Tag: Vandeningieji sluoksniai

  • Kalifornijoje žemė sėda rekordiniu tempu: mokslininkai įspėja, kad vandens atsargos nebeatsikurs

    Kalifornijoje žemė sėda rekordiniu tempu: mokslininkai įspėja, kad vandens atsargos nebeatsikurs

    Kalifornijos Sakramento slėnyje esanti požeminio vandens sistema patyrė pokyčius, kuriuos mokslininkai vadina nebegrįžtamais. Nauja palydovinių stebėjimų analizė rodo, kad intensyvi požeminio vandens gavyba per pastarąsias sausras sumažino vandeningojo sluoksnio talpą, todėl jis ateityje gali sukaupti mažiau vandens.

    Požeminiai vandeningieji sluoksniai veikia tarsi natūralios kempinės: kai vanduo išsiurbiamas, grunto poros ir nuosėdų sluoksniai susispaudžia. Jei susispaudimas būna elastingas, talpa gali bent iš dalies atsistatyti, tačiau kai procesas tampa neelastingas, prarasta erdvė vandeniui sugrįžti nebegali.

    Remiantis tyrimo duomenimis, lūžis Sakramento slėnyje ryškiai išryškėjo nuo 2021 metų. Kai kuriose vietovėse žemės paviršius ėmė sėsti iki 50 centimetrų per metus, gerokai daugiau nei ankstesniais metais fiksuoti kelių centimetrų svyravimai, kuriuos dar buvo galima laikyti grįžtamais.

    Palydovai pamatė tai, ko neparodė gręžiniai

    Tyrėjai rėmėsi palydoviniais radarais ir geodeziniais matavimais, leidžiančiais milimetrų tikslumu stebėti, kaip laikui bėgant deformuojasi žemės paviršius. Tokie duomenys suteikia regioninį vaizdą ir gali atskleisti pokyčius net tada, kai vien tik vandens lygio matavimai gręžiniuose jų neparodo.

    Tyrime pabrėžiama, kad vien gręžinių tinklas, nors ir didelis, ne visada leidžia laiku pastebėti požeminės sistemos „susėdimo“ slenkstį. Dėl to valdymo sprendimai gali vėluoti, o kai prarandama vandeningojo sluoksnio talpa, situacijos sugrąžinti į ankstesnę būklę nebeįmanoma.

    „Visi turimi matavimai rodo, kad pagreitėjęs sėdimas nuo 2021 metų pirmiausia susijęs su neelastiniu suslėgimu dėl požeminio vandens gavybos“, – teigiama tyrėjų publikacijoje.

    Kodėl tai svarbu žemės ūkiui ir infrastruktūrai

    Sakramento ir gretimų slėnių regionas yra vienas svarbiausių žemės ūkio centrų Jungtinėse Valstijose, todėl vandens patikimumas čia tiesiogiai veikia maisto gamybos grandines. Ilgalaikės sausros, kurias sustiprina klimato kaita, didina spaudimą naudoti požeminį vandenį, kai sumažėja paviršinių šaltinių pasiūla.

    Žemės sėdimas nėra vien „geologinė statistika“: jis gali pažeisti kelius, tiltus, drėkinimo kanalus, vamzdynus ir kitą inžinerinę infrastruktūrą. Kuo greičiau ir plačiau vyksta sėdimas, tuo didesnė rizika tiek ekonomikai, tiek vandens tiekimo patikimumui.

    Tyrėjų vertinimu, metinis prarandamos vandens saugojimo erdvės mastas nuo 2021 metų šoktelėjo iki maždaug 0,2 kubinio kilometro. Paprastai tariant, tai reiškia, kad vandeningasis sluoksnis „susitraukė“ ir ateityje gali sukaupti mažiau vandens net ir tada, kai kritulių padaugėja.

    Ką keičia realaus laiko stebėsena

    Mokslininkai pabrėžia, kad realaus laiko palydovinė stebėsena galėtų tapti ankstyvo perspėjimo sistema, leidžiančia greičiau pastebėti pavojingą pernaudojimo etapą. Tokia praktika ypač reikšminga regionuose, kur antžeminė stebėsena ribota arba per brangi, tačiau požeminis vanduo tampa vis svarbesnis.

    Kalifornijos atvejis išryškina platesnę pasaulinę tendenciją: didėjant karščiui ir sausroms, požeminis vanduo vis dažniau tampa paskutine patikima atsarga. Tačiau kai išgaunama daugiau, nei sistema spėja pasipildyti, rizikuojama prarasti ne tik vandenį, bet ir pačią talpą jam laikyti.

  • Požeminio vandens siurbimas per 17 metų pastūmė Žemės sukimosi ašį: kiek tai svarbu?

    Mokslininkai apskaičiavo, kad intensyvus požeminio vandens siurbimas 1993–2010 metais pakeitė Žemės masės pasiskirstymą taip, jog pastebimai pasislinko planetos sukimosi ašies padėtis. Skaičiuojama, kad poliaus dreifas per šį laikotarpį galėjo siekti apie 80 centimetrų.

    Tyrėjų teigimu, mechanizmas gana paprastas: vanduo turi masę, o dideli masės perkėlimai daro įtaką planetos sukimui. Iš vandeningųjų sluoksnių išsiurbtas vanduo galiausiai patenka į upes ir vandenynus, todėl svorio pasiskirstymas Žemėje persitvarko.

    Kartu šis procesas prisidėjo ir prie jūros lygio kilimo. Skaičiuojama, kad per minėtą laikotarpį požeminio vandens netektys galėjo pridėti apie 6,2 milimetro prie globalinio jūros lygio augimo.

    Modeliavimas rodo, kad didžiausią įtaką poliaus padėčiai turėjo požeminio vandens alinimas Vakarų Šiaurės Amerikoje ir šiaurės vakarų Indijoje. Tai siejama su tuo, kad masės perkėlimai vidutinėse platumose ypač veikia Žemės sukimąsi.

    Geofizikai pabrėžia, kad požeminio vandens perskirstymas yra vienas iš reikšmingesnių veiksnių tarp procesų, susijusių su klimato kaita, kurie gali daryti įtaką poliaus dreifui. Vis dėlto tai nėra vienintelė priežastis, nes poliaus judėjimą lemia kelių reiškinių visuma.

    Naujesni tyrimai rodo, kad ilgalaikę Žemės sukimosi ašies padėties kaitą formuoja ne tik požeminis vanduo. Reikšmingą vaidmenį gali turėti sniego kaupimasis, ledynų tirpimas ir bendri vandens atsargų pokyčiai sausumoje.

    Todėl atskirų laikotarpių įverčiai gali skirtis priklausomai nuo taikomų duomenų rinkinių ir modelių. Tačiau bendras principas išlieka: kai dideliais kiekiais perskirstoma masė Žemėje, tai atsispindi ir planetos sukimosi parametruose.

    Pats ašies poslinkis kasdienio, tiesiogiai juntamo efekto daugumai žmonių neturi. Kur kas svarbesnės yra požeminio vandens alinimo pasekmės regionams, kurie šiuo ištekliumi remiasi.

    Tarp dažniausiai minimų padarinių yra žemės paviršiaus sėdimas, spartesnis santykinis jūros lygio kilimas pakrantėse, sūraus vandens skverbimasis į gėlo vandens telkinius ir didėjantis vandens tiekimo nepatikimumas sausringose vietovėse. Mokslininkai akcentuoja, kad vandeningieji sluoksniai gali atsigauti, jei diegiama atsakinga vandens politika ir taikomi papildymo sprendimai.