Il movimento delle acque sotterranee nelle falde acquifere profonde sotto la superficie porta spesso con sé una varietà di contaminanti che possono essere ricondotti a sistemi settici che perdono, infrastrutture sotterranee danneggiate, uso eccessivo di fertilizzanti e altri usi del suolo. Ma dove finiscono quelle acque sotterranee e quei contaminanti è spesso sconosciuto.

Utilizzando un drone con una termocamera a infrarossi, un team di ricercatori dell'Università del Rhode Island guidati dallo studente di dottorato Kyle Young ne ha rintracciati alcuni negli stagni costieri dello Stato dell'Oceano.

"Stiamo cercando di quantificare la quantità di nutrienti introdotti nei nostri estuari e cosa sta succedendo a quei nutrienti, "disse Giovane, un pilota di elicottero della Guardia Costiera e insegnante di fisica presso l'Accademia della Guardia Costiera in congedo per conseguire il dottorato. "Il nutriente chiave è il nitrato. In piccole quantità, il nitrato è una buona cosa, ma in quantità maggiori può essere degradante per l'ecosistema".

Young e il suo consigliere, Professore Associato URI Soni Pradhanang, cercano di quantificare lo scarico delle acque sotterranee nelle saline come parte di un'analisi di quello che chiamano un "bilancio idrico" o una contabilità di tutta l'acqua che scorre dentro e fuori l'area.

"Sappiamo la quantità di precipitazioni che scende, possiamo quantificare quanto deflusso va nell'acqua del torrente, ma una cosa che non è facile da quantificare direttamente è il flusso delle acque sotterranee, " ha detto Pradhanang. "Non sappiamo quanta acqua sta andando dalle falde acquifere in altri corpi idrici".

Poiché la temperatura delle acque sotterranee è più fresca delle saline a fine estate, un drone dotato di termocamera ad infrarossi è in grado di rilevare un pennacchio di acqua fresca negli stagni che è probabile uno scarico di falde acquifere. Ed è esattamente ciò che lo studente laureato Young e Pradhanang Lab Jeeban Panthi e la studentessa Janelle Kmetz hanno trovato a Green Hill e agli stagni di Ninigret.

Hanno volato i loro $ 10, 000 a 400 piedi su miglia di costa dello stagno salato e ha catturato diverse immagini a infrarossi che mostrano zone fresche significative che suggeriscono che le acque sotterranee stanno entrando nello stagno dal fondo. Poiché le acque sotterranee sono d'acqua dolce e meno dense dell'acqua salata negli stagni, sale in superficie, fornire un segnale chiaro alla telecamera a infrarossi.

"Solo perché non vediamo pennacchi in alcune aree non significa che non ci siano scarichi di acque sotterranee lì, pure, " ha osservato Young. "Potrebbe esserci un componente di acqua dolce troppo piccolo per essere visualizzato nella firma termica, o potrebbe non essere abbastanza fresco rispetto all'acqua circostante. Ma una cosa che possiamo dire dei pennacchi che abbiamo trovato è che hanno molta acqua dolce, significa acque che provenivano dalla zona terrestre."

Cosa ciò significhi per la salute degli stagni costieri è incerto. Scariche come quelle riscontrate dai ricercatori sono probabilmente in corso da molti anni, e le acque sotterranee non sempre contengono contaminanti. Ma identificare le loro posizioni può essere utile per tracciare il movimento degli inquinanti terrestri negli stagni in futuro.

La scoperta ha anche implicazioni nel contesto del cambiamento climatico. Secondo Pradhanang, le acque sotterranee influenzano la salinità e il pH dell'acqua del laghetto, che è fondamentale per molte attività acquatiche come l'acquacoltura, così come alle piante e agli animali che vivono negli stagni.

Se le mareggiate si verificano più frequentemente, come previsto con il cambiamento climatico, potrebbero influenzare la quantità di acque sotterranee che entrano nei corpi idrici, modificando le condizioni ambientali e incidendo negativamente sulla fauna selvatica che vi abita. "Potrebbe avere implicazioni a livello di ecosistema, "Ha detto Pradhanang.

Ora che le posizioni dei pennacchi sono state identificate, Young sta continuando i suoi voli con i droni per vedere come il tempo e le maree influenzano i pennacchi.

"Fare volare un equipaggiamento altamente sensibile su un aereo è una ricerca ad alto rischio, " ha detto. "Quantificare come cambia lo scarico nel tempo è il passo successivo. Ma finora è positivo che siamo stati in grado di identificare i siti di possibile contributo all'inquinamento degli stagni".

Quando Young tornerà all'Accademia della Guardia Costiera l'anno prossimo, Pradhanang spera che i futuri studenti intraprendano il progetto per identificare le posizioni e le quantità di scarico delle acque sotterranee in altri stagni salati, corpi costieri e d'acqua dolce, Baia di Narragansett, e in altre parti della regione.