Forskare vid Ohio State University har skapat högupplösta kartor över punkter runt om i världen där grundvatten möter haven-den första sådana analysen i sitt slag, ge viktiga datapunkter till samhällen och naturvårdare för att skydda både dricksvatten och haven.

I en studie publicerad 3 juni i tidningen Geofysiska forskningsbrev , laget visade att nästan hälften av färska undervattensutsläpp från grundbotten rinner ut i havet nära tropikerna. De fann också att regioner nära aktiva fellinjer - området kring San Andreas -felet i Kalifornien, till exempel - skicka större volymer grundvatten till havet än regioner som är tektoniskt stabila. Och, de fann att det var torrt, torra områden har mycket liten grundvattenutsläpp, öppnar de begränsade grundvattentillgångarna i dessa delar av världen för intrång i saltvatten.

Ohio State -teamet arbetade med forskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory och University of Saskatchewan för att kombinera topografiska data från satelliter och klimatmodeller för att visa flödet av grundvatten runt världens kuster.

Resultaten kan hjälpa kustsamhällen att bättre skydda och hantera sitt dricksvatten.

"Sötvatten-grundvattenutsläpp är en naturlig försvarslinje mot intrång i saltvatten, "sa Audrey Sawyer, biträdande professor i geovetenskap vid Ohio State och medförfattare till studien. "Och saltvattenintrång är ett problem på platser som Miami, Georgien, Cape Cod - det är upp och ner längs kusten. Det är ett problem att torra områden har så lite grundvattenutsläpp som de gör eftersom det också är de platser där människor tenderar att leta efter grundvatten för att tillgodose sina sötvattenbehov. "

Deras arbete, den första nästan globala och rymdfördelade högupplösta kartan över färskt grundvattenflöde till kusten, kan ge forskare bättre ledtrådar om var de ska övervaka utsläpp av grundvatten. Sådan övervakning är mer utmanande än att övervaka vattenkvaliteten i en flod eller bäck, eftersom grundvatten, av sin natur, kommer in i hav och sjöar under vatten - människor kan inte se det från land.

När forskare tänker på kustvattenkvaliteten och hur vatten påverkar den biokemiska sammansättningen av världens sjöar och hav, de tänker vanligtvis på floder och vattendrag - och av goda skäl. Det mesta av vattnet som kommer till sjöar och hav kommer från ytvattenkällor. Men grundvatten spelar en viktig roll, för, bärande mineraler och, i vissa fall, föroreningar, till vattendrag.

"Om du någonsin har simmat i en sjö eller i havet på sommaren och du går igenom en kall fläck, det är förmodligen en plats där grundvatten kommer ut, "Sawyer sa." Och det är bara ett sätt som grundvattnet påverkar ytvatten - i så fall det påverkar temperaturen, men det påverkar också vattnets kemi. Dessa effekter kan vara svåra att mäta över stora skalor. "

Det är därför Sawyers team började bygga dessa bilder:Forskargruppen fokuserar på grundvatten, och insåg att det fanns begränsad information som visade - i detalj - var grundvattnet mest sannolikt skulle rinna ut i haven.

Studien fann att i vissa delar av världen, grundvatten kan vara förorenande hav och sjöar med näringsämnen och andra kemikalier.

Grundvatten, till exempel, kan bära högre koncentrationer av nitrater - en viktig bidragande orsak till de typer av skadliga algblomningar som har orsakat problem för både fisk och dricksvatten i sjön Erie, Chesapeake Bay och Mexikanska golfen - liksom höga halter kvicksilver. Att förstå hur och var grundvattnet kommer till ytvatten kan hjälpa beslutsfattare att skapa bättre planer för att förbättra dessa vattendrag.

Studien fann också att klimatet starkt påverkar grundvattenflödet, och att städer i torra områden är särskilt sårbara för saltvattenförorening av akviferer.

"Denna studie uppmärksammar tanken på att ytvatten och grundvatten alla är anslutna, och om du börjar utvinna grundvatten, du påverkar den anslutningen till våra ytvattenförekomster, och som kan påverka ytvattnets kvalitet, för, "Sawyer sa." Det finns konkurrens mellan grundvattnets utåtgående tryck mot kusten och saltvattnet som vill komma in, och om vi inte har lika mycket tryck utåt eftersom vi tar det färska grundvattnet ur marken istället för att låta det rinna till kusten, det sätter oss i en mer sårbar position. Det är inte så att vi inte kan använda grundvatten, men vi måste övervaka vår påverkan och komma ihåg att grundvatten inte är en outtömlig resurs. "