يمكن أن يستغرق الماء سنوات للتسرب من الجبال
يحصل الثلج السنوي في غرب الولايات المتحدة على تغطية كبيرة كل عام جزئيًا بسبب التصور بأن كمية الثلج على الجبال تحدد مباشرة مقدار التدفق إلى المياه العذبة إلى الجداول والأنهار والبحيرات والخزانات.
عندما يسقط هطول الأمطار على الجبال ، ستجمع الماء إما على السطح مثل الثلج (خلال فصل الشتاء) ، أو الجريان السطحي على الفور ، أو يتسرب إلى الأرض حيث يتم تخزينه كمياه الجوفية. مياه الجبال تتحرك باستمرار فوق وأسفل الأرض.
قياس مصدر جريان المياه في غرب الجبال الأمريكية
بقيادة جامعة يوتا ، يعالج فريق من الباحثين هذا الافتراض الشائع بأن جريان الربيع يتكون في الغالب من ذوبان الثلوج في تلك السنة. لمعرفة عمر الماء خلال فصلي الربيع والصيف ، استخدم الباحثون تقنية تسمى التريتيوم التي يرجع تاريخها. يقيس المواعدة التريتيوم عمر الماء بناءً على وجود شكل مشع من الهيدروجين الذي يتحلل بمرور الوقت.
تم تحليل 42 مواقع مستجمعات المياه في خمسة مستجمعات المياه في غرب الولايات المتحدة الداخلية. تم اختيار كل مناطق مستجمعات المياه هذه بسبب قياسات المياه طويلة الأجل الموجودة بالفعل. حيثما أمكن ، تم جمع العينات في فصل الشتاء عندما يكون تدفق التدفق منخفضًا ويأتي في الغالب من المياه الجوفية ، ومرة أخرى في الربيع وأوائل الصيف أثناء ذوبان الثلوج ، عندما يكون تدفق التدفق مرتفعًا.
تم أخذ عينات من المياه خلال فصل الشتاء ، عندما يكون الجريان السطحي منخفضًا بشكل موسمي ، وكان متوسط عمر أعلى. كان متوسط عمر الشتاء (المياه الجوفية) لهذه المواقع 10.4 سنوات (مع انحراف معياري قدره 4.5 سنوات). خلال فصل الربيع ، يقدم Snowblet مصدرًا أصغر سناً للمياه للجريان السطحي. ما فاجأ الباحثون هو أن متوسط عمر المياه خلال الجريان السطحي كان 5.7 سنة (مع انحراف معياري قدره 4.3 سنوات). وهذا يعني أن المياه الجوفية منذ فترة طويلة كانت لا تزال مساهماً مهمًا في المياه في الجريان السطحي. استخدم الباحثون نموذجًا بسيطًا للخلط الخطي المكون من مكونين لتقدير أن 58 ٪ من جريان الربيع كان مياه قديمة (تم تعريفها على أنها المياه التي تم تخزينها كمياه الجوفية لمدة عام واحد على الأقل قبل الموسم الحالي).
تباينت كمية الماء القديم في جريان ذوبان الثلج اعتمادًا على نوع الأساس أسفل كل مستجمعات المياه. كانت مستجمعات المياه ذات الصخور الصلبة المنخفضة النطاق (مثل الجرانيت أو الصخر) ماءًا أصغر سناً وتخزينًا أقل في المياه الجوفية. كانت مستجمعات المياه ذات الصخور التي يسهل اختراقها (مثل الحجر الرملي) تحتوي على مياه أقدم وتخزينها أكثر بكثير من المياه الجوفية.
ماذا يعني هذا لنمذجة المياه؟
إن نتائج هذه الدراسة تحدي الافتراضات التي تستخدمها العديد من نماذج الهيدرولوجيا التي تفترض أن معظم الجريان السطحي لربيع الربيع ينشأ من الثلج والأمطار في ذلك العام. في المقابل ، تشير المياه التي يرجع تاريخها إلى هذه الدراسة إلى أن تسرب المياه من المياه الجوفية يمكن أن يستمر في المساهمة في كل من تدفق الجزر واستخدام المياه النباتية لسنوات. بناءً على نتائج هذه الدراسة ، يوصي المؤلفون بجمع عينات التريتيوم مرتين في السنة لمساعدة مديري المياه على التنبؤ بدقة أكبر وتتبع استعادة المياه الجوفية بعد الجفاف.
الدراسة:
Brooks ، PD ، Solomon ، DK ، Kampf ، S. ، Warix ، S. ، Bern ، C. ، Barnard ، D. ، … و Wolf ، M. (2025). تهيمن المياه الجوفية على جريان ذوبان الثلوج ويسيطر على كفاءة تدفق التدفق في غرب الولايات المتحدة. الاتصالات الأرض والبيئةو 6(1) ، 341. doi: /10.1038/S43247-025-02303-3
