Tucson, Ariz., sett här med Santa Catalina -bergen i bakgrunden, är en av många stora stadsområden beroende av grundvatten, en begränsad resurs som måste hanteras noggrant för att säkerställa tillräckliga leveranser när klimatet förändras. Upphovsman:John Diebolt/Wikimedia, CC 1.0
I många semiarid och torra regioner runt om i världen, grundvatten som dras från bassängfyllande akviferer upprätthåller lokalt jordbruk och stora städer. Sådana akviferer fylls vanligtvis av med hög nederbörd och snösmältning längs omgivande bergsfronter via flera vägar. Dessa vägar inkluderar infiltration från vattendrag, diffust underjordiskt flöde från bergen till bassängen, och fokuserat underflödesflöde längs funktioner som fel. Att skilja mellan dessa olika sätt för bergladdning är nödvändigt för att effektivt hantera akviferernas begränsade vattenförsörjning, men det kan vara utmanande eftersom vattnen som rör sig genom olika vägar kan vara svåra att prova och ofta ha liknande kemiska fingeravtryck.
Nu Markovich et al. visa att en kombination av tekniker kan användas för att hantera dessa utmaningar. Eftersom de olika komponenterna i bergladdning kan variera väsentligt när det gäller flödeshastighet, avståndet vattnet färdas, och höjden vid vilken laddning sker, laget antog att grundvattenåldersdatering, kombinerat med termometriska metoder och numerisk modellering, kan användas för att skilja dem. För att testa detta tillvägagångssätt, laget använde en uppsättning tekniker, inklusive ädelgas och isotopiska spårämnen såsom radiokol, krypton-85, argon-39, och tritium, för att karakterisera grundvattnet som pumpas från sex brunnar i Arizona norra Tucson Basin.
Spårarna indikerade förekomsten av mycket gammalt vatten i en brunn som ligger i vittrade berggrund nära bergsfronten, samt modernt vatten blandat med en liten andel äldre vatten i två produktionsbrunnar. Kollektivt, författarna säger, resultaten indikerar att detta mångfacetterade tillvägagångssätt kan användas för att karakterisera källorna till grundvatten och det dominerande flödesbeteendet i vattenfyllningsbassänger och att denna information kan, i tur och ordning, användas för att kvantifiera både underytan och ytkomponenterna i bergsladdning. Eftersom klimatförändringar kan påverka mängden och tidpunkten för varje laddningskomponent på olika sätt, detta tillvägagångssätt utgör ett viktigt steg framåt för att erhålla de data som behövs för att hållbart hantera dessa viktiga vattenkällor i nuvarande och framtida klimat.
Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs den ursprungliga historien här.
