¿De dónde viene el agua en el Gran Cañón?
Todos conocemos el río Colorado, pero no es el recurso hídrico más misterioso del Gran Cañón; sabemos que se mueve a una velocidad de aproximadamente 12,000 pies cúbicos por segundo a medida que viaja desde las Montañas Rocosas hasta el Golfo de California.Pero Roaring Springs, la única fuente de agua del Parque Nacional del Gran Cañón, es un misterio aún mayor: una investigadora de NAU, Natalie Jones, espera ayudar a resolverla.
Jones, un técnico de investigación de NAU y estudiante graduado contratado por el programa de Ciencias Físicas del Gran Cañón, preguntó de dónde proviene el agua en Roaring Springs en una investigación que hizo con el profesor de la Escuela de Tierra y Sostenibilidad Abe Springer. Se basa en investigaciones previas para ambosde ellos. Publicaron sus hallazgos en noviembre en Revista de hidrogeología , con Jones como autor principal y en colaboración con investigadores del Parque Nacional del Gran Cañón, los Bosques Nacionales Nez Perce-Clearwater y el Servicio Geológico de Kentucky de la Universidad de Kentucky.
Entonces, ¿de dónde viene el agua? Es complicado. Pero esta investigación ayuda a identificar la región que alimenta a los manantiales y, lo que es más importante, el riesgo de contaminación en esa región. Lleva a los investigadores un paso más cerca de comprender cómo proteger este vitalrecurso.
Jones y sus coautores se propusieron investigar cómo crear una mejor forma de modelar la vulnerabilidad de los acuíferos kársticos en el Gran Cañón. Tener un modelo que prediga con mayor precisión diferentes variables en la geología y el comportamiento del agua en el parque beneficiará el futuroinvestigadores y administradores del agua, ya que consideran las áreas de recarga individuales y la mejor manera de protegerlas.
¿Qué es el karst y por qué es importante?
¿Sabía que el agua a veces puede disolver la roca? El karst es un tipo de característica rocosa, como una cueva o sumidero que se forma en rocas solubles. El karst crea caminos que pueden transportar el agua rápidamente desde la superficie de la tierra directamente a los acuíferos subterráneos.alrededor del 16 por ciento de la superficie terrestre de la Tierra, incluida la mayor parte de la meseta de Colorado alrededor de Flagstaff y el Gran Cañón. Es una característica geológica importante de la que la mayoría de nosotros nunca hemos oído hablar.
Los acuíferos Karst, que tienen una red de flujo de cuevas y conductos en forma de tubería, abastecen directamente a hasta el 25 por ciento de la población mundial con agua para beber, agricultura y otras necesidades y son especialmente vulnerables a la contaminación. Dos de esos acuíferos, elLos acuíferos de Redwall y Coconino suministran agua a Roaring Springs y muchos otros manantiales del Gran Cañón. Los dos acuíferos están apilados uno encima del otro. Si bien hay muchos tipos de modelos de vulnerabilidad, la mayoría ignora la complicación de los sistemas de capas de los acuíferos kársticos; esto da como resultadoSimplificación excesiva, modelado menos preciso.
"Los modelos de vulnerabilidad identifican regiones de alta, moderada y baja vulnerabilidad en la superficie terrestre, lo que se relaciona directamente con la rapidez y eficiencia con que el agua o los contaminantes se hundirían y entrarían en el acuífero", dijo Jones. "Sin embargo, los modelos de vulnerabilidad existentes bien consideradoslos métodos para los acuíferos kársticos no produjeron resultados realistas para nuestra región "
¿Cómo funciona el modelado?
Jones modificó el conocido método de concentración-sobrecarga-precipitación COP. Este método es efectivo, dicen los investigadores, pero simplifica demasiado algunos detalles, lo que limita el modelo. Presentó dos nuevos modelos que abordan mejor los factores que ayudanLos científicos predicen la vulnerabilidad.
Las modificaciones explican con mayor precisión los patrones de recarga en la región del Gran Cañón, que tiene muchas características kársticas y un sistema acuífero profundo y complejo. Jones y el equipo de investigación automatizaron un proceso para identificar sumideros a partir de datos de topografía de alta resolución, convirtieron esos datosen densidades de sumidero, y combinó esos datos con un mapa de ubicaciones de fallas en la región. Jones luego incorporó estas características en el modelo existente utilizando un sistema de información geográfica para producir el modelo final de vulnerabilidad.
Significó un procesamiento de datos significativo, pero el resultado fue un modelo que produjo una mayor resolución de las regiones de vulnerabilidad y se ajustó bien a los análisis previos de la trayectoria del flujo de agua subterránea. Además de crear un mejor modelo sobre el cual se puede construir una investigación futura, Jones encontró patrones similares envulnerabilidad entre los dos acuíferos kársticos en la región del Gran Cañón, a pesar de estar separados por más de 600 metros de roca impermeable.
Jones también se enteró de que aproximadamente una quinta parte de la meseta de Kaibab tiene una alta vulnerabilidad a la contaminación del acuífero Redwall-Muav, que tiene aproximadamente 1,000 metros de profundidad, y casi la mitad de la superficie de la meseta 45.6 por ciento tiene una vulnerabilidad de alta a muy alta parael acuífero Coconino, que está mucho más cerca de la superficie.
¿Qué significa esto para mí?
Si se ha detenido a llenar su botella de agua mientras camina por el Gran Cañón o admira las vistas del borde del cañón, esto es importante para usted. Dado que Roaring Springs es la única fuente de agua en el parque, su calidadtiene un valor significativo. Esta investigación proporciona mejor información a los administradores del agua para proteger los recursos hídricos del Gran Cañón, incluidos los arroyos en el lado norte, que los investigadores creen que la meseta de Kaibab recarga.
"Estos manantiales y arroyos apoyan diversos ecosistemas, y muchos excursionistas y la vida silvestre dependen de ellos para sobrevivir", dijo Jones. "Esta investigación ayuda a reducir el origen de estas fuentes de agua y podría ayudarnos a protegerlos mejor en el futuro"."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Norte de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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