Resultaten kan hjälpa forskare att bättre förstå hur grundvattensystem reagerar på klimatförändringar och hur de kan hanteras i en varmare framtid.
Ogallala Aquifer, som sträcker sig över åtta amerikanska delstater från South Dakota till Texas, är en av världens största sötvattensakviferer. Det tillhandahåller vatten för dricksvatten, bevattning och industri för miljontals människor.
Men akvifären är under ökande stress från klimatförändringar och överpumpning. Under de senaste decennierna har vattennivåerna i akvifären sjunkit stadigt, vilket ger upphov till oro för dess långsiktiga hållbarhet.
För att bättre förstå hur akvifären kan reagera på framtida förändringar i klimat- och vattenanvändning, använde forskare från University of Texas i Austin och University of Arizona isotoper för att studera historien om grundvattenladdning i Ogallala.
De samlade in vattenprover från brunnar över akvifären och analyserade nivåerna av olika isotoper av väte och syre i vattnet. Dessa isotoper kan användas för att bestämma grundvattnets ålder och vattnets källa.
Forskarna fann att akvifären återfylldes långsamt under tusentals år efter en period av extrem torrhet för cirka 400 000 år sedan. Under denna tid var klimatet i regionen mycket torrare än det är idag, och akvifären var i stort sett tom.
Men med tiden började klimatet förändras och mer regn föll. Detta vatten gick sakta ner i marken och fyllde på akvifären.
Forskarna fann också att laddningshastigheten varierade över tiden. Under perioder med blötare klimat återfylldes akvifären snabbare. Under perioder med torrare klimat avtog uppladdningen.
Dessa fynd tyder på att Ogallala Aquifer är ett motståndskraftigt system som kan motstå perioder av torka. Men akvifären är också känslig för överpumpning, vilket kan sänka vattennivåerna och minska mängden vatten tillgängligt för dricksvatten, bevattning och industri.
Forskarna säger att deras resultat kan hjälpa vattenförvaltare att utveckla mer hållbara sätt att använda Ogallala akvifären. Genom att förstå historien om grundvattenpåfyllning kan vattenförvaltare bättre förutsäga hur akvifären kan reagera på framtida förändringar i klimat och vattenanvändning.
Studien publicerades i tidskriften Nature Geoscience.
