Enorme falda acquifera d'acqua dolce trovata sotto l'oceano

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Gli scienziati hanno scoperto una falda acquifera gigante sotto gli Stati Uniti nord-orientali, che si stima contenga almeno 670 miglia cubiche di acqua dolce. Se fosse in superficie, dicono, creerebbe un lago che si estende per 15.000 miglia quadrate, che è il doppio del lago Ontario.

Trovare così tanta acqua sotterranea sarebbe un grosso problema ovunque, soprattutto date le crescenti minacce di siccità e scarsità d'acqua in tutto il mondo. Ma questa falda acquifera non è solo sotterranea, è anche sotto l'oceano, sepolta a centinaia di piedi sotto il fondo del mare. È il più grande giacimento del suo genere noto alla scienza e suggerisce anche una prospettiva ancora più grande: in base al modo in cui sembra essersi formato, simili depositi di acqua dolce potrebbero nascondersi sotto i mari costieri salati di tutto il mondo.

Alla scoperta della falda acquifera sottomarina

C'erano indizi su questa falda acquifera già negli anni '70, quando le aziende che trivellavano petrolio al largo della costa orientale degli Stati Uniti a volte trovavano invece acqua dolce. Questi erano solo rapporti isolati, tuttavia, che offrivano poche prove che potevano essere tutti una grande falda acquifera. Quindi, nel 2015, un team di scienziati ha portato una nave da ricerca per indagare più da vicino, utilizzando l'imaging elettromagnetico per sbirciare sotto il fondo del mare.

I loro risultati, pubblicati il ​​18 giugno sulla rivista Scientific Reports, indicano un vasto serbatoio di acqua a bassa salinità intrappolata in sedimenti porosi sotto l'oceano salato. Piuttosto che depositi sparsi, descrivono una falda acquifera continua che si estende per oltre 200 miglia di costa, dal New Jersey al Massachusetts e forse oltre. Inizia dalla costa e si estende attraverso la piattaforma continentale, generalmente per circa 50 miglia ma in alcuni punti fino a 75. La parte superiore della falda acquifera è a circa 600 piedi sotto il fondo dell'oceano, riferiscono, e si estende fino a circa 1.200 piedi.

"Sapevamo che c'era acqua fresca laggiù in luoghi isolati, ma non conoscevamo l'estensione o la geometria", afferma l'autore principale Chloe Gustafson, Ph.D. candidato al Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University, in un comunicato stampa. E poiché la sua formazione suggerisce che questo genere di cose potrebbe non essere raro, aggiunge, "potrebbe rivelarsi una risorsa importante in altre parti del mondo".

Mappatura della falda acquifera

La falda acquifera è contrassegnata dall'area gialla tratteggiata in questa mappa, mentre le linee continue con triangoli segnano le tracce della nave di ricerca. La linea bianca tratteggiata vicino alla riva mostra il bordo della calotta glaciale che si è sciolta circa 15.000 anni fa.
(Foto: Gustafson et al./ Columbia University)

I ricercatori hanno trovato la falda acquifera facendo cadere i ricevitori sul fondo del mare, che ha permesso loro di misurare i campi elettromagnetici nei sedimenti sottostanti. Hanno esaminato gli effetti di perturbazioni naturali come il vento solare e i fulmini, nonché da un dispositivo rimorchiato dietro la nave che emetteva impulsi elettromagnetici. L'acqua salata conduce le onde elettromagnetiche meglio dell'acqua dolce, quindi qualsiasi acqua dolce risulterebbe nei dati come una regione di conduttività inferiore.

Le indagini sono state condotte al largo del New Jersey meridionale e di Martha's Vineyard e, sulla base della coerenza dei dati provenienti da quelle aree di studio, i ricercatori sono stati in grado di "dedurre con un alto grado di sicurezza" che una falda acquifera continua abbraccia le coste del Massachusetts, Rhode Island. , Connecticut, New York e New Jersey. Saranno necessarie ulteriori ricerche per chiarire i confini e, se si estendono molto più a nord e a sud, questo deposito d'acqua potrebbe competere con la Ogallala Aquifer, il più grande sistema di acque sotterranee del Nord America e una delle più grandi falde acquifere della Terra.

Come si è formato?

Un esempio di come la falda acquifera offshore potrebbe ricaricarsi, con acqua a bassa salinità che scorre dalla terra e acque sotterranee ad alta salinità che salgono da depositi più profondi.
(Foto: Gustafson et al./Scientific Reports)

Ci sono due modi in cui tutta questa acqua dolce potrebbe essere finita sotto l'oceano, spiegano i ricercatori.

'Acqua fossile'

Uno scenario inizia circa 15.000 anni fa, verso la fine dell'ultimo periodo glaciale, quando gran parte dell'acqua del mondo era congelata in enormi lastre di ghiaccio, inclusa quella che copriva il Nord America settentrionale. Anche i livelli del mare erano più bassi, esponendo molte parti della piattaforma continentale degli Stati Uniti che ora sono sott'acqua.

Quando le calotte glaciali si sono sciolte, i sedimenti hanno formato grandi delta fluviali sulla piattaforma, dove l'acqua dolce è rimasta intrappolata in depositi isolati prima che il livello del mare alla fine salisse. Questo ha preservato sacche di "acqua fossile" nel fondo del mare, e fino ad ora era la spiegazione standard per qualsiasi falda acquifera d'acqua dolce trovata sotto l'oceano.

Deflusso dalla terra

Questa falda acquifera potrebbe essere iniziata come acqua fossile, ma sembra anche essere ancora reintegrata dal moderno deflusso sotterraneo dalla terra, suggerisce lo studio. Questo è simile al modo in cui le acque sotterranee alimentano le falde acquifere terrestri, poiché l'acqua delle piogge e dei corpi idrici filtra verso il basso e si accumula nel sottosuolo. Vicino all'oceano, tuttavia, le acque sotterranee nei sedimenti costieri possono essere pompate verso il mare dalla pressione crescente e decrescente delle maree in alto, spiega il coautore dello studio e geofisico della Columbia Kerry Key, che paragona il processo all'assorbimento dell'acqua attraverso i lati di un spugna premendo su e giù su di essa.

Lo studio ha rilevato che l'acqua nella nuova falda acquifera tende ad essere più fresca vicino alla riva, diventando leggermente più salata man mano che ci si allontana. Ciò suggerisce che sia ancora rifornito da acqua dolce sotterranea proveniente dalla terra, che si mescola gradualmente con l'acqua salata che filtra. La sua acqua più fresca vicino alla riva ha circa la stessa salinità dell'acqua dolce terrestre – meno di 1 parte per mille (ppt) di sale – mentre la sua parte esterna i bordi hanno circa 15 ppt. Per fare un confronto, la salinità tipica dell'acqua di mare è di 35 ppt.

Gli esseri umani possono usare l'acqua?

Un tramonto al largo della costa di Cape May, nel New Jersey, vicino al lato meridionale della falda acquifera.
(Foto: Jorge Moro / Shutterstock)

Parte di quest'acqua potrebbe già essere utilizzabile, ma l'acqua più salata della falda acquifera esterna dovrebbe probabilmente essere desalinizzata per la maggior parte degli usi, notano i ricercatori. Oltre all'estrazione dell'acqua, che introduce i costi, la domanda di energia e l'inquinamento spesso associati alla desalinizzazione, anche se gli inconvenienti dovrebbero essere più lievi del solito, poiché questo è circa il 57% in meno di salinità rispetto alla tipica acqua oceanica.

Anche senza desalinizzazione, tuttavia, potrebbe non avere molto senso pompare acqua da questa falda acquifera in qualunque momento presto. La maggior parte della costa orientale degli Stati Uniti non è particolarmente soggetta a gravi carenze idriche, almeno per ora, quindi c'è poco incentivo a spendere soldi o rischiare problemi ambientali attingendo ad esso. Questa potrebbe comunque essere una scoperta preziosa, sia per ciò che può dirci sul modo in cui funzionano gli ambienti costieri, sia per come potrebbe aiutarci ad affrontare la scarsità d'acqua in futuro.

"Probabilmente non abbiamo bisogno di farlo in questa regione", dice Key, "ma se possiamo dimostrare che ci sono grandi falde acquifere in altre regioni, ciò potrebbe potenzialmente rappresentare una risorsa".