Ученые используют ядерную физику для изучения Флоридского водоносного горизонта, находящегося под угрозой изменения климата

Ученые из Чикагского университета впервые применили метод радиоизотопного датирования по криптону-81 для исследования происхождения и динамики пресных и соленых вод во Флоридском водоносном горизонте. Эта техника, разработанная ядерными физиками в Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США, использует редкий радиоактивный изотоп для определения времени, в течение которого вода находилась под землей.

Исследование крайне важно, поскольку повышение уровня моря из-за таяния ледников угрожает прибрежным водоносным горизонтам, таким как Флоридский, вторжением соленой воды. Этот крупнейший в США источник пресной воды ежегодно дает 1.2 триллиона галлонов воды, обеспечивая питьевой водой более 10 миллионов человек и орошение более 2 миллионов акров земли. Понимание его истории и поведения необходимо для прогнозирования последствий изменения климата и управления водными ресурсами.

"Мы обнаружили соленую воду возрастом 40 000 лет, что означает, что соленая вода сохраняется в водоносном горизонте, как только попадает в него. Это плохие новости. Мы должны минимизировать скорость этого загрязнения", — заявила Рейка Йокочи, ведущий ученый исследования. С другой стороны, данные подтвердили пополнение горизонта пресной водой в южной части во время последнего ледникового периода (от 12 000 до 115 000 лет назад), а также наличие относительно молодой пресной воды в центральной Флориде, что говорит о ее активном возобновлении.

Метод датирования по криптону-81, при котором атомы изотопа захватываются лазерными ловушками и подсчитываются поштучно, является новым инструментом с большим потенциалом. Он может помочь в изучении изменений в круговороте воды, состава древней морской воды и перемещения элементов через границы суша-океан, что влияет на уровень CO₂ в атмосфере.