Een nieuwe techniek waarbij gebruik wordt gemaakt van tracers voor opgelost edelgas, werpt licht op hoe water door een aquifer beweegt, met gevolgen voor de watervoorraden en hun kwetsbaarheid voor klimaatverandering.

De Voedsel- en Landbouworganisatie, een agentschap van de Verenigde Naties, heeft naar bergen verwezen als de 'watertorens van de wereld'. wereldwijd, bergachtige gebieden leveren zoet water aan miljarden mensen door smeltende sneeuw en gletsjers. Toch staat de 21e eeuw op het punt om deze watervoorraden te belasten. Klimaatmodellen projecteren veranderingen in de timing en hoeveelheid neerslag, veranderde dynamiek van sneeuwbedekking, en smeltende gletsjers. Deze veranderingen, naast andere stammen, waaronder toenemende bevolkingsdruk en besmetting door vroegere en huidige industrie en landbouw, zal de stroming van rivieren beïnvloeden, waterkwaliteit, en grondwaterberging.

Deze belastingen zullen zorgvuldig waterbeheer en mogelijk zelfs herontwerp van drinkwatersystemen vergen. In een nieuwe krant Pop et al. een nieuw raamwerk beschrijven dat opgeloste edelgassen gebruikt om te traceren hoe rivierwater zich vermengt met grondwater en hoe snel grondwater door een watervoerende laag beweegt.

De case study vond plaats in het stroomgebied van de rivier de Emme in de Zwitserse Alpen, een door sneeuwsmelt gevoed systeem met een rivierbedding van grof grind en zand die over een watervoerende laag ligt. De auteurs gebruikten helium-4-isotopen om te bepalen hoe rivierwater en regionaal grondwater zich ondergronds vermengen. Ze gebruikten radon-222-isotopen om reistijden af ​​te leiden van recent geïnfiltreerd rivierwater door de watervoerende laag. De resultaten hielpen de auteurs om zeer jonge reistijden voor grondwater te schatten, die cruciaal is voor de beoordeling van de waterveiligheid.

Uit de studie bleek dat bijna 70% van het grondwater in het stroomgebied afkomstig is van recent geïnfiltreerd rivierwater. Het rivierwater doet er ongeveer 2 weken over om door de aquifer te stromen, en de rivierbedding regelt in de eerste plaats de infiltratie. De hoge fractie geïnfiltreerd grondwater en de korte reistijd door de aquifer suggereren dat het kwetsbaar is voor toenemende verontreiniging en droogte.

De nieuwe methode levert bijna realtime resultaten op en maakt het mogelijk om onzekerheden te kwantificeren met behulp van een statistische benadering:een Bayesiaans mengmodel. De case study in de Zwitserse Alpen toont de levensvatbaarheid en toegevoegde waarde van het voorgestelde kader aan. De auteurs suggereren dat wanneer toegepast op verschillende stroomgebieden, de aanpak kan de risico's en kwetsbaarheden van de door de bergen gevoede watervoorziening aan het licht brengen en de waterveiligheid wereldwijd verbeteren.

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