Om beter te begrijpen hoe en waar grondwater wordt aangevuld op het eiland Hawaï, een team van aard- en atmosferische wetenschappers van de Universiteit van Hawaï in Mānoa keek naar de bron:de regenval. In een gepubliceerde studie, het team rapporteerde een tijdreeks van regenvalgegevens die benadrukt dat extreme gebeurtenissen, zoals vulkaanuitbarstingen en orkanen, kan de chemie van neerslag beïnvloeden.

De onderzoekers maten waterstof- en zuurstofisotopen en de chemische samenstelling van regenval van centraal tot benedenwinds Hawai'i-eiland op 20 stations. Regenwaterisotopen helpen wetenschappers de oorsprong van grondwater te identificeren en de oplaadprocessen in een regio te begrijpen.

Voorbereiden op toekomstige waterveiligheid

De resultaten van deze studie kunnen worden gebruikt om neerslag beter te kwantificeren en te karakteriseren, de ultieme bron van Hawaï's grondwater.

"Om gemeenschappen in Hawai'i beter van dienst te kunnen zijn, specifiek in de toegang tot zoet water en het zorgen voor een beter waterbeheer, we moeten begrijpen waar het grondwater wordt opgeladen en hoe het in de verschillende aquifersystemen stroomt, " zei Diamant Tachera, hoofdauteur van de studie en afgestudeerd onderzoeker aan UH Mānoa's School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST). "Dit is van cruciaal belang voor de toekomstige waterveiligheid."

Toevallige timing

Hawai'i Island wordt gekenmerkt door de interacties van de passaatwindstroom in de Stille Oceaan met twee 13, 000 voet hoge bergen, evenals een van de grootste natuurlijke uitstoters van zwaveldioxide ter wereld:de vulkaan Kīlauea.

De onderzoeksperiode omvatte een extreme weersgebeurtenis, orkaan Lane, een grote vulkaanuitbarsting bij Kīlauea in 2018 en de bijna volledige stopzetting van langdurige vulkanische emissies na die historische gebeurtenis.

"Deze gebeurtenissen gaven ons de zeldzame kans om de impact van vulkanische emissies zoals sulfaat (ook bekend als vog) en een orkaan op de neerslagchemie te onderzoeken, ' zei Tatra.

In overeenstemming met eerder onderzoek, de studie onthulde variabiliteit op lange termijn in de chemie van regenval als gevolg van veranderingen in atmosferische en klimaatprocessen in deze regio. Aanvullend, het team vond aanzienlijk meer sulfaat in de regenmonsters die werden verzameld tijdens de uitbarsting van Kīlauea en aanzienlijk minder nadat de vulkanische activiteit was gestopt.

"Interessant, we documenteerden een afname van de hoeveelheid regen, die mogelijk het gevolg was van verhoogde aerosolen van de uitbarsting van Kīlauea, evenals isotopische veranderingen in neerslag die samenvallen met orkaan Lane, ' zei Tatra.