UNSW -ingenjörer vill lära sig mer om hur gruvbrytning påverkar våtmarker - före och efter gruvdrift.

Vad händer med ett träsk (våtmark) när du gräver en kolgruva under den? Bevisen tyder på att vattnet vid många tillfällen försvinner och våtmarken kan torka ut, men fram till nu har det funnits ett hål i forskningen om de processer som bidrar till detta. Det är i det här hålet som Katarina David har hoppat.

Dr Katarina David säger att teamet inledde forskningen eftersom de var djupt oroade över en rad incidenter i södra höglandet i NSW där långväggsbrytning till synes orsakade stora problem med vattennivån, bäckar och våtmarker. Hon säger att även om forskargrupper mobiliserades för att övervaka och försöka rädda våtmarkerna efter att problemen började, det som saknades var information om grundläget för ett våtmark innan gruvan gick in.

"Jag blev verkligen intresserad av att förbättra vår förmåga att förutsäga ett träsks hydrologiska svar på naturliga eller mänskliga influenser genom att samla information om hur grundvattnet beter sig innan några förändringar inträffar, säger David, en föreläsare vid School of Minerals and Energy Resources Engineering vid UNSW.

Samlar ett forskargrupp i toppklass (som inkluderar professor Wendy Timms, formellt inom UNSW Mining Engineering och nu vid Deakin University, Dr. Cath Hughes och Dr. Jagoda Crawford från ANSTO (Australiens kärntekniska vetenskaps- och teknikorganisation), Dayna McGeeney formellt i UNSW:s vattenforskningslaboratorium och professor Andy Baker från UNSW Biological, Earth and Environmental Sciences), David säger att projektet började 2016 som en del av hennes postdoktorala forskning. Teamet valde ett område där en longwall -kolgruva var planerad, och tog en serie prover från tre naturligt intakta våtmarkssystem innan någon gruvaktivitet startade.

"Vi bestämde oss för att tillämpa den stabila isotop -direktångångsekvilibreringsmetoden för att karakterisera våtmarken för att definiera hur faktorer, inklusive avdunstning, regn och grundvatten, bidra till den totala träskvattenbalansen, "förklarar hon.

"Denna metod är särskilt användbar eftersom den gör att vi kan få högfrekventa vattenprover från stenar och jordar. Vi packar proverna i påsar, blåsa sedan upp påsarna med torr luft och låt proverna jämna ut sig. Det betyder att vi låter ångan komma ut ur provet och mäter förhållandet mellan stabila isotoper. Jämförelsen med standarden isotopförhållande ger oss värdefull information om källan till vatten i berget eller sedimentet, och vilken typ av processer pågår. "

Enligt David är denna metod en förbättring av andra tekniker eftersom den kan ge specifik information om tidigare temperatur, kondens- och avdunstningsprocesser, och kan också användas för att se om grundvattnet kommer från regn eller blandning med andra vatten. En annan bonus är att detta kan göras utan att borra hål. Denna icke -påträngande metod är idealisk för arbete i ett skyddat våtmarksområde.

Deras resultat, publicerad 2018 i Journal of Hydrology and Earth System Sciences, visade tydligt att grundvatten är en viktig bidragande orsak till träskarna. "Grundvatten, jämfört med ytvatten, är långsam, kontinuerlig process, och vi fann att det är en riktigt viktig faktor för våtmarker att behålla sin vattenbalans, säger David.

"Som en grundläggande denna forskning beskriver hur situationen är nu, så att när gruvdriften närmar sig dessa träsk, och vi upprepar forskningen, vi kommer att kunna ta reda på hur processerna förändras. "

David hoppas att hennes forskning kommer att resultera i en mycket mer noggrann övervägande av våtmarker i gruvdrift och andra underjordiska tekniska godkännandeprocesser, men säger att det också kommer att vara användbart för forskare och ekologer som undersöker andra aspekter av våtmarksekosystem.

"Jag brinner för det här ämnet eftersom våtmarkssystem, en gång förlorad, är egentligen inget vi kan få tillbaka. Att behålla och underhålla dessa system är verkligen viktigt och jag ser att denna forskning blir det första steget i en process som vanligtvis är tillbaka till fronten. Att ha forskare som kommer in i slutet när en våtmark är torr är för sent, " hon säger.

"Mitt fokus är att förhindra att denna typ av förlust inträffar i första hand och jag är så tacksam till alla mina medförfattare som gav sin tid åt denna forskning. Jag ser fram emot att fortsätta med det i framtiden."