この調査結果は、科学者が地下水システムが気候変動にどのように反応するか、そして暖かい未来でどのように管理されるかをよりよく理解するのに役立つ可能性があります。
サウスダコタからテキサス州までの米国の8つの州に広がるオガララ帯水層は、世界最大の淡水帯水層の1つです。何百万人もの人々に飲酒、灌漑、産業に水を提供します。
しかし、帯水層は気候変動と過剰なポンピングによるストレスが増加しています。ここ数十年で、帯水層の水位は着実に低下しており、その長期的な持続可能性について懸念を引き起こしています。
帯水層が気候と水の使用における将来の変化にどのように反応するかをよりよく理解するために、テキサス大学オースティン校とアリゾナ大学の科学者は、オガララの地下水充電の歴史を研究するために同位体を使用しました。
彼らは帯水層の井戸から水サンプルを収集し、水中の水素と酸素の異なる同位体のレベルを分析しました。これらの同位体は、地下水の年齢と水の供給源を決定するために使用できます。
科学者たちは、約40万年前の極端な乾燥の期間の後、帯水層が数千年にわたってゆっくりと補充されたことを発見しました。この間、この地域の気候は今日よりもはるかに乾燥しており、帯水層はほとんど空でした。
しかし、時間が経つにつれて、気候は変化し始め、より多くの雨が降りました。この水はゆっくりと地面に入り、帯水層を補充しました。
科学者はまた、充電速度が時間とともに変化することを発見しました。気候の期間中、帯水層はより速く補充されました。乾燥した気候の期間中、充電は減速しました。
これらの発見は、オガララ帯水層が干ばつの期間に耐えることができる回復力のあるシステムであることを示唆しています。ただし、帯水層は過剰ポンプに対しても脆弱であり、水位を下げ、飲酒、灌漑、産業に利用できる水量を減らすことができます。
科学者は、彼らの発見が、水管理者がオガララ帯水層を使用するためのより持続可能な方法を開発するのに役立つと言います。地下水充電の歴史を理解することにより、水管理者は、帯水層が気候と水使用の将来の変化にどのように反応するかをよりよく予測できます。
この研究は、Nature Geoscience誌に掲載されました。
