Исследование проливает свет на стабильность очень древних подземных вод

Специалисты по подземным водам из Австралийской организации по ядерной науке и технологиям (ANSTO) и Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) возглавили коллаборацию австралийских и американских учёных, проанализировав состав глубоких, очень старых подземных вод. Они разработали новую концептуальную модель, описывающую деградацию углерода в недрах с течением времени.

Новая, выявленная исследователями схема деградации подземных вод ставит под сомнение прежние представления о том, как растворённое органическое вещество (DOM) обычно перерабатывается в водных средах. Ранее о составе, реакционной способности грунтовых вод и трансформации DOM микробными процессами было известно очень мало. Используя образцы из Большого Артезианского бассейна с возрастом органического вещества более 20 000 лет, учёные впервые показали, что тёмные и бескислородные условия водоносных горизонтов приводят к накоплению молекул DOM, отличающихся от типов стабильных молекул, наблюдаемых в поверхностных водах.

Это открытие имеет важное значение для управления водными ресурсами и понимания глобального углеродного цикла. По мере уменьшения содержания кислорода в грунтовых водах со временем и с глубиной микробы используют кислород, содержащийся в самом органическом веществе. Это приводит к накоплению других типов молекул, которые стабильны в подземных водах, но могут легко разлагаться поверхностными микробами и солнечным светом при попадании в поверхностные среды. Поскольку грунтовые воды могут выделять CO₂ или CH₄ при взаимодействии с атмосферой, важно оценивать количество углерода в этих источниках.

«Более глубокое понимание стабильности органического вещества грунтовых вод из глубоких бассейнов при их извлечении или попадании в поверхностные или водные среды крайне важно для управления этим ценным ресурсом в будущем», — отметила соавтор работы доктор Карина Мередит. Для разработки модели были объединены высокочувствительные изотопные методы и радиоуглеродное датирование в ANSTO, химический анализ в UNSW и масс-спектрометрия сверхвысокого разрешения в Университете штата Флорида (США).