Yurii Mongol
0 
891
92
Vodonosné vrstvy jsou podzemní vrstvy hornin, které jsou nasyceny vodou, kterou lze přivést na povrch přírodními prameny nebo čerpáním.
Podzemní voda obsažená v aquifers je jedním z nejdůležitějších zdrojů vody na Zemi: Asi 30 procent naší sladké vody je podzemní voda, podle National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Zbytek se nachází na povrchu v potokech, jezerech, řekách a mokřadech. Většina světové sladké vody - asi 69 procent - je zamčena v ledovcích a ledových čepicích. Webové stránky amerického geologického průzkumu obsahují mapu důležitých aquiferů v sousedních Spojených státech.
Podzemní voda se nachází v řadě různých typů hornin, ale nejproduktivnější zvodnělé vrstvy se vyskytují v porézní, propustné hornině, jako je pískovec, nebo v otevřených dutinách a jeskyních zvodnělých vápenců. Podzemní voda se pohybuje snadněji těmito materiály, což umožňuje rychlejší čerpání a další způsoby odběru vody. Vodonosné vrstvy lze nalézt také v oblastech, kde je hornina vyrobena z hustšího materiálu - jako je žula nebo čedič - pokud má tato hornina praskliny a lomy.
„Vodonosné vrstvy mají mnoho tvarů a velikostí, ale jsou skutečně uzavřeným podzemním úložištěm vody,“ řekl Steven Phillips, hydrolog amerického geologického průzkumu (USGS) v Sacramentu v Kalifornii..
Hustý, nepropustný materiál, jako je hlína nebo břidlice, může působit jako „aquitard“, tj. Vrstva skály nebo jiného materiálu, který je téměř neproniknutelný pro vodu. Přes podzemní vodu by se mohl pohybovat přes takový materiál, bude to dělat velmi pomalu (pokud vůbec). Chyby nebo hory mohou také blokovat pohyb čerstvé podzemní vody, stejně jako oceán, řekl Phillips.
Aquitard může zachytit podzemní vodu ve zvodnělici a vytvořit artézskou studnu. Když podzemní voda proudí pod akvitardem z vyšší nadmořské výšky do nižší nadmořské výšky, například z horského svahu do dolního dna, může tlak na podzemní vodu stačit k vytlačení vody z jakékoli studny, která je vyvrtána do tohoto kolektoru. Takové studny jsou známé jako artéské studny a zvodně, do kterých vstupují, se nazývají artéské zvodnělé nebo uzavřené zvodnělé vrstvy..
Jak se podzemní voda pohybuje
Když nová povrchová voda vstoupí do zvodnělé vrstvy, „dobije“ zásobu podzemní vody. Dobíjení se primárně děje v blízkosti hor a podzemní voda obvykle teče dolů z horských svahů směrem k potokům a řekám gravitační silou, řekl Phillips. V závislosti na hustotě skály a půdy, přes kterou se podzemní voda pohybuje, se podle organizace Environment Canada může vplížit podél tak pomalu jako několik centimetrů za století. V jiných oblastech, kde jsou hornina a půda volnější a propustnější, se podzemní voda může pohybovat o několik stop denně.
Voda v aquiferu může být držena pod povrchem Země po mnoho staletí: Hydrologové odhadují, že voda v některých kolektorech je stará více než 10 000 let (což znamená, že padla na zemský povrch jako déšť nebo sníh zhruba 6 000 let před Egyptskou velkou pyramidou). Giza byl postaven). Nejstarší nalezená podzemní voda byla objevena 2 mil (2,4 km) hluboko v kanadském dole a tam byla zachycena před 1,5 až 2,64 miliardami let.
Ale čím hlouběji člověk kope vodu, tím je tekutina slanější, řekl Phillips. "Podzemní voda může být velmi, velmi hluboká, ale nakonec je to solanka," řekl. "U sladké vody jsou hloubky velmi omezené."
Velká část pitné vody, na které společnost závisí, je obsažena v mělkých kolektorech. Například akvárium Ogallala Aquifer - obrovský rezervoár podzemní vody o rozloze 174 000 čtverečních mil (450 000 čtverečních kilometrů) zásobuje téměř jednu třetinu americké americké podzemní vody a více než 1,8 milionu lidí se spoléhá na akvárium Ogallala pro svou pitnou vodu..
Podobně Texas získá téměř 60 procent své vody z podzemních vod; na Floridě zásobuje podzemní voda více než 90 procent sladké vody státu. Tyto důležité zdroje sladké vody jsou však stále více ohroženy.
Hrozby pro zvodnělé vrstvy
Podle studie z roku 2013 ze Státní univerzity v Kansasu bylo do roku 2010 vyčerpáno přibližně 30 procent podzemních vod Ogallala Aquifer. Některé části akvária Ogallala jsou nyní suché a hladina vody klesla v jiných oblastech o více než 300 stop. Studie zjistila, že více než dvě třetiny této podzemní vody Ogalalla mohou být v příštích několika desetiletích vypuštěny..
„Hladiny vody právě klesaly, klesaly, klesaly,“ řekl Phillip. „Mnoho z tohoto systému bylo dobito před 10 000 lety během posledního období ledovců a my teď děláme těžbu vody. Vytáhneme starou vodu, která se nedoplňuje.“
Stejný problém se stále častěji vyskytuje na celém světě, zejména v oblastech, kde rychle rostoucí populace klade větší poptávku po omezených zdrojích zvodně - čerpání může v těchto místech překonat schopnost vodonosníka doplňovat zásoby podzemní vody..
Pokud čerpání podzemní vody vede ke snížení hladiny vody, může hladina vody klesnout tak nízko, že je pod hloubkou studny. V těchto případech je studna „suchá“ a žádná voda nemůže být odstraněna, dokud nedojde k doplnění podzemní vody - což může v některých případech trvat stovky nebo tisíce let.
Když zem klesá kvůli čerpání podzemní vody, nazývá se pokles. V jižním kalifornském údolí San Joaquin, kde se zemědělci spoléhají na studny pro zavlažování, se podle NASA, která používá satelitní data ke sledování poklesu, usadila zemská plocha mezi dvacátými a sedmdesátými léty 28 stop (8,5 metru)..
"Snížení půdy je hrozbou pro zvodnělé vrstvy a také pro infrastrukturu na povrchu," řekl Phillips.
Kromě hladin podzemní vody může být kvalita vody ve zvodnělé vrstvě ohrožena vniknutím slané vody (zvláštní problém v pobřežních oblastech), biologickými kontaminanty, jako je vypouštění hnoje nebo septiku, a průmyslovými chemikáliemi, jako jsou pesticidy nebo ropné produkty. A jakmile je aquifer kontaminován, je notoricky obtížné ho opravit.
Dodatečné zdroje:
- US Water Monitor je denní zpráva o stavu vody, která shrnuje informace o federální vodě.
- USGS poskytuje informace o kvalitě vody v USA aquifers.
- Interaktivní mapa USGS National Water Information System s celostátními údaji o vodě.
Tento článek byl aktualizován 17. října 2018 přidruženým editorem, Tia Ghose.