Новое исследование обнаружило, что гигантский пресноводный водоносный горизонт скрывается под соленым Атлантическим океаном, недалеко от северо-восточного побережья Соединенных Штатов.
Хотя точный размер водоносного горизонта до сих пор остается загадкой, он может быть самым крупным в своем роде, занимая область, простирающуюся от Массачусетса до южного Нью-Джерси, или почти 220 миль (350 километров). Область включает в себя побережье Нью-Йорка, Коннектикута и Род-Айленда. Этот водоносный горизонт может содержать около 670 кубических миль (2800 кубических километров) слегка соленой воды (мы расскажем о ее небольшой солености позже).
Эта вода тоже не молода. Исследователи сказали, что они подозревают, что большая часть этого относится к последнему ледниковому периоду.
Ученые получили первые намеки на то, что водоносный горизонт зависал под океаном в 1970-х годах, когда компании, добывающие нефть у побережья, вместо этого иногда попадали в пресную воду. Но было неясно, были ли эти залежи пресной воды изолированными карманами или они покрывали большие пространства.
Около 20 лет назад научный сотрудник Керри Кей, ныне геофизик в Земной обсерватории Ламонт-Доэрти в Колумбийском университете в Нью-Йорке, начал помогать нефтяным компаниям определять горячие точки с помощью электромагнитных изображений на дне моря. Подобно тому, как рентгеновские лучи могут отображать кости человека, электромагнитная визуализация использует электромагнитные волны (от статических до микроволн и других высоких частот) для обнаружения объектов, скрытых от глаз.
Совсем недавно, пытаясь найти залежи пресной воды, Кей решил выяснить, может ли эта технология помочь ему найти водоносные горизонты, которые представляют собой подземные бассейны с пресной водой. Так, в 2015 году он и соавтор исследования Роб Эванс, старший научный сотрудник геологии и геофизики Океанографического института Вудс-Хоул в штате Массачусетс, провели 10 дней в море, проводя измерения у берегов южного Нью-Джерси и виноградника Марты в Массачусетсе. Исследователи выбрали эти места, потому что нефтяные компании сообщали, что нашли там пресную воду.
«Мы знали, что там, в изолированных местах, была пресная вода, но мы не знали размеров и геометрии», - говорится в заявлении ведущего автора Клои Густафсона, доктора наук по морской геологии и геофизике в Земной обсерватории Ламонт-Доэрти.
Чтобы исследовать эти области, исследователи бросили приборы на морское дно для измерения электромагнитных полей ниже. Кроме того, инструмент, буксируемый позади корабля, излучал искусственные электромагнитные импульсы и измерял реакции от подводного пола. Эти два метода основаны на сходной науке: соленая вода проводит электромагнитные волны лучше, чем пресная, поэтому любые бассейны с пресной водой будут выделяться как полосы низкой проводимости, считают исследователи.
Анализ показал, что пресная вода не разбрасывалась здесь и там, а была непрерывной, начиная от береговой линии и простираясь на континентальном шельфе. В некоторых местах водоносный горизонт простирался до 75 миль (120 км) от берега.
Эта особенность также была глубока, начиная примерно на 600 футов (182 метра) ниже дна океана и заканчивая примерно на 1200 футах (365 м) ниже морского дна. Если более поздние исследования показывают, что водоносный горизонт больше, он может составить конкуренцию водоносному горизонту Огаллала, огромному бассейну с пресной водой, который снабжает подземные воды восьми штатам Великих равнин, от Южной Дакоты до Техаса.
Как вода попала под океан?
По словам исследователей, этот водоносный горизонт появился в конце последнего ледникового периода. Приблизительно от 20 000 до 15 000 лет назад большая часть воды в мире была заперта в ледниках, в результате чего уровень моря был ниже, чем сейчас. Когда температура поднялась, а лед, покрывающий северо-восток США, растаял, вода смыла огромное количество осадков, которые образовали дельты рек на еще не обнаженном континентальном шельфе. Большие очаги пресной воды из растаявших ледников застряли в этих отстойниках. Позже уровень моря поднялся, улавливая осадок и пресную воду под океаном.
Сегодня кажется, что водоносный горизонт не стоит на месте. Скорее всего, это, вероятно, питается подземным стоком с земли, считают исследователи. По словам Ки, эта вода, вероятно, перекачивается в сторону моря в результате повышения и понижения давления приливов.
Он добавил, что водоносный горизонт является самым свежим вблизи берега и становится все более соленым, указывая на то, что со временем он медленно смешивается с морской водой. По его словам, пресная вода около суши составляет около 1 части на тысячу соли, как и другие наземные пресные воды. Напротив, по внешним краям водоносного горизонта он составляет около 15 частей на тысячу, что все еще ниже, чем типичный уровень морской воды в 35 частей на тысячу.
Другими словами, эта вода должна быть опреснена, прежде чем люди смогут ее использовать, но она все равно будет дешевле обрабатывать, чем обычная соленая вода, сказал Ки.
«Нам, вероятно, не нужно делать этого в этом регионе, но если мы покажем, что в других регионах есть большие водоносные горизонты, это может потенциально представлять ресурс» в засушливых местах, таких как Южная Калифорния, Австралия, Ближний Восток или Сахара, он сказал в заявлении.
