Förändringar i klimatet kan snabbt påverka även de djupaste sötvattenakvifererna enligt Hydrologer från Penn State och Columbia University.

Forskarna fann att reaktioner på klimatvariationer kan upptäckas i djupa grundvattenakviferer snabbare än förväntat - i många fall inom ett år.

Eftersom regnvatten kan ta år att nå djupa akviferer genom naturlig infiltration, resultaten tyder på att en annan faktor är inblandad, såsom pumpning av akviferer utförda av jordbruksindustrier.

"Vi såg en snabb reaktion i djupa grundvattennivåer på både stora klimatcykler och lokal nederbörd, sa Tess Russo, R.L. Slingerland tidig karriärprofessor i geovetenskap vid Penn State. "De här akvifärerna är så djupa, vi förväntar oss att det tar år för nederbörden att ta sig ner, så om det inte är naturlig påfyllning som orsakar grundvattnets reaktion på förändringar i nederbörd, då kan det komma från pumpförändringar."

Forskningen, publicerad i Naturgeovetenskap , kastar nytt ljus över grundvattenbudgetar i USA och definierar bättre hur vatten som hålls i djupa akviferer kan förändras med klimatet. Grundvatten som används av kommuner och industri hämtas nästan alltid från djupa brunnar, som ger en mer tillförlitlig vattenkälla än grunda akviferer, speciellt i tider av torka.

Trots betydelsen av dessa djupa akviferer, ingen vet riktigt hur mycket vatten de innehåller eller hur de kan reagera på klimatförändringar.

"Grundvattnet rör sig inte särskilt snabbt så vi tänker vanligtvis på djupa akviferer som ett försenat svar på vad som händer på ytan, inklusive vårt föränderliga klimat, sa Russo, som också är associerad i Penn State's Earth and Environment Systems Institute. "Men vi ser faktiskt ett relativt snabbt svar."

Russo och Upmanu Lall, från Columbia Water Center vid Columbia University, analyserade samband mellan klimat- och grundvattendata från hela USA, och använde en liten uppsättning regionala pumpdata från brunnar i Kansas för att demonstrera den potentiella kopplingen.

Russo sa bevis tyder på att pumpning representerar ett mellanliggande samband mellan nederbörd och djupa grundvattennivåer. Förändringar i temperatur och nederbörd kan påverka grödans vattenbehov, till exempel, leder till förändringar i beroendet av vatten från djupa brunnar.

"Om du tittar på jordbruksområden där du har behov av att grödans vatten förändras som en funktion av nederbörden, som kommer att styra pumpens variation över tid, ", sa Russo. "Pumpning kan vara en mellanliggande koppling mellan klimat och grundvatten - en som orsakar ett omedelbart svar."

Även om bevis tyder på att pumpning orsakar den snabba reaktionen mellan djupt grundvatten och klimat, forskare kunde inte slutgiltigt koppla dem på grund av bristen på att pumpa data över USA

"Vi behöver mer datainsamling om mänskliga aktiviteter, "Sa Russo. "Vi behöver pumpa rekord om vi verkligen ska spika ihop sambandet mellan klimat och grundvatten."