2023 рік в Каліфорнії став роком зі зливою, немов відповіддю на багаторічну посуху. Атмосферні річки, хребти водяної пари, проливали свої блага на Західне узбережжя, а ураган “Хіларі” обдарував Південну Каліфорнію потужним дощем. В цілому випало більш ніж в два рази більше опадів, ніж середній багаторічний показник XX століття. Лос-Анджелес, місто, де підземні води складають третини запасів, немов жадав цієї цілющої вологи. Поверхневі водойми наповнилися-понад 90 мільярдів галонів, немов чаша, переповнена дарами неба.
Глибока темрява та сейсмічний Шум: розкриття таємниці водоносних шарів
Однак ця радісна картина оманлива. Як таємниця, прихована в надрах землі, залишаються глибокі водоносні горизонти регіону. Нове дослідження, очолюване сейсмологом Вільямом Еллсвортом зі Стенфордського університету, розкрило цю таємницю за допомогою несподіваного інструменту – **сейсмічного шуму**. Так, саме того постійного вібраційного фонограма, створюваного землетрусами, транспортом і промисловістю, який багато хто вважав лише перешкодою. Еллсворт та його команда побачили в ньому дорогоцінне джерело інформації.
- Сейсмічний аналіз як підземний рентген:Вивчаючи коливання сейсмічних хвиль різної частоти, немов проникаючи всередину земної кори рентгенівським променем, вони виявили, як вода, просочуючись в раніше висушені шари порід, змінює швидкість поширення цих хвиль. Це, подібно до зміни щільності середовища, давало чітку картину проникнення вологи на сотні метрів вглиб.
- Тримерна історія підземних вод:Цей метод дозволив їм побудувати тривимірну хроніку наповнення водоносних горизонтів у часі, розкриваючи, що лише близько 25% втраченої за період з 2006 року води вдалося повернути за рахунок злив 2023 року.
Результат-гірка правда: десятиліття посухи і антропогенний вплив залишили глибокі шрами в підземних резервуарах. Сильні дощі, немов короткочасна злива в посушливій пустелі, лише злегка відкрили завісу над цією проблемою, підкресливши масштаб завдань з відновлення водних ресурсів Каліфорнії.
Надія з оптичних Волокон: глобальне застосування інноваційного підходу
Роланд Бюргманн, геофізик з Каліфорнійського університету в Берклі, відзначає величезний потенціал цього підходу: “отримання такої детальної картини наповнення водоносних горизонтів – це справжній прорив.”У той час як Каліфорнія володіє густою мережею сейсмічних датчиків, в інших регіонах світу подібні дослідження можуть спиратися на **підземні волоконно-оптичні мережі**, оснащені спеціальними датчиками, здатними вловити ледь вловимі коливання, що несуть таємницю підземних вод.
Це відкриває шлях до глобального моніторингу водних ресурсів, дозволяючи нам не тільки розуміти, але й передбачати динаміку підземних резервуарів в умовах мінливого клімату.
