Peter Tucker
0 
2774
710
Akviferer er underjordiske lag af sten, der er mættet med vand, der kan bringes til overfladen gennem naturlige kilder eller ved pumpning.
Grundvandet indeholdt i akviferer er en af de vigtigste kilder til vand på Jorden: Cirka 30 procent af vores flydende ferskvand er grundvand, ifølge National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Resten findes på overfladen i vandløb, søer, floder og vådområder. Det meste af verdens ferskvand - cirka 69 procent - er låst væk i gletsjere og iskapper. U.S. Geological Survey-webstedet har et kort over vigtige akviferer i det sammenhængende USA.
Grundvand findes i en række forskellige klippetyper, men de mest produktive akviferer findes i porøs, gennemtrængelig klippe såsom sandsten eller de åbne hulrum og huler i kalksten. Grundvandet bevæger sig lettere gennem disse materialer, hvilket giver mulighed for hurtigere pumpning og andre metoder til ekstraktion af vandet. Akvifere kan også findes i regioner, hvor klippen er lavet af tættere materiale - såsom granit eller basalt - hvis denne klippe har revner og brud.
"Akviferer findes i mange former og størrelser, men de er virkelig et indesluttet, underjordisk oplagringssted af vand," sagde Steven Phillips, en hydrolog ved U.S. Geological Survey (USGS) i Sacramento, Californien.
Tæt, uigennemtrængeligt materiale som ler eller skifer kan fungere som en "akvitard", dvs. et lag af sten eller andet materiale, der næsten er uigennemtrængeligt for vand. Gennem grundvand kan bevæge sig gennem sådant materiale, det vil gøre det meget langsomt (hvis overhovedet). Fejl eller bjerge kan også blokere bevægelsen af frisk grundvand, som havet også kan, sagde Phillips.
En akvitard kan fange grundvand i en akvifer og skabe en artesisk brønd. Når grundvand flyder under en akvitard fra et højere højde til en lavere højde, såsom fra en bjergskråning til et dalbund, kan trykket på grundvandet være nok til at tvinge vandet ud af enhver brønd, der bores i denne akvifer. Sådanne brønde kaldes artesiske brønde, og akvifererne, de tapes i, kaldes artesiske akviferer eller indesluttede akviferer.
Hvordan grundvandet bevæger sig
Når nyt overfladevand kommer ind i en akvifer, "genoplades" grundvandsforsyningen. Genopladning sker primært i nærheden af bjerge, og grundvandet flyder normalt nedad fra bjergskråninger mod vandløb og floder ved hjælp af tyngdekraften, sagde Phillips. Afhængig af densiteten af klippen og jorden, gennem hvilken grundvandet bevæger sig, kan det krybe langs så langsomt som et par centimeter i et århundrede, ifølge Environment Canada. I andre områder, hvor klippen og jorden er løsere og mere gennemtrængelig, kan grundvandet bevæge sig flere fod om dagen.
Vandet i en akvifer kan holdes under jordoverfladen i mange århundreder: Hydrologer vurderer, at vandet i nogle akviferer er mere end 10.000 år gammelt (hvilket betyder, at det faldt på jordoverfladen som regn eller sne ca. 6.000 år før Egypts store pyramide af Giza blev bygget). Det ældste grundvand, der nogensinde er fundet, blev fundet 2,4 km dybt i en canadisk mine og fanget der mellem 1,5 og 2,64 milliarder år siden.
Men jo dybere man graver efter vand, jo saltere bliver væsken, siger Phillips. ”Grundvandet kan være meget, meget dybt, men til sidst er det en saltlage,” sagde han. "For ferskvand er dybderne meget begrænsede."
Meget af drikkevandet, som samfundet afhænger af, findes i lavvandede akviferer. F.eks. Forsyner Ogallala Aquifer - et stort grundvand på 174.000 kvadratmil (450.000 kvadratkilometer) - næsten en tredjedel af USAs landbrugsgrundvand, og mere end 1,8 millioner mennesker stoler på Ogallala Aquifer for deres drikkevand.
På samme måde får Texas næsten 60 procent af sit vand fra grundvand; i Florida leverer grundvand mere end 90 procent af statens ferskvand. Men disse vigtige kilder til ferskvand er i stigende grad truet.
Trusler mod akvifere
I 2010 var ca. 30 procent af Ogallala Aquifers grundvand tappet, ifølge en studie fra 2013 fra Kansas State University. Nogle dele af Ogallala Aquifer er nu tørre, og vandbordet er faldet mere end 300 fod i andre områder. Mere end to tredjedele af dette grundvand fra Ogalalla akvifer kunne drænes i løbet af de næste årtier, fandt undersøgelsen.
"Vandstanderne er lige gået ned, ned, ned," sagde Phillip. "En masse af dette system blev opladet for 10.000 år siden i den seneste istid, og det, vi laver nu, er minedrift af vandet. Vi tager gammelt vand ud, som ikke genopfyldes."
Det samme problem findes i stigende grad over hele verden, især i områder, hvor en hurtig voksende befolkning stiller større efterspørgsel efter begrænsede akviferressourcer - pumpning kan på disse steder overstige akvifers evne til at genoplade sine grundvandsforsyninger.
Når pumpning af grundvand resulterer i en sænkning af vandtabellen, kan vandtabellen falde så lavt, at det er under dybden af en brønd. I disse tilfælde "kører brønden", og intet vand kan fjernes, før grundvandet er genopladet - hvilket i nogle tilfælde kan tage hundreder eller tusinder af år.
Når jorden synker på grund af pumpevandspumpning, kaldes det forsyn. I Californias sydlige San Joaquin Valley, hvor landmændene er afhængige af brønde til kunstvanding, lagrede landoverfladen sig 28 fod (8,5 meter) mellem 1920'erne og 1970'erne, ifølge NASA, der bruger satellitdata til at spore sænkning.
"Landbundenhed er en trussel mod akvifere og også for infrastruktur på overfladen," sagde Phillips.
Ud over grundvandsniveauer kan kvaliteten af vand i en akvifer være truet af saltvandindtrængning (et særligt problem i kystområder), biologiske forurenende stoffer som gylle eller septiktankudslip og industrikemikalier såsom pesticider eller olieprodukter. Og når en akvifer er forurenet, er det notorisk vanskeligt at afhjælpe.
Yderligere ressourcer:
- Den amerikanske vandmonitor er en daglig "vandsundhedsrapport", der opsummerer føderale vandoplysninger.
- USGS giver information om vandkvalitet i amerikanske akviferer.
- USGS National Water Information System's interaktive kort over landsdækkende vanddata.
Denne artikel blev opdateret den 17. oktober 2018 af Associate Editor, Tia Ghose.