Het onderzoek zou mensen in staat kunnen stellen om op continentale schaal voorspellingen te doen over waar het veiliger is om verontreinigingen diep onder de grond op te slaan.

Hydrologen zijn meestal geïnteresseerd in zaken als stroomstroming en overstromingsvoorspellingen - water dat zich over het algemeen in de bovenste 10 meter van de aarde bevindt.

Dit werk bevindt zich op de grens van de hydrologie, microbiologie en geologie.

"Het lijkt erop dat elke keer dat iemand een nieuwe plek in de ondergrond krast, we vinden leven ergens waar we eerder niet dachten dat het kon en een van de belangrijkste aspecten daarvan lijkt circulerend water te zijn, " zei co-auteur Dr. Grant Ferguson (Ph.D.), een professor aan de University of Saskatchewan College of Engineering, School voor milieu en duurzaamheid, en lid van het Global Institute for Water Security.

"Wat we denken te zien in de ondergrond is dat het zich nog niet heeft aangepast aan onze huidige geologie, "Zei Ferguson. "We kijken niet alleen naar diepe hydrologie in de diepte, maar ook naar diepe tijd, te."

Het artikel, "Diepe meteorische watercirculatie in de aardkorst, " is onlangs gepubliceerd door Geofysische onderzoeksbrieven .

Het onderzoek toont aan dat water dat begon als neerslag in een groot deel van Noord-Amerika diepten van meer dan een kilometer en zo diep als vijf kilometer kan bereiken. Steile bergen hebben een diepere circulatie van meteorisch water en op plaatsen waar de topografie relatief vlak is, de circulatiediepte is ondieper.

"De diepe ondergrond is een zwarte doos, " zei co-auteur Dr. Jennifer McIntosh (Ph.D.), hoogleraar Hydrologie en Atmosferische Wetenschappen aan de Universiteit van Arizona. "We wilden dat belichten door veldmetingen te gebruiken die mensen hebben gedaan om te bepalen hoe diep meteorisch water … is gecirculeerd."

McIntosh zei dat ze verbaasd was hoe nauwkeurig hun voorspellingen waren, maar de plaatsen waar hun modellen niet werkten werpen ook een interessant licht op onze wereld:ze zei dat de huidige topografie op sommige plaatsen de circulatiediepte van meteorisch water op sommige plaatsen niet kan verklaren.

"Als we teruggaan in de tijd, het aardoppervlak zag er anders uit, " zei McIntosh. "We beginnen te onderzoeken hoe die verandering in de geologische tijd diep onder de grond water heeft beïnvloed."

Dit onderzoek raakt aan geologische krachten van toen de Rocky Mountains groter waren of toen de Grand Canyon werd gevormd, dus het water honderden tot miljoenen jaren oud.

De onderzoekers gebruikten een "fingerprinting" -technologie met waterstabiele isotopen - niet-radioactieve vormen van atomen die kunnen worden gemeten in watermonsters. De stabiele isotopen vertelden hen de oorsprong en geschiedenis van het water, die ze vergeleken met de voorspellingen die ze hadden gedaan over de circulatiediepte op basis van topografie en de geometrie van de ondergrond.

Het was een oefening in datamining. De meeste datapunten waren monsters verzameld door eerdere onderzoekers, zoals water dat in diepe mijnen is gesijpeld.

"Het water in de ondergrond kan duizenden tot miljoenen jaren oud zijn, en op sommige plaatsen kilometers diep gereisd voordat ze hun weg terug naar de oppervlakte bereikten, ' zei McIntosh.

Langs zijn stroompad, het water reageerde met rotsen en liet elementen los in wat McIntosh beschrijft als "een transportband van water" die ooit in contact was met het oppervlak en uiteindelijk zal terugkeren naar het oppervlak met die natuurlijke kenmerken van hun stroompaden.

"Als je nadenkt over wat onze erfenis zou kunnen zijn, dat water dat vandaag de grond ingaat, circulerend tot een diepte van enkele kilometers, wat zou een toekomstige beschaving vinden?" zei Ferguson.

Zullen microplastics en andere verontreinigingen diep in de ondergrond doordringen en pas over 100 miljoen jaar worden gevonden door welke beschaving dan ook in die tijd? Wat zal dat hen over ons vertellen?

Dit zijn geen onderwerpen waar hydrologen doorgaans over nadenken, zei Ferguson, wiens onderzoek ook deel uitmaakt van het pan-Canadese Global Water Futures-programma

"[Hydrologen] denken dat ze het hebben over lange perioden waarin ze kijken naar historische overstromingen die zo ver teruggaan als het instrumentale record zou gaan, " wat ongeveer 100 jaar is, zei Ferguson.