Temperaturer mättes vid 35 grundvattenstationer i Bayern, Tyskland Kredit:Applied Geology/Uni Halle
Grundvattenreservoarerna i Bayern har värmts upp avsevärt under de senaste decennierna. En ny studie av forskare vid Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) jämför temperaturer vid 35 mätstationer, tagna på olika djup, med data från 1990-talet. Vatten som hittades på 20 meters djup var nästan en grad varmare i genomsnitt än för 30 år sedan. Resultaten publicerades i tidskriften Gränser inom geovetenskap .
När luften värms, marken blir också varmare med tiden – vilket i slutändan resulterar i varmare grundvatten. Geologer kallar detta för termisk koppling. "Till skillnad från atmosfären, dock, jordens underyta är mycket trög, " förklarar professor Peter Bayer, en geovetare vid MLU och medförfattare till studien. Eftersom marken under ytan inte reagerar på kortsiktiga temperaturfluktuationer och därför tenderar att spegla långsiktiga trender, det är en bra indikator på klimatförändringar.
"Denna markuppvärmningseffekt har varit känd för forskare, men det finns fortfarande lite information om det, " förklarar Bayer. För den nya studien, Bayer och hans doktorand Hannes Hemmerle upprepade mätningar som hade utförts på 1990-talet vid 35 mätstationer i grundvattenreservoarer i Bayern. Mätpunkterna är fördelade över hela staten, som ger en sällsynt inblick i en hel regions utveckling.
Geologerna kunde visa att nästan alla grundvattenmagasin som de undersökte hade värmts upp på liknande sätt under decennierna. "Klimatförändringar har en mycket tydlig effekt på djup som börjar på cirka 15 meter; vid den tidpunkten kan kortsiktiga lokala eller säsongsmässiga fluktuationer inte längre mätas, " förklarar Hemmerle. Grundvattnet på 20 meters djup var, i genomsnitt, nästan 0,9 grader Celsius varmare än på 1990-talet. På 60 meters djup var det fortfarande nästan 0,3 grader varmare. Under samma period, den genomsnittliga lufttemperaturen steg med 1,05 grader Celsius.
"Man kan anta att grundvattnet kommer att värmas upp ännu mer som en fördröjd reaktion på lufttemperaturer och att det kommer att fortsätta att reagera på stigande atmosfärstemperaturer i framtiden, " säger Hemmerle. Konsekvenserna av denna uppvärmning är fortfarande svåra att bedöma, säger Bayer, vem lägger till, högre vattentemperaturer påverkar tillväxten av mikrober och sätter press på underjordiska ekosystem som är anpassade till mycket konstanta temperaturer.
För att få en känsla för storleken på mätningarna, Bayer och Hemmerle jämförde också markuppvärmning på 15 meters djup med Bayerns årliga uppvärmningsbehov. Deras resultat:temperaturökningen korrelerar med cirka tio procent av efterfrågan. "Åtminstone en del av värmen skulle möjligen kunna återanvändas som geotermisk energi, säger Bayer. Men, resultaten kan inte direkt överföras till hela Tyskland. "Men man kan anta att trenden är densamma, säger Hemmerle.