La ricerca potrebbe consentire alle persone di fare previsioni su scala continentale su dove potrebbe essere più sicuro conservare i contaminanti in profondità.

Gli idrologi di solito sono interessati a cose come il flusso dei corsi d'acqua e le previsioni delle inondazioni:l'acqua che generalmente risiede nei primi 10 metri circa della terra.

Questo lavoro è alla frontiera dell'idrologia, microbiologia e geologia.

"Sembra che ogni volta che qualcuno graffia un nuovo punto nel sottosuolo, scopriamo che la vita esiste da qualche parte prima non pensavamo potesse esistere e uno degli aspetti chiave di ciò sembra essere la circolazione dell'acqua, " ha detto il co-autore Dr. Grant Ferguson (Ph.D.), un professore presso l'Università del Saskatchewan College of Engineering, Scuola di Ambiente e Sostenibilità, e membro del Global Institute for Water Security.

"Quello che pensiamo di vedere nel sottosuolo è che non si è ancora adattato alla nostra geologia attuale, " Ferguson ha detto. "Stiamo guardando non solo l'idrologia profonda nella profondità ma il tempo profondo, pure."

L'articolo, "Circolazione profonda dell'acqua meteorica nella crosta terrestre, " è stato recentemente pubblicato da Lettere di ricerca geofisica .

La ricerca mostra che l'acqua iniziata come precipitazione può raggiungere profondità di oltre un chilometro e fino a cinque chilometri su gran parte del Nord America. Le montagne ripide hanno una circolazione più profonda dell'acqua meteorica e nei luoghi in cui la topografia è relativamente piatta, la profondità di circolazione è più bassa.

"Il profondo sottosuolo è una scatola nera, " ha detto la co-autrice Dr. Jennifer McIntosh (Ph.D.), professore di Idrologia e Scienze Atmosferiche presso l'Università dell'Arizona. "Volevamo illuminarlo utilizzando misurazioni sul campo che le persone hanno fatto per dire quanto è stata fatta circolare l'acqua meteorica in profondità".

McIntosh ha detto di essere rimasta sorpresa dall'accuratezza delle loro previsioni, ma anche i luoghi in cui i loro modelli non hanno funzionato gettano una luce interessante sul nostro mondo:ha detto che in alcuni luoghi la topografia odierna non può spiegare le profondità di circolazione dell'acqua meteorica.

"Se torniamo indietro nel tempo, la superficie terrestre aveva un aspetto diverso, "McIntosh ha detto. "Stiamo iniziando a indagare su come questo cambiamento nel tempo geologico abbia avuto un impatto sull'acqua in profondità nel sottosuolo".

Questa ricerca tocca le forze geologiche di quando le Montagne Rocciose erano più grandi o quando si formò il Grand Canyon, quindi l'acqua ha centinaia o milioni di anni.

I ricercatori hanno utilizzato una tecnologia di "impronta digitale" con isotopi stabili in acqua, forme di atomi non radioattive che possono essere misurate in campioni di acqua. Gli isotopi stabili raccontarono loro le origini e la storia dell'acqua, che hanno confrontato con le previsioni che avevano fatto sulla profondità di circolazione in base alla topografia e alla geometria del sottosuolo.

Era un esercizio di data mining. La maggior parte dei punti dati erano campioni raccolti da ricercatori precedenti, come l'acqua che si è infiltrata in profonde miniere.

"L'acqua nel sottosuolo può avere migliaia o milioni di anni, e in alcuni punti hanno percorso chilometri in profondità prima di tornare in superficie, " ha detto McIntosh.

Lungo il suo percorso di flusso, l'acqua ha reagito con le rocce e rilasciato elementi in quello che McIntosh descrive come "un nastro trasportatore d'acqua" che una volta era in contatto con la superficie e alla fine tornerà in superficie portando quelle firme naturali dei loro percorsi di flusso.

"Se pensi a quale potrebbe essere la nostra eredità, quell'acqua che oggi entra nel terreno, circolando a profondità di pochi chilometri, cosa troverebbe una civiltà futura?" ha detto Ferguson.

Le microplastiche e altri contaminanti andranno in profondità nel sottosuolo solo per essere trovati tra 100 milioni di anni da qualunque civiltà esista in quel momento? Cosa dirà loro di noi?

Questi non sono argomenti a cui di solito pensano gli idrologi, disse Ferguson, la cui ricerca fa parte anche del programma pan-canadese Global Water Futures

"[Gli idrologi] pensano di parlare di lunghi periodi di tempo in cui osservano le inondazioni storiche che risalgono fino al record strumentale, " che è di circa 100 anni, ha detto Ferguson.