Мониторинг подземных вод с помощью сейсмических инструментов

Исследователи из Немецкого исследовательского центра геонаук (GFZ) совместно с коллегами из Непала продемонстрировали метод отслеживания динамики подземных вод в высокогорьях с помощью сейсмических волн, записываемых высокочувствительными приборами. Метод, подобный медицинскому УЗИ, использует тот факт, что волны распространяются по-разному в зависимости от насыщенности грунта водой. Результаты работы опубликованы в журнале AGU Advances.

Исследование проводилось в Непальских Гималаях — регионе, чьи водные ресурсы жизненно важны для значительной части населения Южной Азии. Учёные использовали данные двух сейсмических станций, расположенных на высотах 1200 и 2300 метров, а также информацию с метеостанций и уровнемеров, собираемую в течение трёх сезонов муссонов. Сравнение сейсмических записей с гидрологической моделью показало, что по «сейсмическому шуму» можно определить насыщение ненасыщенной (вадозной) зоны грунта. Это позволило проанализировать её роль как связующего звена между осадками и глубоким водоносным горизонтом.

Понимание того, как наполняется и дренируется подземный резервуар, имеет решающее значение для оценки его устойчивости. «Только объединив гидрологические наблюдения с сейсмическими измерениями, мы смогли проанализировать функцию вадозной зоны как связующего звена между осадками и водоносным горизонтом», — говорит соавтор работы Кристоф Зенс-Шёнфельдер. Эти данные позволяют не только прогнозировать сток, но и предупреждать о повышенном риске оползней и внезапных паводков, особенно в условиях изменения климата.