science >> Wetenschap >  >> Natuur

De gletsjerbodems van New England vormen een belangrijk reservoir voor grondwateropslag

Links, Seth Oliver met Leah Santangelo, Rechtsaf, zowel hydrogeologie UMass Amherst afgestudeerden, waterpeilmetingen doen op een kassalocatie in Blandford, Massa., voor een recente studie van natuurlijke grondwateropslagreservoirs in New England door hydroloog David Boutt van de Universiteit van Massachusetts Amherst. Voor de eerste keer, ze kwantificeerden hooggelegen aquifersystemen die gedomineerd worden door dunne afzettingen van oppervlakte tot - een warrige, ongesorteerd materiaal afgezet door gletsjers, die ongeveer 70 procent uitmaken van de actieve en dynamische opslag voor de regio. Krediet:UMass Amherst

Een recente studie van natuurlijke grondwateropslagreservoirs in New England door hydroloog David Boutt van de Universiteit van Massachusetts Amherst vond dat hooggelegen watervoerende lagen worden gedomineerd door dunne afzettingen van oppervlakte tot - een warrige, ongesorteerd materiaal afgezet door gletsjers - vormen ongeveer 70 procent van de actieve en dynamische opslag voor de regio.

Zoals Bout uitlegt, "Dit is de eerste keer dat de relatieve rol van grondwateropslag in het hoogland versus de vallei is gekwantificeerd. Deze resultaten zijn de eerste die wijzen op het buitengewone belang van deze dunne gletsjersedimenten in hydrologische budgetten op landschapsschaal. Dit is echt belangrijk voor het begrijpen hoe water in stromen komt, het leveren van basisstroom in beken tijdens zomermaanden en droogtes, en voor het opladen van aquifers voor het vullen van valleien."

Hij voegt eraan toe dat het "tot-reservoir" traditioneel wordt verwaarloosd als een belangrijk grondwateropslagreservoir vanwege de beperkte dikte en de waargenomen lage geleidbaarheid. Maar zijn nieuwe studie benadrukt "het belang van een procesgebaseerd begrip van hoe verschillende hydrogeologische landschapseenheden bijdragen aan de algehele hydrologische respons van een regio."

"Ondiepe oevers van Massachusetts en New England zijn echt belangrijke opslagreservoirs voor water voor aanvulling op alluviale watervoerende lagen en voor basisstroom naar beken, "voegt hij eraan toe. Dit ondergrondse materiaal vult en draineert op een meerjarige basis en dient als het belangrijkste mechanisme om water te leveren aan dalvulwatervoerende lagen en onderliggende gesteentelagen. Details verschijnen in het tijdschrift Hydrologische processen .

Voor dit werk, Boutt gebruikte 124 langdurige grondwaterputten, verdeeld over de regio, om te beoordelen hoe de jaarlijkse lokale waterstroomeigenschappen en de hydrogeologische omgeving de reactie van het aquifersysteem op klimaatvariabiliteit beïnvloeden. De ruimte wordt gedekt door een lage berging, gebroken metamorf en kristallijn gesteente en doorkruist door valleien gevuld met glaciale en postglaciale vulsedimenten. Ongeveer 60 procent van het totale gebied is hoogland bedekt met dunne gletsjers, merkt hij op.

De hydroloog wijst erop dat de maandelijkse gegevens in deze studie "rijke signalen bevatten over hoe de grondwaterspiegel reageert op klimatologische variabiliteit en de impact van hydrogeologie op hydrologische processen." Hij waarschuwt, echter, dat veel sites geen gedetailleerde geologische logboeken hebben, lokale watertafelkaarten en gedetailleerde hydrogeologische karakterisering, die allemaal het vermogen van het onderzoek beperken om gedetailleerde vragen over een specifieke sitereactie te onderzoeken, behalve in algemene termen.

Boutt zegt dat met veranderingen in landgebruik en klimaat, het is belangrijk om veranderingen in het verleden in de reactie van het hydrologische systeem te begrijpen om toekomstige effecten te detecteren en te voorspellen.

Verder, deze analyse levert "belangrijke inzichten op in de hydraulische verbinding van aquifersystemen voor grond/bekkens met de algehele hydraulische respons van het regionale systeem." Hoewel de totale opslag in de bovenbouw "in het algemeen lager is dan die van de alluviale dalvulling, het is duidelijk dat de jaarlijkse actieve opslag in de kassa veel groter is, " hij voegt toe.

Deze studie "documenteert het belang van de aquiferrespons in het hoogland en dynamische opslag voor klimaatvariabiliteit over decadale tijdschalen. Ondanks de dunne aard van bodems en sedimenten die op gesteentesystemen liggen, ze spelen een uitstekende rol bij het opslaan en afgeven van water aan bovenloopstromen en downgradient aquifer-systemen." Boutt schrijft de variabiliteit toe als reactie op de hydrogeologische setting van de aquifer en eigenschappen van het gastheermateriaal.

Hij concludeert, "Trends in de opslag van watervoerende lagen, gemiddeld over de 124 putten in het studiegebied, laten een opwaartse positieve trend zien, wat aangeeft dat het grondwaterpeil de afgelopen 40 jaar is gestegen. Wanneer de trends worden bekeken over de periode 1970-2010, ze vertonen een meerderheid van opwaartse trends ondanks een gebrek aan opwaartse trends in neerslag en stroomafvoer op jaar- of seizoensbasis. Toenames in de opslag in de watervoerende lagen reageren op de algehele toename van de neerslag op de meerjarige tienjarige tijdschaal, gelijkmatig verdeeld over de watervoerende lagen."