Остров Гавайи – настоящая сокровищница удивительных явлений. Долгое время одной из его тайн оставались неожиданно малые запасы пресной воды в его водоносных горизонтах, которые попросту не соответствовали расчётам специалистов с учётом количества типичных для острова атмосферных осадков. Наконец учёным удалось разгадать эту тайну, которая буквально вылилась в огромные подземные реки, врезающиеся глубоко в океан за пределами береговой линии острова.
Большая часть пресной воды на острове Гавайи доступна в аквиферах – пластах породы, в которых из-за чередования водоупорных и рыхлых слоёв накапливаются грунтовые воды. Чистота воды из таких водоносных горизонтов обусловлена тем, что жидкие атмосферные осадки просачиваются сквозь «фильтр» из песка и гравия в пути к самым глубинным резервуарам. Многочисленные исследования аквифер острова Гавайи установили, что те содержат гораздо меньшее количество грунтовых вод, чем было бы ожидаемо при количестве осадков, типичном для пассатного тропического климата. Предположения об «утечке» подтвердил и изотопный анализ: он зафиксировал неожиданно большой разброс между объёмами воды, которая попадает в водоносные горизонты и сохраняется в них. Дальнейшее изучение вопроса показало, что пресная вода в огромных количествах «протекает» в океан.
Чтобы наконец выяснить причины такого несоответствия, геофизик Эрик Аттиас и его команда из Гавайского университета обратились к методу электромагнитной визуализации. Суть данного метода заключается в качественной и количественной оценке пространственного распределения постоянных и медленно изменяющихся электромагнитных полей. Пресная вода практически не проводит электричество, однако соль, растворённая в морской воде, содержит достаточно свободных позитивно и негативно заряженных ионов, которые переносят электрический заряд между собой. Исследователи использовали контролируемый источник волн CSEM – систему электромагнитного сканирования, которую они буксировали позади своего судна на маршруте протяжённостью 200 км, чтобы охватить участок береговой линии длиной 40 км и шириной 4 км.
Анализ полученной карты электропроводимости прибрежных вод показал наличие нескольких слоёв пониженной электропроводимости. Команда геофизиков и гидрологов пришла к выводу, что эти слои соответствуют подземным пресноводным рекам, которые пролегают на нескольких уровнях между слоями насыщенного морской водой вулканического базальта. Каждая из этих рек имеет длину около 35 км: они выходят в океан в западной части острова. Согласно расчётам исследователей, в обнаруженных ими глубинных резервуарах содержится около 3,5 км3 пресной воды. Такой показатель, соответствующий объёму примерно 1,4 миллиона плавательных бассейнов олимпийского стандарта, в два раза превышает предварительные оценки учёных, основанные на изучении дефицита запасов в водоносных горизонтах.
Исследователи считают, что найденные ими подводные пресные реки могут в корне изменить влияние климатических изменений на жизнь обитателей острова Гавайи. Из-за заметно участившихся в последние годы засух поверхностные аквиферы получают гораздо меньше воды. Этому также способствует вырубка лесов, которые удерживали верхние слои почвы от эрозии. Глубокие водоносные горизонты гораздо более устойчивы ко влиянию негативных факторов. А значит, при тщательном планировании они могут стать новым источником пресной воды для жителей Гавайев. Более того, исследователи предполагают, что подобное гидрогеологическое строение и механизмы круговорота пресной воды свойственны и другим вулканическим островам. Таким образом, вполне возможно, что и в их глубинах скрываются возобновляемые источники чистой пресной воды.
Источник: Marine electrical imaging reveals novel freshwater transport mechanism in Hawai‘i