Пещеры в известняке помогают измерить запасы подземных вод Австралии

Австралийские пещеры в известняке содержат ценные ключи к пониманию запасов подземных вод страны — её важнейшего «сберегательного банка» пресной воды. По словам профессора Энди Бейкера из Национального центра исследования и обучения в области подземных вод (NCGRT) и Университета Нового Южного Уэльса, по мере того как страна всё больше полагается на грунтовые воды для поддержания городов, добывающей промышленности и сельского хозяйства, критически важно понять, как пополняются её водоносные горизонты, чтобы избежать чрезмерной эксплуатации.

Исследователи используют пещеры в качестве «подземных дождемеров» для измерения количества воды, проходящей через них. Поток воды крайне неравномерен: в периоды продолжительных дождей вода может течь очень быстро, но в другое время пополнение запасов подземных вод может не происходить месяцы или годы. Наблюдение за движением воды в пещерах — это дешёвый и надёжный способ проверить математические модели пополнения водоносных горизонтов и понять, используются ли грунтовые воды устойчиво.

«Замечательная особенность пещер в том, что в них можно просто войти и наблюдать, как вода просачивается в землю, — говорит профессор Бейкер. — Это как стоять в доме с протекающей крышей. Когда вода капает и движется через пещеру, мы можем измерить, откуда она поступает, сколько её и куда она уходит». В рамках текущего исследования в пещерах Веллингтон (Новый Южный Уэльс) установлена крупнейшая в мире коллекция измерительных устройств для капельной воды, которые регистрируют каждую каплю.

Исследование показывает, что при движении воды сквозь толщу грунта теряется гораздо больше воды, чем ожидалось. «Мы создали искусственный дождь на одном участке, и только один процент воды оказался в пещере», — отмечает учёный. Это демонстрирует важность прямых наблюдений для реалистичной оценки того, что может получить водоносный горизонт. Команда также планирует изучать сталагмиты, рост которых возможен только при пополнении грунтовых вод, чтобы реконструировать прошлые периоды их пополнения. Широкое распространение известняковых пещер по всей Австралии открывает большой потенциал для их использования в качестве обсерваторий движения воды.