Nel profondo del passato della Terra, un paesaggio ghiacciato divenne un paesaggio marino mentre il ghiaccio si sciolse e gli oceani si alzavano da quelli che oggi sono gli Stati Uniti nord -orientali. Quasi 50 anni fa, una nave governativa statunitense alla ricerca di minerali e idrocarburi nell’area praticata nel fondo del mare per vedere cosa poteva trovare.
Ha trovato, tra tutte le cose, gocce da bere sotto le profondità brindate: acqua dolce.
Quest’estate, una spedizione di ricerca globale unica nel suo genere seguito da quella sorpresa. Drillando per acqua fresca sotto l’acqua salata al largo di Cape Cod, la spedizione 501 ha estratto migliaia di campioni da quello che ora si ritiene sia una massiccia falda acquifera nascosta che si estende dal New Jersey fino a nord del Maine.
È solo uno dei tanti depositari di “acqua dolce segreta” nota per esistere in acque di sale poco profonde in tutto il mondo che un giorno potrebbe essere sfruttato per schiaffeggiare il La sete intensificante del pianetaha detto Brandon Dugan, scienziato capo della spedizione.
“Dobbiamo cercare ogni possibilità che dobbiamo trovare più acqua per la società”, ha detto Dugan, geofisico e idrologo della Colorado School of Mines, i giornalisti della Associated Press che hanno recentemente trascorso 12 ore sulla piattaforma di perforazione. I team di ricerca hanno guardato in “uno degli ultimi posti che probabilmente cercheresti acqua fresca sulla terra”.
Lo hanno trovato e analizzeranno quasi 50.000 litri (13.209 galloni) di esso nei loro laboratori in tutto il mondo nei prossimi mesi. Sono fuori per risolvere il mistero delle sue origini: se l’acqua proviene da ghiacciai, sistemi di acque sotterranei collegati a terra o una combinazione.
Il potenziale è enorme. Così sono gli ostacoli di far uscire l’acqua e sconcertare chi la possiede, chi la usa e come estrarla senza danni indebiti alla natura. È destinato a impiegare anni per portare quell’acqua a terra per uso pubblico in grande stile, anche se è anche possibile.
L’antico marinaio ci ha detto così
Perché provare? In soli cinque anni, dicono le Nazioni Unite, la domanda globale di acqua dolce supererà le forniture del 40%. L’aumento dei livelli del mare dal clima del riscaldamento è inasprita le fonti di acqua dolce costiera, mentre i data center che alimentano AI e Cloud Computing consumano acqua a un ritmo insaziabile.
Il favoloso Ancient Mariner’s Lament“Acqua, acqua, ovunque, né una goccia da bere”, incombe come avvertimento per i proprietari di padroni di casa e per i marinai in mare salato.
Solo nella Virginia, un quarto di tutto il potere prodotto nello stato va ai data centeruna quota che dovrebbe raddoppiare quasi in cinque anni. Secondo alcune stime, ogni data center di medie dimensioni consuma tutta l’acqua di 1.000 famiglie. Ognuno dei Grandi Lakes States ha sperimentato carenze di acque sotterranee.
Cape Town, Sudafrica, Si avvicinò pericolosamente Abbandonare l’acqua fresca per i suoi quasi 5 milioni di persone nel 2018 durante un’epopea siccità di tre anni. Si pensa che il Sudafrica abbia anche una bonanza di acqua dolce sottomarina costiera, e ci sono almeno prove aneddotiche che ogni continente potrebbe avere lo stesso.
L’isola del Principe Edoardo canadese, Hawaii e Jakarta, in Indonesia, sono tra i luoghi in cui le forniture stressate in acqua dolce coesistono con potenziali falde acquifere sotto l’oceano.
Entra in Expedition 501, una collaborazione scientifica da $ 25 milioni di oltre una dozzina di paesi sostenuti dalla National Science Foundation del governo degli Stati Uniti e dal Consorzio europeo per la perforazione della ricerca sull’oceano (i soldi degli Stati Uniti sono stati garantiti prima dei tagli di bilancio richiesti dall’amministrazione Trump).
Gli scienziati sono entrati nel progetto credendo che la falda acquifera sottomarina che stavano campionando potrebbe essere sufficiente per soddisfare le esigenze di una metropoli delle dimensioni di New York City per 800 anni. Hanno trovato acqua fresca o quasi fresca a profondità più elevate e più basse al di sotto del fondo marino di quanto si aspettassero, suggerendo una fornitura maggiore anche di così.
Drill, baby, trapano. Per acqua
Il loro lavoro in mare si è svolto per tre mesi dal sollevatore Robert, una nave oceanica che, una volta in loco, abbassa tre enormi pilastri al fondo marino e squat sopra le onde. Normalmente serve siti di petrolio offshore e parchi eolici. Questa missione di trapano era diversa.
“È noto che questo fenomeno esiste sia qui che altrove in tutto il mondo”, ha detto il project manager di Expedition 501 Jez Everest, uno scienziato che è venuto dal British Geological Survey di Edimburgo, in Scozia. “Ma è un argomento che non è mai stato indagato direttamente da nessun progetto di ricerca in passato.”
Con ciò, significa che nessuno a livello globale aveva praticato sistematicamente nel fondo del mare in missione per trovare acqua dolce. La spedizione 501 è stata letteralmente innovativa: ha penetrato la terra sotto il mare di ben 1.289 piedi o quasi 400 metri.
Ma ha seguito un progetto di ricerca del 2015 che ha mappato i contorni di una falda acquifera in remoto, usando la tecnologia elettromagnetica e la salinità dell’acqua sotto approssimativamente.
Quella missione, da parte del Woods Hole Oceanographic Institution e dell’Osservatorio Lamont-Doherty Earth alla Columbia University, Prove riportate di un “enorme sistema di falde acquifere offshore” in questo settore, probabilmente concorrendo le dimensioni del più grande d’America – La falda acquifera Ogallalache fornisce acqua a parti di otto Grandi Pianure.
Due sviluppi nel 1976 avevano suscitato interesse nella ricerca di acqua dolce sottomarina.
Nel mezzo dell’isola di Nantucket, l’indagine geologica degli Stati Uniti ha perforato un test per vedere fino a che punto sono andate le acque sotterranee. Esso acqua dolce estratta Da così grandi profondità che ha fatto chiedere agli scienziati se l’acqua proveniva dal mare, non dal cielo.
Lo stesso anno, quell’agenzia federale montato una spedizione di 60 giorni A bordo della nave da perforazione Glomar Conception lungo un vasto tratto della piattaforma continentale dalla Georgia a Georges Bank al largo del New England. Ha perforato i nuclei alla ricerca delle risorse del sottoteaio, come il metano.
Ha trovato una quantità di apertura di acqua fresca o rinfrescante nel foro dopo il foro.
Ciò ha posto il terreno per le persone in cerca d’acqua di svolgere il loro lavoro mezzo secolo dopo.
Un momento di Eureka arriva presto
Poco dopo che Robert arrivò al primo di tre siti di perforazione il 19 maggio, campioni prelevati da sotto il fondo del mare registrato salinità di sole 4 parti per mille. Questo è molto al di sotto del contenuto medio di sale degli oceani di 35 parti per mille ma è ancora troppo brindo per soddisfare lo standard di acqua dolce degli Stati Uniti di meno di 1 parte per mille.
“Quattro parti per mille erano un momento di Eureka”, ha detto Dugan, perché la scoperta ha suggerito che l’acqua doveva essere stata collegata a un sistema terrestre in passato, o lo è ancora.
Man mano che le settimane andavano avanti e Robert si spostava da un sito all’altro da 20 a 30 miglia (da 30 a 50 chilometri) al largo della costa, il processo di perforazione nel sedimento sottomarino in acqua ha prodotto una raccolta di campioni fino a 1 parte per mille contenuto di sale. Alcuni erano ancora più bassi.
Bingo. Questo è ciò che trovi in molti corpi di acqua dolce a terra. Questa è l’acqua che puoi bere, in teoria. Nessuno lo ha fatto.
Non bere ancora l’acqua
In mesi di analisi a venire, gli scienziati indagheranno una serie di proprietà dell’acqua, tra cui ciò che viveva i microbi nelle profondità, ciò che hanno usato per i nutrienti e le fonti energetiche e quali sottoprodotti potrebbero generare; In altre parole, se l’acqua è sicura da consumare o in altro modo.
“Questo è un nuovo ambiente che non è mai stato studiato prima”, ha dichiarato Jocelyne Diruggiero, un biologo della Johns Hopkins University a Baltimora che studia l’ecologia microbica di ambienti estremi e non è coinvolto nella spedizione.
“L’acqua può contenere minerali dannosi per la salute umana poiché ha percolato attraverso strati di sedimenti”, ha detto. “Tuttavia, un processo simile costituisce le falde acquifere terrestri che utilizziamo per l’acqua dolce e quelle hanno tipicamente di altissima qualità.”
Sequenziando il DNA estratto dai loro campioni, ha detto, i ricercatori possono determinare quali microrganismi ci sono e “imparano come si guadagnano da vivere”.
Determinare l’età dell’acqua è
chiave
Verranno anche utilizzate tecniche per determinare se proveniente dal ghiaccio glaciale si scioglie migliaia di anni fa o sta ancora arrivando attraverso formazioni geologiche labirintiche dalla terra.
I ricercatori usciranno con l’acqua in laboratorio e sarà fondamentale per determinare se si tratta di una risorsa rinnovabile che potrebbe essere utilizzata in modo responsabile. L’acqua primordiale è intrappolata e finita; L’acqua più recente suggerisce che la falda acquifera è ancora collegata a una fonte terrestre e viene aggiornata, per quanto lentamente.
“Più giovane significa che era una goccia di pioggia 100 anni fa, 200 anni fa”, ha detto Dugan. “Se giovane, si sta ricaricando.”
Queste domande sono per la scienza di base. Per la società, sorgono ogni sorta di domande complesse se la scienza di base afferma le condizioni necessarie per sfruttare l’acqua. Chi lo gestirà? Può essere assunto senza un rischio inaccettabile di contaminare l’offerta dall’oceano sopra? Sarà più economico o più amichevole dell’ambiente delle piante di desalinizzazione affamato di energia di oggi?
Dugan ha detto che se i governi decidono di ottenere l’acqua, le comunità locali potrebbero rivolgersi alle falde acquifere nel tempo del bisogno, come la siccità o quando le tempeste estreme inondano le riserve di acqua dolce costiera e le rovinano. L’idea di usare effettivamente questa vecchia acqua sepolta è così nuova che non è stata sul radar di molti politici o ambientalisti.
“È una lezione di quanto tempo ci vuole a volte per far accadere queste cose e la perseveranza che è necessaria per arrivarci”, ha detto il geofisico Woods Hole Rob Evans, la cui spedizione del 2015 ha contribuito a indicare la strada per 501. “C’è un sacco di eccitazione che finalmente hanno campioni”.
Tuttavia, vede alcune bandiere rosse. Uno è che toccare le falde acquifere sottosuolo potrebbero allontanare l’acqua dalle riserve onshore. Un altro è che le acque sotterranee sottomarine che si filtrano sul fondo del mare possono fornire ai nutrienti vitali all’ecosistema e che potrebbero essere sconvolti.
“Se dovessimo uscire e iniziare a pompare queste acque, ci sarebbero quasi certamente conseguenze impreviste”, ha detto. “C’è molto equilibrio che dovremmo prendere in considerazione prima di iniziare a immergerci, perforare e sfruttare questo genere di cose.”
Sono molto lontani da casa
Per la maggior parte del progetto, arrivare da e per l’ascensore Robert significava un viaggio di sette ore o più da Fall River, nel Massachusetts, su una barca di fornitura che faceva viaggi rotondi ogni 10 giorni circa per ricostituire azioni e ruotare le persone.
Sulla piattaforma, intorno all’orologio, la racchetta di tubi e macchinari a foro di metallo, il sporcizia della perforazione e il fango maculato si sono mescolati con il lavoro più silenzioso e più pulito degli scienziati in rimorchi convertiti in laboratori incontaminati e post di elaborazione.
Lì, i campioni sono stati trattati in base alle diverse esigenze dei geologi, geochimici, idrologi, microbiologi, sedimentologi e altro ancora.
Passando attraverso tubi di plastica trasparenti, il fango è stato tagliato in dischi come i dischi di hockey. Macchine strette d’acqua. Alcuni campioni sono stati mantenuti sigillati per consentire lo studio di gas antichi disciolti nell’acqua. Altri campioni sono stati congelati, filtrati o lasciati così come sono, a seconda dello scopo.
Dopo sei mesi di analisi di laboratorio, tutti i team scientifici di Expedition 501 si incontreranno di nuovo – questa volta in Germania per un mese di ricerca collaborativa che dovrebbe produrre risultati iniziali che indicano l’età e l’origine dell’acqua.
Il 31 luglio, l’ascensore Robert si alzò le gambe da questo luogo di acqua nascosta per porre fine a una missione che prestava credibilità a un altro passaggio dalla “Rima dell’antico marinaio”, la classica poesia di Samuel Taylor Coleridge sulla vita, la morte e i misteri in mare.
In un preludio alla poesia, in alcune edizioni, Coleridge ha scritto: “Credo prontamente che ci siano più invisibili che nature visibili nell’universo”.
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Woodward Secondo Seekonk, Massachusetts.
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L’Associated Press riceve supporto dalla Fondazione della famiglia Walton per la copertura della politica idrica e ambientale. L’AP è l’unico responsabile di tutti i contenuti. Per tutta la copertura ambientale di AP, visita https://apnews.com/hub/climate-and- nevronment
