In veel semi-aride en droge gebieden over de hele wereld, grondwater onttrokken uit bekken-fill aquifers ondersteunt de lokale landbouw en grote steden. Dergelijke watervoerende lagen worden typisch aangevuld door neerslag op grote hoogte en smeltende sneeuw langs omringende bergfronten via verschillende paden. Deze routes omvatten infiltratie vanuit stromen, diffuse ondergrondse stroom van de bergen naar het bassin, en gerichte ondergrondse stroom langs kenmerken zoals fouten. Het is noodzakelijk om onderscheid te maken tussen deze verschillende manieren om het bergfront aan te vullen om de beperkte watervoorraden van aquifers effectief te beheren, maar het kan een uitdaging zijn omdat de wateren die door verschillende paden bewegen moeilijk te bemonsteren zijn en vaak vergelijkbare chemische vingerafdrukken hebben.

Nu Markovich et al. laten zien dat een combinatie van technieken kan worden gebruikt om deze uitdagingen aan te pakken. Omdat de verschillende componenten van het opladen van het bergfront aanzienlijk kunnen verschillen in termen van stroomsnelheid, de afstand die het water aflegt, en de hoogte waarop het opladen plaatsvindt, het team veronderstelde dat het dateren van de grondwaterleeftijd, gecombineerd met thermometrische methoden en numerieke modellering, gebruikt kunnen worden om ze van elkaar te onderscheiden. Om deze aanpak te testen, het team paste een reeks technieken toe, inclusief edelgas en isotopische tracers zoals radiokoolstof, krypton-85, argon-39, en tritium, om het grondwater te karakteriseren dat wordt opgepompt uit zes putten in het noordelijke Tucson Basin in Arizona.

De tracers wezen op de aanwezigheid van zeer oud water in een put in verweerd gesteente in de buurt van het bergfront, evenals modern water gemengd met een klein percentage ouder water in productieputten met twee bassins. collectief, de auteurs zeggen, de resultaten geven aan dat deze veelzijdige benadering kan worden gebruikt om de bronnen van grondwater en het dominante stromingsgedrag in watervoerende lagen te karakteriseren en dat deze informatie, beurtelings, worden gebruikt om zowel de ondergrondse als de oppervlaktecomponenten van de heraanvulling van het bergfront te kwantificeren. Omdat klimaatverandering de hoeveelheid en timing van elke oplaadcomponent op verschillende manieren kan beïnvloeden, deze aanpak is een belangrijke stap voorwaarts in het verkrijgen van de gegevens die nodig zijn om deze cruciale waterbronnen in het huidige en toekomstige klimaat duurzaam te beheren.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.