Uma nova técnica usando traçadores de gás nobre dissolvido lança luz sobre como a água se move através de um aquífero, com implicações para os recursos hídricos e sua vulnerabilidade às mudanças climáticas.

A Organização para a Alimentação e Agricultura, uma agência das Nações Unidas, referiu-se às montanhas como as "torres de água do mundo". Globalmente, regiões montanhosas fornecem água doce a bilhões de pessoas por meio do degelo e das geleiras. No entanto, o século 21 está prestes a esgotar esses recursos hídricos. Os modelos climáticos projetam mudanças no tempo e na quantidade de precipitação, dinâmica alterada da cobertura de neve, e geleiras derretendo. Estas alterações, além de outras cepas, incluindo o aumento da pressão populacional e contaminação da indústria e agricultura do passado e do presente, afetará o fluxo dos rios, qualidade da água, e armazenamento de água subterrânea.

Essas pressões exigirão um gerenciamento cuidadoso da água e, possivelmente, até mesmo reformulações dos sistemas de água potável. Em um novo jornal, Popp et al. descrevem uma nova estrutura que usa gases nobres dissolvidos para rastrear como a água do rio se mistura com as águas subterrâneas e com que rapidez as águas subterrâneas se movem através de um aquífero.

O estudo de caso ocorreu na bacia do rio Emme, nos Alpes suíços, um sistema alimentado por neve derretida com cascalho grosso e leito de rio de areia cobrindo um aqüífero. Os autores usaram isótopos de hélio-4 para determinar como a água do rio e a água subterrânea regional se misturam. Eles usaram isótopos de radônio-222 para inferir os tempos de viagem da água do rio recentemente infiltrada através do aquífero. Os resultados ajudaram os autores a estimar os tempos de viagem de águas subterrâneas muito jovens, o que é crucial para avaliar a segurança da água.

O estudo descobriu que quase 70% da água subterrânea na bacia hidrográfica se origina de água de rio recentemente infiltrada. A água do rio leva cerca de 2 semanas para se mover pelo aquífero, e o leito do rio governa principalmente a infiltração. A alta fração de água subterrânea infiltrada e seu curto tempo de viagem através do aquífero sugerem que é vulnerável ao aumento da contaminação e da seca.

O novo método fornece resultados em tempo quase real e permite que as incertezas sejam quantificadas usando uma abordagem estatística:um modelo de mistura Bayesiano. O estudo de caso nos Alpes Suíços demonstra a viabilidade e o valor agregado da estrutura proposta. Os autores sugerem que, quando aplicado a diferentes bacias hidrográficas, a abordagem pode destacar os riscos e vulnerabilidades enfrentados pelos suprimentos de água alimentados pelas montanhas e melhorar a segurança da água em todo o mundo.

Esta história é republicada por cortesia de Eos, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.