1,2 милях (2 км) континентальной коры, только от 24 000 до 129 500 кубических миль (от 100 000 до 540 000 кубических км) являются молодыми (современными) подземными водами, которым менее 100 лет.

Старые подземные воды (возрастом более 100 лет) залегают на больших глубинах и иногда содержат мышьяк или уран. Эта вода также может быть более соленой, чем океанская. В то время как некоторые из них используются в сельском хозяйстве и промышленности, большая их часть настолько старая и застойная, что она больше не является частью активного круговорота воды, что означает, что большая ее часть не может быть использована людьми, Том Глисон, ведущий автор исследования и инженер из Университета Виктории в Канаде. говорится в сообщении.
В отличие от них, современные подземные воды (которым менее 100 лет) по-прежнему являются частью активного круговорота воды, что означает, что они обладают способностью обновляться за счет осадков или таяния снега. такие как океаны, озера и реки. Поскольку эта вода находится близко к поверхности, она часто помогает пополнять большие водоемы, когда они истощаются в течение года. Однако из-за того, что изменение климата повлияло на количество дождей и снега в некоторых регионах, некоторые резервуары подземных вод пополняются не так быстро, как раньше. Деятельность человека также затрудняет быстрое пополнение грунтовых вод, а загрязнение приводит к тому, что часть воды в этих подземных водоносных горизонтах становится непригодной для использования, говорится в исследовании.

Карты, которые были разработаны в результате исследования, показывают, что большинство современных подземных вод находится в тропических и горных регионах. Некоторые из крупнейших водохранилищ можно найти в бассейне Амазонки, Конго, Индонезии, районах Скалистых гор в Северной и Центральной Америке и Западных Кордильерах в Южной Америке.
Неудивительно, что карты показывают, что засушливые регионы, такие как пустыня Сахара, имеют наименьшее количество современных подземных вод. Исследователи отметили, что высокие северные широты были исключены из данных из-за неточных спутниковых измерений, но они считают, что, поскольку регион покрыт вечной мерзлотой, которая не позволяет хранить много подземных вод, это не окажет существенного влияния на оценки общего объема подземных вод.
В связи с растущим глобальным спросом на воду, новое исследование может иметь важные последствия для менеджеров по управлению водными ресурсами, разработчиков политики и ученых, которым, возможно, потребуется более эффективное управление ресурсами подземных вод устойчивым образом, сказал Глисон. «Поскольку теперь мы знаем, сколько подземных вод истощается и сколько их есть, мы сможем оценить, как долго [будут] они у нас заканчиваются», — сказал он.

Карта, показывающая распределение современных подземных вод по всему миру

Спасибо за внимание !