UNSW-ingenieurs willen meer weten over de impact van steenkoolwinning op wetlands - voor en na mijnbouw.

Wat gebeurt er met een moeras (wetland) als je er een langwandige kolenmijn onder graaft? Het bewijs suggereert dat in veel gevallen het water verdwijnt en het wetland kan opdrogen, maar tot nu toe zit er een gat in het onderzoek naar de processen die hieraan bijdragen. Het is in dit gat dat Katarina David is gesprongen.

Dr. Katarina David zegt dat het team het onderzoek startte omdat ze zich grote zorgen maakten over een reeks incidenten in de zuidelijke hooglanden van NSW, waar de mijnbouw met lange wanden grote problemen met de grondwaterspiegel veroorzaakte. kreken en moerassen. Ze zegt dat hoewel onderzoeksteams werden gemobiliseerd om de wetlands te monitoren en te redden nadat de problemen begonnen, wat ontbrak was informatie over de basistoestand van een wetland voordat de mijn erin ging.

"Ik raakte echt geïnteresseerd in het verbeteren van ons vermogen om de hydrologische reactie van een moeras op natuurlijke of menselijke invloeden te voorspellen door informatie te verzamelen over hoe het grondwater zich gedraagt ​​voordat er veranderingen optreden, " zegt Davy, een docent aan de School of Minerals and Energy Resources Engineering aan de UNSW.

Het samenstellen van een toponderzoeksteam (waaronder professor Wendy Timms, formeel in UNSW Mining Engineering en nu aan de Deakin University, Dr. Cath Hughes en Dr. Jagoda Crawford van ANSTO (Australia's Nuclear Science and Technology Organization), Dayna McGeeney formeel in UNSW's Water Research Laboratory en professor Andy Baker van UNSW Biological, aard- en milieuwetenschappen), David zegt dat het project in 2016 begon als onderdeel van haar postdoctoraal onderzoek. Het team koos een gebied waar een langwandige kolenmijn was gepland, en nam een ​​reeks monsters van drie natuurlijk intacte wetlandsystemen voordat de mijnbouw begon.

"We hebben besloten om de stabiele isotoop directe dampequilibratiemethode toe te passen om het wetland te karakteriseren om te bepalen hoe factoren, inclusief verdamping, regenval en grondwater, bijdragen aan de algehele moeraswaterbalans, " ze legt uit.

"Deze methode is bijzonder nuttig omdat het ons in staat stelt om hoogfrequente watermonsters van rotsen en bodems te verkrijgen. We verpakken de monsters in zakken, Blaas vervolgens de zakken op met droge lucht en laat de monsters in evenwicht komen. Dit betekent dat we de damp uit het monster laten komen en de verhouding stabiele isotopen meten. De vergelijking met de isotopenverhouding van de standaard geeft ons waardevolle informatie over de bron van water in het gesteente of sediment, en wat voor soort processen er gaande zijn."

Volgens David is deze methode een verbetering ten opzichte van andere technieken omdat ze specifieke informatie kan geven over de temperatuur in het verleden, condensatie- en verdampingsprocessen, en kan ook worden gebruikt om te zien of het grondwater afkomstig is van regenval of van vermenging met ander water. Een andere bonus is dat dit kan worden gedaan zonder gaten te boren. Deze niet-opdringerige methode is ideaal voor het werken in een beschermd waterrijk gebied.

hun resultaten, gepubliceerd in 2018 in het Journal of Hydrology and Earth System Sciences, toonde duidelijk aan dat grondwater een essentiële bijdrage levert aan de moerassen. "Grondwater, in vergelijking met oppervlaktewater, is een langzame, doorlopend proces, en we ontdekten dat het een heel belangrijke factor is voor wetlands om hun waterbalans in stand te houden, " zegt Davy.

"Als uitgangspunt dit onderzoek beschrijft hoe de situatie nu is, zodat wanneer de mijnbouw deze moerassen nadert, en we herhalen het onderzoek, we zullen kunnen ontdekken hoe de processen veranderen."

David hoopt dat haar onderzoek zal resulteren in een veel zorgvuldiger overweging van wetlands in mijnbouw en andere goedkeuringsprocessen voor ondergrondse engineering, maar zegt dat het ook nuttig zal zijn voor wetenschappers en ecologen die andere aspecten van wetland-ecosystemen onderzoeken.

"Ik ben gepassioneerd over dit onderwerp omdat wetlandsystemen, eens verloren, zijn niet echt iets dat we terug kunnen brengen. Het onderhouden en onderhouden van deze systemen is erg belangrijk en ik zie dit onderzoek de eerste stap worden in een proces dat meestal van achteren naar voren verloopt. Het is te laat om onderzoekers aan het eind te laten komen als een wetland droog is. " ze zegt.

"Mijn focus is om dit soort verlies in de eerste plaats te voorkomen en ik ben al mijn co-auteurs zo dankbaar die hun tijd aan dit onderzoek hebben gegeven. Ik kijk ernaar uit om het in de toekomst voort te zetten."