اقدامی موفق برای ذخیره آب زیرزمینی :صداهای حاصل از لرزش می تواند با دقت بیشتری سطوح آب در آبخوان ها را ردیابی کند

نویسنده اصلی تحقیق اخیردانشجوی کارشناسی است که در آزمایشگاه مارین دونل (Marine Denolle) به عنوان استادیار علوم زمین و ستاره شناسی کار می­کند و برای اندازه­گیری اندازه و سطح آب در آبخوان­های زیرزمینی کالیفرنیا از صدای لرزه­ای استفاده می­کند. این تکنیک حتی می­تواند برای ردیابی اینکه چطور آبخوان­ها پس از باران تغذیه شده و تغییرات زمین شناسی را که ممکن است هنگام پمپ آب از داخل زمین اتفاق بیفتد را شناسایی نمایند. این تحقیق در مقاله منتشر شده در علوم تحقیقاتی ژئوفیزیک به آدرس: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018GL077706 به تفضیل آمده است.

امروزه روشی که معمولاً برای انجام این کار صورت می­گیرد ، اندازه گیری یک چاه زیرزمینی خواهد بود و اگر شما شبکه­ای از این چاه­ها داشته باشید، می­توانید مدلی ایجاد کنید که در آن تعدادی از پارامترهای هیدرولوژیکی را در نظر بگیرید که به شما اجازه اندازه گیری سلامت آبخوان­ها را می­دهد. اما آنچه نشان دادیم این است که ما فقط می­توانیم به طور مستقیم امواجی را اندازه گیری کنیم که از میان کل آبخوان عبور می­نماید. بنابراین مجبور نیستیم این فرضیات را انجام دهیم.

پژوهشگران با استفاده از صدای لرزه­ای توانستند تغییر سطح آب آبخوان دره سن گابریل را فقط در خارج لوس آنجلس اندازه­گیری کنند. یک خشکسالی بزرگ در پنج سال گذشته یکی از دلایل انتخاب پژوهشگران  برای تمرکز بر دره سن گابریل است.

تغییر سطح آب را حدود نصف کیلومتر مکعب تخمین زدیم و این دقیقاً همان چیزی است که یک مقام بالای دره سن گابریل گفته که این مقدار معادل آبی است که در طول خشکسالی برای رقع تقاضای آب از آبخوان خارج کرده­اند.

بیش از یک میلیون نفر در این منطقه نسبتاً کوچک در خارج از لوس آنجلس زندگی می­کنند که برای رفع تمام نیازهای آبی خود به آب­های زیرزمینی وابسته هستند. بنابراین هدف ما این بود که ببینیم آیا می­توانیم از امواج لرزه­ای استفاده کنیم تا بفهمیم چه اتفاقاتی در آبخوان می­افتد.

این سیستم همچنبن می­تواند ابزار مفیدی برای هر فردی باشد که در کار مدیریت منابع آب است. چون این سیستم می­تواند دقیقاً از آنجه در زیرزمین اتفاق می­افتد به آنها یک دیدگاه لحظه به لحظه بدهد.

در این تحقیق داده­های 17 سال را از سال 2000 تا 2017 مشاهده کردیم اما از گسترش این تحقیق می­توان در کار مدیریت منابع آب بهره برد تا بتوانید روزانه از آنچه در آبخوان اتفاق می­افتد تصویری داشته باشید.

از این روش غیر از اندازه­ گیری آب­های زیرزمینی می­توان برای پایش سلامت یک آبخوان در طول زمان استفاده کرد.

یکی از چالش­های افرادی که منابع آب را مدیریت می­کنند این است که آیا آبخوان­ها هنوز به طور انعطاف پذیر پاسخگو هستند بدین معنی که می­توانیم آنها را با همان ظرفیت ذخیره­ سازی تغذیه کنیم یا همانطوریکه از آن­ها آب برداشت می­کنیم ظرفیت آن­ها نیز کاهش می­یابد؟ با استفاده از امواج لرزه­ای می­توانیم بالقوه دریابیم که آیا این آبخوان­ها انعطاف پذیر هستند یا نه .

آقای تیم کلسمن با همکاری دانشکده­ای در دانشگاه تفتس (Tufts) چاه­ها و زلزله سنج­هایی در محوطه دانشگاه نصب کرد تا همانطوری که آب از آبخوان­ها برای آبیاری زمین­های ورزشی آب به سطح زمین پمپاژ می­شود، تغییرات آبخوان­ها را ردیابی کنند. سایر تلاش­ها بر استفاده از شبکه زلزله­سنج­های موجود در کالیفرنیا برای بهبود روش­های اندازه­گیری ابعاد کلی آبخوان­ها متمرکز گردید.

برگرفته از سایت:

https://news.harvard.edu/gazette/story/2018/10/study-uses-seismic-noise-to-track-water-levels-in-underground-aquifers/