Jättiläinen makeanveden pohjavesikerros piiloutuu suolaisen Atlantin valtameren alle, aivan Yhdysvaltojen koillisrannikon läheisyyteen, uusi tutkimus toteaa.
Vaikka pohjaveden tarkka koko on edelleen mysteeri, se voi olla laatuaan laajin, ja se kattaa alueen, joka ulottuu ainakin Massachusettsista eteläiseen New Jerseyn tai lähes 220 mailiin (350 km). Alue sisältää New Yorkin, Connecticutin ja Rhode Islandin rannikot. Tämä pohjavesikerros voi sisältää noin 670 kuutiometriä (2800 kuutiometriä) lievästi suolaista vettä (selitämme sen lievän suolaisuuden myöhemmin).
Tämä vesi ei ole myöskään nuori. Tutkijat sanoivat epäilevänsä, että suuri osa siitä on viimeisestä jääkaudesta.
Tutkijat saivat ensimmäiset vihjeet siitä, että pohjavesikerros oli ripustettuna valtameren alla 1970-luvulla, kun rannikolta öljynporausta tekevät yritykset osuivat joskus makean veden sijasta. Mutta ei ollut selvää, olivatko nämä makean veden talletukset erillisiä taskuja vai peittivätkö ne suuremman laakson.
Noin 20 vuotta sitten tutkimuksen tutkija Kerry Key, nykyään geofysiikko Lamont-Doherty Earth Observatoryssa Columbian yliopistossa New Yorkissa, alkoi auttaa öljy-yhtiöitä osoittamaan öljykohteet käyttämällä sähkömagneettista kuvantamista merenpohjassa. Aivan kuten röntgenkuvauksella voidaan kuvata ihmisen luita, sähkömagneettisessa kuvantamisessa käytetään sähkömagneettisia aaltoja (staattisista mikroaaltoihin ja muihin korkeisiin taajuuksiin) näkymästä piilotettujen esineiden havaitsemiseksi.
Äskettäin yrittäessään löytää makeanveden esiintymät, Key päätti selvittää, voisiko tämän tekniikan mukauttaminen auttaa häntä löytämään pohjavesikerroksia, jotka ovat maanalaisia makean veden uima-altaita. Joten vuonna 2015 hän ja tutkijatohtori Rob Evans, geologian ja geofysiikan vanhempi tutkija Woods Hole Oceanographic Institution -laitoksessa Massachusettsissa, viettivät 10 päivää merellä, mittaamalla New Jerseyn etelärannikolla ja Martan viinitarhassa Massachusettsissa. Tutkijat valitsivat nämä paikat, koska öljy-yhtiöt olivat ilmoittaneet löytävänsä siellä makeaa vettä.
"Tiesimme, että siellä oli makeaa vettä eristetyissä paikoissa, mutta emme tienneet laajuutta tai geometriaa", sanoi pääkirjailija Chloe Gustafson, merigeologian ja geofysiikan tohtorikoulutettava Lamont-Doherty Earth Observatoryssa.
Tutkiessaan näitä alueita tutkijat pudottivat instrumentit merenpohjaan mitata alla olevat sähkömagneettiset kentät. Lisäksi laivan takana vedettävä työkalu säteili keinotekoisia sähkömagneettisia pulsseja ja mittasi reaktioita alakerroksessa. Nämä kaksi menetelmää tukeutuvat samanlaiseen tieteeseen: Suolainen vesi johtaa sähkömagneettisia aaltoja paremmin kuin makea vesi, joten kaikki makean veden uima-altaat erottuvat matalalta johtavuuskaistalta, tutkijat totesivat.
Analyysissä todettiin, että makeaa vettä ei hajallaan täällä, vaan sen sijaan, että se oli jatkuvaa, alkaen rannasta ja ulottuen mannerjalustalle. Joissakin paikoissa pohjavesikerros ulottui jopa 120 mailin etäisyydelle merelle.
Ominaisuus juoksi myös syvälle, joka alkaa noin 182 metristä (182 metriä) merenpohjan alapuolella ja päättyy noin 365 jalkaan (365 m) merenpohjan alapuolelle. Jos myöhemmät tutkimukset osoittavat, että pohjavesikerros on suurempi, se voi kilpailla Ogallala-vesikerroksesta, valtavasta makean veden uima-altaasta, joka toimittaa pohjavettä kahdeksaan Ison tasangon osavaltioon, Etelä-Dakotasta Texasiin.
Kuinka vesi pääsi valtameren alle?
Pohjavesikerros syntyi todennäköisesti viimeisen jääkauden lopulla, tutkijat sanoivat. Noin 20 000–15 000 vuotta sitten suuri osa maailman vedestä oli lukittu jäätiköihin, jolloin merenpinnat olivat nykyistä alhaisemmat. Lämpötilojen noustessa ja Yhdysvaltojen koillisosaa kattavan jään sulaessa vesi pesi valtavia määriä sedimenttejä, jotka muodostivat joen suistoja edelleen paljaalla mannerjalustalla. Sulattujen jäätiköiden suuret makean veden taskut juuttuivat sitten näihin sedimenttiloukkuihin. Myöhemmin merenpinnat nousivat, sattuessaan sedimenttiin ja makeaseen veteen meren alla.
Nykyään näyttää siltä, että pohjavesikerros ei ole pysähtynyt. Pikemminkin sitä todennäköisesti ravitsee maanalainen valuma-alue, tutkijat sanoivat. Tätä vettä pumpataan sitten todennäköisesti merelle nousuveden nousevan ja laskevan paineen avulla, Key sanoi.
Hän lisäsi, että pohjavesikerros on tuoreimmin lähellä rantaa ja tulee suolaisemmaksi kauempana, mikä osoittaa, että se sekoittuu hitaasti meriveteen ajan myötä. Maan lähellä oleva makean veden määrä on noin 1 osa tuhatta suolaa, aivan kuten muutkin maanpäälliset makeat vedet, hän sanoi. Sen sijaan pohjakerroksen ulkoreunoilla se on noin 15 osaa tuhatta, mikä on silti alhaisempi kuin tyypillinen meriveden taso, joka on 35 osaa tuhatta.
Toisin sanoen, tämä vesi olisi poistettava suolasta, ennen kuin ihmiset voivat käyttää sitä, mutta prosessointi olisi silti halvempaa kuin tavallinen suolavesi, Key sanoi.
"Meidän ei todennäköisesti tarvitse tehdä niin tällä alueella, mutta jos pystymme osoittamaan, että muilla alueilla on suuria pohjavesikerroksia, jotka voivat mahdollisesti edustaa luonnonvaraa" kuivissa paikoissa, kuten Etelä-Kaliforniassa, Australiassa, Lähi-idässä tai Saharan Afrikassa, hän sanoi lausunnossaan.
