Новые результаты, опубликованные 8 января в Nature Communications, имеют значение для глобальных моделей биогеохимических циклов и для интерпретации изотопных записей истории климата Земли.
«Очень сложно охарактеризовать расход подземных вод, поэтому он был источником неопределенности при моделировании глобальных циклов», – сказала первый автор Кимберли Мэйфилд, которая руководила исследованием в качестве аспиранта Калифорнийского университета в Санта-Круз. "Исследователи со всего мира собрались вместе, чтобы это произошло."
Исследователи сосредоточили свое внимание на пяти ключевых элементах – литии, магнии, кальции, стронции и барии – измеряя концентрации и изотопные отношения в прибрежных грунтовых водах на 20 участках по всему миру и используя ранее опубликованные данные с дополнительных участков.
«Эти элементы важны, потому что они возникают в результате выветривания горных пород, а выветривание силикатных пород приводит к огромному поглощению углекислого газа из атмосферы в течение длительного времени», – пояснил Мэйфилд.
Соавтор Адина Пайтан, профессор-исследователь из Института морских наук UCSC, сказала, что грунтовые воды являются важным источником поступления в океаны, но их легко игнорировать, потому что они невидимы и их трудно измерить.
«Это первая глобальная оценка расхода большинства этих элементов в подземных водах», – сказал Пайтан. "Эта информация полезна для нашего понимания того, как выветривание горных пород связано с климатом не только в настоящем, но и в прошлом."
По оценкам исследования, количество этих элементов, поступающих в море из грунтовых вод, составляет от 5% до 16% от вкладов рек, основанных на последних оценках глобального потока подземных вод.
Результаты также показали, что изотопный состав стока подземных вод может отличаться от состава рек.
«Состав разгрузки подземных вод очень зависит от прибрежной геологии, в то время как речная вода больше зависит от внутренних частей континентов», – сказал Мэйфилд. «Важно осознавать, что грунтовые воды имеют значение во всем мире, и теперь, когда у нас есть этот большой набор данных, люди могут продолжать улучшать его с помощью большего количества проб и разработки более совершенных моделей глобального сброса подземных вод."