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    Gestione dell'acqua aiutata dal modello matematico delle lenti per acqua dolce

    Credito:KPFU

    Un documento congiunto russo-omanita è stato pubblicato in Giornale di idrologia . Negli anni Cinquanta, accademico russo Vladimir Kunin, uno dei fondatori dell'Istituto dei problemi idrici di Mosca e dell'Istituto dei deserti di Ashkhabad, scoprì e descrisse lenti d'acqua dolce nel deserto del Karakum in Turkmenistan. Queste lenti galleggiano sulla superficie delle acque sotterranee saline e ipersaline. La genesi di queste lenti e dei fattori che controllano lo stoccaggio dell'acqua dolce, circolazione nelle lenti, e la loro resilienza ai fattori climatici avversi e agli impatti antropici (pompaggio) non era chiara.

    Negli anni '80, un gruppo della Kazan State University ha iniziato a studiare le lenti di Kunin. Questo sforzo di ricerca è stato esteso alle condizioni geografiche dell'Arabia orientale. Modelli matematici di questi corpi d'acqua dolce sono stati applicati a lenti simili in Australia, Oregon (Stati Uniti), Arabia Saudita, Qatar, Kuwait e altre regioni aride e semiaride. La motivazione pratica deriva da un deficit globale di risorse di acqua dolce, compreso bere, irrigazione, e acqua industriale, soprattutto negli aridi deserti. Le popolazioni native dell'Asia centrale e dell'Arabia si affidano a tali lenti per sostenere i cammelli, pecora, capre e altri bovini domestici.

    In questo documento, l'omeostasi delle lenti ad acqua è stata spiegata come un'intricata interazione dei seguenti fattori fisici:infiltrazione alla lente da piogge occasionali (sporadiche), evaporazione permanente dalla falda freatica, galleggiabilità dovuta a un contrasto di densità dell'acqua dolce e salata, e la forza di resistenza al movimento dell'acqua dalla sabbia delle dune. Di conseguenza, l'acqua fa una sorta di inversione a U con un percorso discendente dalla zona di aerazione (vadose) convertito in un flusso ascendente verso l'atmosfera desertica. La forma di queste lenti ricorda un disco volante, e il modello matematico sviluppato corrisponde bene alle osservazioni sul campo di Kunin. interessante, il modello prevede l'interfaccia tra acque sotterranee dolci e saline in modo simile a quello descritto da un idrologo olandese Van Der Veer negli anni '70 per il problema piuttosto diverso dell'intrusione di acqua di mare nelle falde acquifere costiere.

    Le applicazioni di questa ricerca possono essere molteplici; nello specifico, Le lenti di tipo Kunin sono ora create artificialmente mediante tecniche di ricarica gestita della falda acquifera. Per esempio, vicino ad Abu-Dhabi è stato progettato un mega-obiettivo iniettando acqua desalinizzata in una falda acquifera salina. Questa lente è considerata dal governo degli Emirati Arabi Uniti come una riserva nazionale per situazioni di emergenza, cioè., se i tradizionali sistemi di approvvigionamento idrico del paese falliscono, può iniziare il recupero di acqua dolce da questa lente.

    Il gruppo di ricerca coinvolge idrologi, idrogeologi, ecologisti, e microbiologi della Sultan Qaboos University (Oman) e matematico, Professor Yury Obnosov dell'Università Federale di Kazan (Russia).


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