Gli ingegneri idrici dell'UNSW Sydney hanno rivelato che l'analisi e la gestione delle risorse idriche sotterranee in modo più sostenibile può essere ottenuta a costi inferiori utilizzando i dati esistenti sulla Terra e sulle maree atmosferiche.

L'esplorazione delle acque sotterranee può essere ottenuta a costi molto inferiori e con procedure meno invasive grazie a una nuova tecnica passiva promossa dagli ingegneri dell'UNSW.

In un articolo che sarà pubblicato su Recensioni di Geofisica, il gruppo di ricerca dell'UNSW Sydney, Il Karlsruhe Institute of Technology (KIT) in Germania e la Deakin University indicano un nuovo modo di studiare le risorse idriche sotterranee analizzando i cambiamenti del livello delle acque sotterranee dovuti all'influenza della Terra e delle maree atmosferiche. Questi effetti possono essere misurati monitorando i pozzi a livello globale.

Il Dr. Gabriel Rau, geologo ingegneristico presso il KIT e affiliato al Connected Waters Initiative Research Center dell'UNSW, afferma che gli attuali metodi di prova richiedono il pompaggio attivo dell'acqua da un pozzo di estrazione dell'acqua appositamente progettato mentre si osserva la risposta del livello dell'acqua in altri pozzi nelle vicinanze .

"Questo costa un sacco di soldi e dà un risultato solo per quella particolare posizione, " lui dice.

"Le proprietà dei bacini idrici sotterranei, noti anche come falde acquifere, variano notevolmente nello spazio, ed è troppo costoso e invadente costruire pozzi di estrazione ovunque.

"Il nuovo metodo, d'altra parte, implica l'utilizzo di informazioni sulle maree incorporate nei livelli dell'acqua dal monitoraggio dei pozzi. È una tecnica passiva e più semplice da condurre rispetto alle attuali pratiche di test di pompe e falde acquifere".

Il coautore Timothy McMillan, del Connected Waters Initiative Research Center e della School of Minerals and Energy Resources Engineering dell'UNSW, afferma che l'articolo riunisce studi provenienti da più discipline, inclusi alcuni precedentemente condotti da ricercatori dell'UNSW su un metodo di indagine delle acque sotterranee sottoutilizzato.

"Il nostro lavoro ha scoperto che i recenti progressi in questo campo, sviluppate sia qui all'UNSW che all'estero rivelano un potenziale per indagini sulle acque sotterranee a lungo termine significativamente più economiche, " lui dice.

"Questo metodo ha il vantaggio di poter calcolare le proprietà fisiche del sottosuolo solo dai livelli dell'acqua misurati".

Gli ingegneri dicono che normalmente per calcolare la falda acquifera disponibile, deve essere praticato un grande foro che richiede quindi un equipaggio di due o tre persone che gestiscono l'impianto di perforazione per pompare l'acqua, ovunque da pochi giorni a diversi mesi.

Però, come spiega McMillan, l'approccio passivo che raccomandano richiede solo un piccolo foro da praticare, poi un data logger automatico della pressione dell'acqua da inserire nella buca per un mese, che produce gli stessi risultati.

"Un ulteriore vantaggio del nostro nuovo approccio risiede nel fatto che possiamo rianalizzare decenni di dati esistenti sul livello dell'acqua per calcolare le proprietà del sottosuolo che cambiano nel tempo, " lui dice.

"Mentre il metodo di pompaggio richiederebbe alla squadra di pompaggio di tornare indietro e pompare di nuovo il foro per lo stesso periodo di tempo che hanno fatto in precedenza per ottenere un valore in più".

Il Dr. Rau descrive il metodo passivo come "cambiamento di paradigma" nella ricerca sulle risorse del sottosuolo.

"Possiamo utilizzare l'impatto della Terra e delle maree atmosferiche sulla pressione atmosferica e delle acque sotterranee comunemente acquisita per ottenere una conoscenza senza precedenti delle proprietà del sottosuolo a basso costo, " lui dice.

"Simile alle maree nell'oceano, il livello delle acque sotterranee è influenzato dalle forze di marea che schiacciano le rocce porose nel sottosuolo e causano variazioni di pressione misurabili".

Un altro vantaggio dell'aspetto del risparmio sui costi dell'approccio passivo è la capacità di espandere rapidamente la nostra conoscenza delle proprietà del sottosuolo al fine di gestire in modo sostenibile le risorse idriche sotterranee. L'estrazione delle acque sotterranee sta aumentando rapidamente in tutto il mondo ed è collegata alla caduta delle falde acquifere, cedimento della superficie del terreno, degradazione della qualità dell'acqua e riduzione del flusso di base.

Gli ingegneri affermano che utilizzando una combinazione di conoscenze acquisite dall'ingegneria, scienze e matematica, l'impatto della Terra e delle maree atmosferiche sulle acque sotterranee può essere utilizzato per effettuare calcoli per prevedere le risorse idriche sotterranee legate alla variabilità climatica.

"Il nostro nuovo approccio ci consente di utilizzare i dati esistenti per ottenere le stesse proprietà [dell'esplorazione attiva], "dice il coautore, Professoressa Wendy Timms, della Deakin University.

"E poiché possiamo anche utilizzare i pozzi di monitoraggio più economici, otteniamo molte più posizioni nello spazio. Anche, ora possiamo monitorare i cambiamenti nelle proprietà nel tempo."

Il nuovo approccio evidenzia l'enorme valore delle reti esistenti di monitoraggio delle acque sotterranee, come quelli finanziati dalla National Collaborative Research Infrastructure Strategy del governo australiano.

"Stiamo affrontando immense sfide legate alle risorse idriche in futuro, " dice il dottor Rau.

"Con i risultati, possiamo gestire meglio le risorse del sottosuolo e farlo in modo molto più sostenibile".

Il professore associato Martin Andersen, direttore della Connected Waters Initiative e coautore dell'articolo, afferma che "se l'industria delle acque sotterranee adotta la nostra tecnica di indagine suggerita, faremo un enorme passo avanti nella caratterizzazione degli strati acquiferi nel sottosuolo. e migliorare notevolmente la nostra capacità di gestire questa preziosa risorsa."