Para ilmuwan menemukan lemari besi air bawah tanah besar -besaran di Oregon – 3x ukuran Danau Mead

Para peneliti telah menemukan akuifer bawah tanah dalam rentang kaskade Oregon secara signifikan lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya – tiga kali ukuran Danau Mead.

Cadangan air yang luas ini berpotensi untuk pengelolaan sumber daya dan wawasan aktivitas vulkanik, dengan air yang sebagian besar diisi ulang oleh snowpack yang rentan terhadap dampak perubahan iklim.

Meluncurkan harta air tersembunyi di pegunungan Oregon

Pegunungan Range Cascade Oregon mungkin tidak mengandung emas, tetapi mereka adalah rumah bagi sumber daya berharga lainnya yang berlimpah: air.

Peneliti dari Universitas Oregonbersama dengan kolaborator mereka, telah memetakan cadangan air bawah tanah yang luas di bawah batuan gunung berapi di puncak Cascades Oregon Tengah. Mereka menemukan akuifer yang jauh lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya – memegang setidaknya 81 kilometer kubik (21 triliun galon) air.

Untuk menempatkannya dalam perspektif, reservoir bawah tanah ini berisi hampir tiga kali kapasitas maksimum Danau Mead, reservoir yang habis di Sungai Colorado yang memasok air ke California, Arizona, dan Nevada. Ini juga memiliki lebih dari setengah volume Danau Tahoe.

Implikasi untuk Kebijakan Air dan Bahaya Vulkanik

Penemuan ini membawa implikasi yang signifikan untuk pengelolaan air dan kebijakan di wilayah tersebut, di mana dampak perubahan iklim – berkurangnya pack salju, kekeringan yang berkepanjangan, dan meningkatkan tekanan pada pasokan air – membuat perencanaan sumber daya berkelanjutan lebih penting daripada sebelumnya.

Ini juga membentuk pemahaman kita tentang bahaya gunung berapi di daerah tersebut. Magma berinteraksi dengan banyak air sering menyebabkan letusan eksplosif yang meledakkan abu dan gas ke udara, daripada letusan dengan aliran lava yang bergerak lebih lambat.

Kisaran Cascade: Reservoir alami yang luas

“Ini adalah danau seukuran benua yang disimpan di bebatuan di puncak pegunungan, seperti menara air besar,” kata Leif Karlstrom, seorang ilmuwan UO Earth yang memimpin studi bersama kolaborator dari Oregon State University, Fort Lewis College, Duke Universitas, Universitas Wisconsin, Dinas Kehutanan AS dan Survei Geologi AS.

“Bahwa ada akuifer vulkanik besar yang serupa di utara Columbia Gorge dan dekat Gunung Shasta kemungkinan menjadikan Cascade Range Aquifer terbesar dari jenisnya di dunia.”

Tim melaporkan temuan dalam makalah yang diterbitkan hari ini (13 Januari) di jurnal Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.

Mendukung Pasokan Air Oregon

Kebanyakan orang Oregon mengandalkan air yang berasal dari Cascades. Misalnya, Sungai McKenzie, yang memasok sebagian besar air minum Eugene, dimulai tinggi di pegunungan di danau jernih yang diberi makan musim semi. Tetapi penemuan ukuran akuifer bawah tanah ini adalah kejutan.

“Kami awalnya mulai lebih memahami bagaimana lanskap kaskade telah berkembang dari waktu ke waktu, dan bagaimana air bergerak melaluinya,” kata rekan penulis studi Gordon Grant, seorang ahli geologi dengan Dinas Kehutanan. “Tetapi dalam melakukan penelitian dasar ini, kami menemukan hal -hal penting yang orang pedulikan: volume air yang luar biasa dalam penyimpanan aktif di kaskade dan juga bagaimana pergerakan air dan bahaya yang ditimbulkan oleh gunung berapi dihubungkan bersama.”

Kisaran kaskade: laboratorium alami

Kaskade barat ditandai oleh lereng curam dan lembah -lembah dalam yang diukir oleh sungai. Kaskade yang tinggi, sementara itu, lebih datar, dihiasi dengan danau dan topografi vulkanik seperti aliran lava. Kisaran kaskade telah dibangun oleh aktivitas gunung berapi selama jutaan tahun, membuat batuan yang terbuka di kaskade tinggi jauh lebih muda daripada yang ada di kaskade barat.

Akibatnya, zona transisi antara kaskade barat dan kaskade tinggi di sekitar Santiam Pass adalah laboratorium alami untuk memahami bagaimana gunung berapi telah membentuk lanskap Oregon.

“Yang memotivasi pekerjaan kami adalah bahwa bukan hanya bagaimana lanskap ini terlihat berbeda secara topografi. Air itu bergerak melalui mereka dengan cara yang sangat berbeda, ”kata Karlstrom.

Wawasan dari proyek pengeboran masa lalu

Untuk lebih memahami aliran air melalui berbagai zona gunung berapi, tim mengambil keuntungan dari proyek yang dimulai pada 1980 -an dan 90 -an. Para ilmuwan masa lalu telah mengebor jauh ke dalam tanah dan mengukur suhu pada kedalaman yang berbeda sebagai bagian dari pencarian sumber daya energi panas bumi yang terkait dengan banyak mata air panas yang merumput lanskap cascades.

Biasanya, batu menjadi lebih panas saat Anda masuk lebih dalam ke bumi. Tetapi air meresap ke bawah mengganggu gradien suhu, membuat batu satu kilometer dalam suhu yang sama dengan batu di permukaan.

Dengan menganalisis di mana suhu mulai meningkat lagi di lubang bor yang dalam ini, Karlstrom dan rekan -rekannya dapat menyimpulkan seberapa dalam air tanah yang menyusup melalui retakan di batuan vulkanik. Itu memungkinkan mereka untuk memetakan volume akuifer.

Perkiraan ketersediaan air sebelumnya di kaskade mengambil mata air pada nilai nominal, mengukur debit sungai dan aliran sungai. Sebaliknya, Karlstrom dan rekan -rekannya berjalan lebih dalam – secara harfiah. Tetapi karena lubang -lubang itu awalnya tidak dibor dengan maksud memetakan air tanah, mereka tidak mencakup setiap area di mana orang mungkin ingin mengumpulkan data tersebut. Jadi perkiraan baru dari ukuran akuifer adalah batas bawah, dan volume sebenarnya mungkin masih lebih besar lagi.

Sumber daya terbatas dengan tantangan di masa depan

Sementara itu menggembirakan berita bahwa akuifer jauh lebih besar dari yang diyakini sebelumnya, Karlstrom memperingatkan bahwa itu masih merupakan sumber daya yang terbatas yang harus dipandang dengan cermat dan perlu studi lebih lanjut.

“Ini adalah reservoir air tanah yang besar dan aktif di sana sekarang, tetapi umur panjang dan ketahanannya untuk berubah ditetapkan oleh ketersediaan perairan pengisian ulang,” katanya.

Akuifer sebagian besar diisi ulang oleh salju, dan snowpack di kaskade tinggi diperkirakan akan berkurang dengan cepat dalam beberapa dekade mendatang. Lebih banyak presipitasi diharapkan turun sebagai hujan, yang dapat memengaruhi jumlah pengisian ulang yang memberi makan akuifer kaskade tinggi. Dan sementara itu kemungkinan tangguh terhadap fluktuasi kecil dari tahun ke tahun, bertahun-tahun berturut-turut curah hujan rendah atau tidak ada snowpack mungkin akan menjadi cerita yang berbeda.

“Wilayah ini telah diberikan hadiah geologis, tetapi kami benar -benar baru mulai memahaminya,” kata Grant. “Jika kita tidak memiliki salju, atau jika kita memiliki musim dingin yang buruk di mana kita tidak mendapatkan hujan, apa artinya itu? Itulah pertanyaan kunci yang sekarang harus kita fokuskan. “

Referensi: “Pergeseran Negara Dalam Evolusi Lansekap Dorongan Zona Kritis dalam di Volcanic Trains” oleh Leif Karlstrom, Nathaniel Klema, Gordon E. Grant, Carol Finn, Pamela L. Sullivan, Sarah Cooley, Alex Simpson, Becky Fasth, Katharine Cashman, Ken Ferrier, Lyndsay Ball dan Daniele McKay, 13 Januari 2025, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
Doi: 10.1073/pnas.2415155122

Penelitian ini didukung oleh National Science Foundation dan Dinas Kehutanan AS.