En gigantisk ferskvannsakifer skjuler seg under det salte Atlanterhavet, like ved den nordøstlige kysten av USA, viser en ny studie.
Mens akviferens eksakte størrelse fremdeles er et mysterium, kan det være den største i sitt slag, og tar opp en region som strekker seg fra minst Massachusetts til Sør-New Jersey, eller nesten 350 kilometer (350 kilometer). Området inkluderer kystlinjene New York, Connecticut og Rhode Island. Denne akviferen kan inneholde omtrent 670 kubikk miles (2 800 kubikk kilometer) litt salt vann (vi vil forklare den svake saltigheten senere).
Dette vannet er heller ikke ungt. Forskerne sa at de mistenker at mye av det er fra forrige istid.
Forskere fikk de første antydningene om at en akvifer hang ut under havet på 1970-tallet, da selskaper som borer utenfor kysten for olje noen ganger treffer ferskvann i stedet. Men det var ikke klart om disse ferskvannsvannsforekomstene var isolerte lommer eller om de dekket en større vidde.
For rundt 20 år siden begynte studieforsker Kerry Key, nå geofysiker ved Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University i New York, å hjelpe oljeselskaper med å finne oljehotspots ved å bruke elektromagnetisk avbildning på undergulvet. På samme måte som et røntgenbilde kan avbilde en persons bein, bruker elektromagnetisk avbildning elektromagnetiske bølger (fra statiske til mikrobølger og andre høye frekvenser) for å oppdage objekter som er skjult for synet.
Nylig, i et forsøk på å finne ferskvannsavsetninger, bestemte Key seg for å se om å finjustere denne teknologien kunne hjelpe ham å finne akviferer, som er underjordiske bassenger med ferskvann. Så i 2015 tilbrakte han og studere medforsker Rob Evans, seniorforsker i geologi og geofysikk ved Woods Hole Oceanographic Institution i Massachusetts, 10 dager til sjøs og foretatt målinger utenfor kysten av sørlige New Jersey og Marthas Vineyard i Massachusetts. Forskerne valgte disse stedene fordi oljeselskaper hadde rapportert å finne ferskvann der.
"Vi visste at det var ferskvann der nede på isolerte steder, men vi visste ikke omfanget eller geometrien," sa hovedforfatter Chloe Gustafson, doktorgradskandidat innen marin geologi og geofysikk ved Lamont-Doherty Earth Observatory, i en uttalelse.
For å undersøke disse områdene, la forskerne instrumenter ned til havbunnen for å måle de elektromagnetiske feltene nedenfor. I tillegg sendte et verktøy som ble slept bak skipet kunstige elektromagnetiske pulser og målte reaksjonene fra undergulvet. De to metodene er avhengige av en lignende vitenskap: Saltvann leder elektromagnetiske bølger bedre enn ferskvann gjør, så alle bassenger med ferskvann vil skille seg ut som bånd med lav ledningsevne, sa forskerne.
En analyse fant at ferskvannet ikke var spredt hit og dit, men i stedet var kontinuerlig, starter ved strandlinjen og strekker seg ut på kontinentalsokkelen. Noen steder strakk akviferen seg så langt som 120 miles offshore.
Funksjonen løp også dypt, og begynte på 182 meter under havbunnen og endte på 365 meter under havbunnen. Hvis senere forskning viser at akviferen er større, kan den konkurrere med Ogallala akvifer, et stort ferskvannsbasseng som leverer grunnvann til åtte Great Plains-stater, fra South Dakota til Texas.
Hvordan kom vannet under havet?
Akviferen ble sannsynligvis til ved slutten av den siste istiden, sa forskerne. For omtrent 20 000 til 15 000 år siden ble mye av verdens vann låst opp i isbreer, noe som gjorde havnivået lavere enn de er nå. Da temperaturene steg og isen som dekket den nordøstlige USA smelte, skyllet vann bort store mengder sedimenter, som dannet elvedelta på den fortsatt eksponerte kontinentalsokkelen. Store lommer med ferskvann fra de smeltede breene satt da fast i disse sedimentfellene. Senere steg havnivået, og fanget sedimentet og ferskvannet under havet.
I disse dager ser det ut til at akviferen ikke er stillestående. Snarere blir det sannsynligvis matet av underjordisk avrenning fra landet, sa forskerne. Dette vannet blir så sannsynligvis pumpet nedover av tidevannets stigende og fallende trykk, sa Key.
Han la til at akviferen er ferskest nær kysten og blir saltere lenger ut, noe som indikerer at den sakte blandes med sjøvann over tid. Ferskvannet nær land er omtrent 1 del per tusen salt, omtrent som annet terrestrisk ferskvann, sa han. I motsetning til akvifærens ytre kanter er det omtrent 15 deler promille, som fortsatt er lavere enn typisk sjøvannsnivå på 35 deler promille.
Med andre ord, dette vannet måtte bli avsaltet før folk kunne bruke det, men det vil fremdeles være billigere å bearbeide enn vanlig saltvann, sa Key.
"Vi trenger sannsynligvis ikke å gjøre det i denne regionen, men hvis vi kan vise at det er store akviferer i andre regioner, som potensielt kan representere en ressurs" på tørre steder som Sør-California, Australia, Midt-Østen eller Sahara-Afrika, sa han i uttalelsen.
