Ett osynligt flöde av grundvatten sipprar in i havet längs kuster över hela världen. Forskare har tenderat att bortse från dess bidrag till havskemin, med fokus på de mycket större volymerna av vatten och upplöst material som kommer in i havet från floder och vattendrag, men en ny studie finner att grundvattenutsläpp spelar en viktigare roll än man trodde.

De nya rönen, publicerad 8 januari in Naturkommunikation , har implikationer för globala modeller av biogeokemiska cykler och för tolkningen av isotopregister av jordens klimathistoria.

"Det är verkligen svårt att karakterisera grundvattenutsläpp, så det har varit en källa till osäkerhet i modelleringen av globala cykler, " sa första författaren Kimberley Mayfield, som ledde studien som doktorand vid UC Santa Cruz. "Det krävdes en stor insats av forskare runt om i världen som gick samman för att få detta att hända."

Forskarna fokuserade på fem nyckelelement - litium, magnesium, kalcium, strontium, och barium – mäter koncentrationer och isotopförhållanden i kustnära grundvatten på 20 platser runt om i världen, och använder tidigare publicerad data från ytterligare webbplatser.

"Dessa element är viktiga eftersom de kommer från vittring av stenar, och vittring av silikatstenar står för ett enormt upptag av koldioxid från atmosfären över långa tidsskalor, " förklarade Mayfield.

Medförfattare Adina Paytan, en forskningsprofessor vid UCSCs Institute of Marine Sciences, nämnda grundvatten är en viktig källa till tillförsel till haven, men har varit lätt att ignorera eftersom den är osynlig och svår att mäta.

"Detta är den första globala bedömningen av grundvattenutsläpp för de flesta av dessa element, " sade Paytan. "Denna information är användbar för vår förståelse av hur vittring av sten är relaterad till klimatet, inte bara i nuet utan också i det förflutna. "

Studien uppskattade att mängden av dessa element som kommer in i havet från grundvatten är minst 5 %, och upp till 16 %, av bidragen från floder baserat på de senaste globala uppskattningarna av grundvattenflödet. Resultaten visade också att den isotopiska sammansättningen av grundvattenutsläpp kan skilja sig från floder.

"Sammansättningen av grundvattenutsläpp är mycket beroende av kustgeologi, flodvattnet påverkas mer av kontinenternas inre, "Mayfield sa." Det är viktigt att inse att grundvattnet gör skillnad globalt, och nu när vi har denna stora datamängd, människor kan fortsätta att förbättra det med mer provtagning och utveckla bättre modeller för globala grundvattenutsläpp."