Milieuwetenschappers van ANSTO hebben bijgedragen aan onderzoek op Rottnest Island dat onschatbare informatie heeft opgeleverd over het grondwatersysteem dat van belang kan zijn voor de duurzaamheid van vele andere eilanden over de hele wereld.

Rottnest-eiland, een nationaal park en een populaire toeristische bestemming, heeft een zoetwaterlens eronder die bovenop zeewater zit.

Ze worden beschreven als lenzen vanwege hun ovale vorm en worden gevormd door regenwater dat door de grond sijpelt. Het zeewater blijft onder het zoete water omdat het dichter is.

De grondwaterbron van de lens op Rottnest Island werd vroeger gebruikt als watervoorziening, maar de gemeenschap heeft nu een ontziltingsinstallatie.

De Rottnest Island Authority wilde meer informatie over het grondwatersysteem om het te begrijpen en plannen te maken voor de toekomst.

“Wij waren er om dat advies te geven, " zei grondwaterwetenschapper, Dokter Karina Meredith, een co-auteur van een van de artikelen gepubliceerd in Wetenschap van de totale omgeving .

Meredith en prof. Andy Baker en dr. Martin Andersen van UNSW begeleidden het onderzoek van promovendus Eliza Bryan.

"Met behulp van isotopische technieken en andere methoden, we hebben kunnen aantonen dat er niet alleen modern zeewater onder de zoetwaterlens zit, maar dat er in sommige delen van de aquifer ouder zeewater is, ' zei Meredith.

"We konden vaststellen dat er drie soorten grondwater waren:zoet, brak en zout."

Elke verandering in het evenwicht in het systeem zal ook de omgeving veranderen van de micro-organismen die in de bodemzone leven. "Het zoete water was modern, zoals de eerste laag zeewater was, maar de onderste laag zoute grondwater was 2000 jaar oud, dat is niet wat we verwachtten te vinden. "

We verwachtten dat de grondwateren allemaal jong zouden zijn en dat tritium, wat erg handig is bij het bepalen van de leeftijd van jonger grondwater, zou onze belangrijkste leeftijdstracer zijn.

Maar sommige grondwateren bevatten geen tritium en daarom werd in het onderzoek gekeken naar de organische en anorganische koolstofcyclus die belangrijk is om te definiëren in carbonaatsystemen, zoals Rottnest Island.

In feite met behulp van versneller massaspectrometrie, we waren in staat om 14C te meten uit opgeloste organische koolstof om een ​​leeftijd te krijgen op het tritiumvrije zeewater, terwijl traditionele anorganische koolstofdateringsmethoden ons geen betrouwbare leeftijden konden geven".

De co-auteurs ontdekten dat het oude zeewater niet langs een vergelijkbaar pad evolueerde als dat van het moderne grondwater. Het kan zijn ontstaan ​​door de langzame circulatie van water in de zeewaterwig of door oud overgebleven zeewater (in een tijd dat de zeespiegel ongeveer vier meter hoger was)

Het onderzoek omvatte veldwerk gedurende drie jaar, bemonstering en monitoring van grondwater van 30 locaties over het hele eiland, evenals de opvang van regenwater en zeewater.

Het fenomeen van een zoetwaterlens die zout wordt, zal naar verwachting een wereldwijd probleem worden, aangezien klimaatverandering de omgeving van eilanden beïnvloedt. Dit is vooral belangrijk wanneer grondwater voornamelijk door regenval ontstaat.

Eerder werk van dezelfde groep onderzoekers had eerder vastgesteld dat er geen verband was tussen de hypersaline-meren van het eiland en de zoetwaterlens en dat de vermindering van het grondwatervolume verband hield met regenval en niet met pompen.

"Regenval is de belangrijkste drijfveer voor het opladen in het systeem, ' zei Meredith.

Slechts 2 procent van de volumevermindering kon worden toegeschreven aan pompen, terwijl 30 procent werd verklaard door een afname van de regenval.

Het eiland heeft een gemiddelde neerslag van 691 mm per jaar, maar een gemiddelde verdampingssnelheid van 1694 mm per jaar.

Sinds de jaren zeventig is er een afname van de regenval in het zuidwesten van West-Australië, wat een verandering in het evenwicht van de lens veroorzaakt en het volume van zoet water vermindert.

De zoetwaterlens voedt ook de natuurlijke bronnen op het eiland die worden gebruikt door de fauna van het eiland, zoals quokka's en reptielen.

"Er bestaat niet alleen een dreiging van verlies van een belangrijke hulpbron, maar ook van potentiële schade aan het ecosysteem dat afhankelijk is van het grondwater, ' zei Meredith.

Meredith en medewerkers zijn betrokken bij een soortgelijk onderzoek op het eiland Milingimbi in het NT, die ook een zoetwaterlens heeft.