Forskare vid College of Arts and Sciences är närmare att förstå hur förlusten av glaciärer i Cordillera Blanca i Peru påverkar vattenresurserna i en region som reagerar på globala klimatförändringar.

Laura Lautz G'05, docent i geovetenskap, är en del av en multinationell, tvärvetenskapligt forskargrupp som gör fältarbete i norra peruanska Anderna. Hon och andra forskare från A&S har studerat grundvattenhydrologin i proglaciala dalar-områden som bildats av glaciärkonjunktur-i de isklädda bergen, hem för världens högsta täthet av tropiska glaciärer.

Deras resultat är en del av en stor artikel i Hydrologiska processer , medförfattare av forskare och ingenjörer från McGill University och École de Technologie Supérieur, båda i Montreal; Ohio State University (OSU); och det franska forskningsinstitutet för utveckling i Marseille.

"Tropiska glaciärer i Anderna drar sig tillbaka i oroväckande takt, "Lautz säger." Smältvatten från dessa glaciärer är viktigt eftersom det upprätthåller strömflöde under de torraste månaderna på året. När glaciärer drar sig tillbaka och försvinner, det gör mängden smältvatten också. Därför, grundvatten som lagras i de alpina dalarna i Cordillera Blanca kan bli allt viktigare för nedströms områden. "

Anderna innehåller 99 procent av världens tropiska glaciärer-långsamma isfloder vars höga höjder nästan inte påverkas av ljumma tropiska temperaturer. Sådana glaciärer, dock, är sårbara för klimatförändringar. En studie visar att sedan 1970 -talet, Peruanska glaciärer har tappat nästan hälften av sin yta.

Med tanke på glaciärernas täthet i Cordillera Blanca, samhällen nedströms förlitar sig på grundvattenutsläpp och glaciärsmältvatten för sin vattenförsörjning under de torra vintermånaderna (dvs. Maj-september). Avrinning från proglacial strömmar stöder också småbruk och kommersiellt jordbruk, vattenkraftproduktion och transnationell gruvdrift.

"På grund av regionens avlägsenhet och svår åtkomst, det finns få fältstudier som effektivt har identifierat den rumsliga fördelningen av grundvattenutsläpp, "Säger Lautz." Vi ändrar det. "

Medan smältvatten kommer från smältning av is och snö, grundvatten är resultatet av nederbörd som suger in i jordens yta; transporteras under jorden och återvänder sedan till sjöar, kärr och bäckar.

Lautz uppskattar att ungefär hälften av utsläppet i Cordillera Blancas proglaciala strömmar kommer från grundvatten.

Vad som inte förstås - och är syftet med hennes forskning - är den rumsliga fördelningen av grundvattenutsläpp. Med hjälp av en modell som heter HFLUX, Lautz och hennes team, inklusive postdoktoral forskningsassistent Ryan Gordon G'13, Jordvetare AnneMarie Glose G'13 och Ph.D. kandidat Robin Glas G'18, har skapat en energibalansmodell av en flodsträcka i Huascaran nationalpark i Peru.

"Vi har införlivat strömmningstemperaturobservationer, meteorologiska mätningar och time-lapse, markbaserade infraröda bilder, säger Lautz, som har byggt en karriär på att studera hur hydrologiska processer påverkar vattenkvaliteten och rörelsen genom vattendrag. "Denna information har gjort det möjligt för oss att bestämma brutto och netto grundvatteninmatningar för att nå Quilcayfloden, med ursprung i Cordillera Blanca. "

Lautz team fann att 29 procent av vattendräneringen vid räckviddens utlopp kom från grundvatten. Dessutom, färgspårning avslöjade att 49 procent av strömvattnet byttes ut mot underjordiskt vatten.

"Dessa insikter om vägar för grundvatten-ytvatteninteraktion kan hjälpa till att förbättra hydrologisk modellering av proglaciala avrinningsområden i hela Sydamerika, "Säger Lautz.

Årliga resor till Cordillera Blanca är standard för Lautz forskargrupp. På grund av den höga höjden (uppåt 13, 000 fot) och brist på syre, hon och hennes team reser lätt-mestadels till fots och flockdjur-och arbetar i en vecka i taget.

Lautz förundras över antalet människor, varav många är alumner, involverade i hennes projekt. Nyligen, hon, Glas och Ph.D. studenten Emily Baker G'18 genomförde en seismisk tomografisk undersökning av en del av Cordillera Blanca, använder utrustning som tillhör adjunkt Robert Moucha. De fick hjälp av Marty Briggs G'12, en forskningshydrolog vid U.S. Geological Survey; Jeff McKenzie G'00, G'05, docent i jord- och planetvetenskap vid McGill; och Bryan Mark G'01, professor i geografi vid OSU, där han också arbetar i Byrd Polar and Climate Research Center.

"Det krävs en by för att dra av dessa projekt, "Säger Lautz." Studenter och alumner är avgörande för vår framgång, på campus och på fältet. "