_ Undele seismice utilizate pentru a urmări reîncărcarea apelor subterane din LA după înregistrare Iarnă umedă

Furtunile record din 2023 au umplut până la refuz marile rezervoare din California, oferind o oarecare alinare într-o secetă de decenii, dar cât de mult din acel record de ploaie s-a scurs sub pământ?

Shujuan Mao de la Universitatea Stanford și colegii ei au folosit o tehnică surprinzătoare pentru a răspunde la această întrebare pentru zona metropolitană Los Angeles. Ei au analizat modificările vitezei undelor seismice care călătoresc prin bazinul LA, urmărind aceste schimbări în spațiu și timp între ianuarie și octombrie 2023.

Așa cum a raportat Mao la Seismological Society of America (SSA)'s 2024 În cadrul reuniunii anuale, studiul lor a constatat că nivelul apelor subterane s-a recuperat aproape complet la adâncimi foarte mici, la aproximativ 50 de metri sub suprafață. Cu toate acestea, doar aproximativ 25% din apa subterană pierdută în ultimele două decenii a fost completată la aproximativ 300 de metri și mai adânc, probabil pentru că este mai dificil pentru apele pluviale să se infiltreze în straturile mai adânci ale pământului.

„Asta înseamnă că un singur an epic de furtuni nu este suficient pentru a restabili epuizarea apelor subterane acumulată în urma secetelor recente. Este nevoie de mai mulți ani umezi pentru ca acviferul de adâncime să se refacă pe deplin”, a spus Mao.

Apa subterană contribuie mai mult. mai mult de 60% din aprovizionarea cu apă folosită în California în condiții de secetă, a remarcat ea.

Mao și colegii ei sunt pionieri în utilizarea datelor seismice pentru a înțelege nivelurile apelor subterane din bazinul Los Angeles, ca o completare a altor metode utilizate pentru măsurarea nivelului apelor subterane. Cea mai tradițională metodă implică săparea puțurilor, care este costisitoare și oferă doar o „măsurare la scară punctuală”, a explicat Mao. „Nu știți care este nivelul dintre două fântâni sau în alte straturi acvifere mai puțin adânci sau mai adânci în comparație cu sondele voastre.”

Mai recent, cercetătorii au folosit măsurători prin satelit pentru a detecta mici modificări ale Pământului. deformarea suprafeței sau câmpul gravitațional, care funcționează bine pentru a deduce modificări ale stocării apei subterane în timp și în zonă. „Aceste măsurători ale suprafeței nu ne-au putut spune ce se întâmplă la diferite adâncimi”, a spus Mao, „dar acolo putem ajuta noi, ca seismologi.”

Cu date de la 65 de seismografe de bandă largă din Rețeaua Seismică de Sud din California, cercetătorii au analizat schimbările în viteza de propagare a undelor seismice. Datele pe care le-au folosit sunt vibrațiile seismice „de fundal” generate de oceane, vânturi și activitatea umană – nu undele seismice asociate cutremurelor.

„Aceste vibrații seismice de fundal sunt continue, ceea ce ne permit să măsurăm și monitorizați în mod continuu modificările vitezei seismice”, a spus Mao.

Viteza undelor seismice variază în funcție de starea mecanică a materialelor prin care trec valurile. Când nivelul apei subterane crește, presiunea în spațiul poros dintre roci crește, iar undele seismice se propagă mai lent prin această rocă poroasă.

Cercetătorii au descoperit că estimările lor privind stocarea apei subterane calculate din modificarea vitezei seismice au comparat bine. cu măsurători de stocare a apei subterane din puțuri și date satelitare.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, o reîncărcare proeminentă a acviferelor în Valea San Gabriel și în bazinul Raymond, probabil din cauza fluxurilor de suprafață sau subterane din munții San Gabriel.

Combinația dintre o rețea seismică densă și o lipsă presantă de apă a făcut din Los Angeles „un loc ideal pentru a prezenta modul în care datele seismice existente pot contribui la monitorizarea, înțelegerea și gestionarea acviferelor de apă subterană”, a spus Mao.

Mao, care va fi profesor asistent la Universitatea Texas din Austin în august, a declarat că va aplica tehnici seismice în Austin pentru a monitoriza modul în care acviferele din acea regiune răspund la operațiunile de reîncărcare artificială.

(Fluierul)