Enorme acquifero d'acqua dolce trovato sotto l'oceano

Gli scienziati hanno trovato una gigantesca falda acquifera sotto gli Stati Uniti nord-orientali, stimata per contenere almeno 670 miglia cubiche di acqua dolce. Se fosse in superficie, dicono, creerebbe un lago che si estende su 15.000 miglia quadrate, che è il doppio del lago Ontario.

Scoprire che molta acqua freatica sarebbe un grosso problema ovunque, specialmente date le crescenti minacce di siccità e carenza d'acqua in tutto il mondo. Ma questa falda acquifera non è solo sotterranea, è anche sotto l'oceano, sepolta a centinaia di metri sotto il fondo del mare. È il più grande deposito del suo genere conosciuto dalla scienza e suggerisce anche una prospettiva ancora più grande: in base al modo in cui sembra essersi formato, simili cache d'acqua dolce potrebbero nascondersi sotto i mari costieri salati di tutto il mondo.

C'erano indizi su questa falda acquifera già negli anni '70, quando le aziende che perforavano il petrolio al largo della costa orientale degli Stati Uniti a volte trovavano invece acqua dolce. Questi erano solo rapporti isolati, che offrivano poche prove del fatto che potrebbero essere tutti una grande falda acquifera. Quindi, nel 2015, un team di scienziati ha portato una nave da ricerca a indagare più da vicino, usando l'imaging elettromagnetico per sbirciare sotto il fondo del mare.

Le loro scoperte, pubblicate il 18 giugno sulla rivista Scientific Reports, indicano un vasto serbatoio di acqua a bassa salinità intrappolata in sedimenti porosi sotto l'oceano salato. Piuttosto che depositi sparsi, descrivono una falda acquifera continua che si estende per oltre 200 miglia di costa, dal New Jersey al Massachusetts e forse oltre. Comincia dalla costa e si estende attraverso la piattaforma continentale, generalmente per circa 50 miglia, ma in alcuni punti fino a 75. La parte superiore della falda acquifera si trova a circa 600 piedi sotto il fondo dell'oceano, riferiscono, e si estende fino a circa 1.200 piedi.

"Sapevamo che c'era acqua fresca laggiù in luoghi isolati, ma non conoscevamo l'estensione o la geometria", afferma l'autore principale Chloe Gustafson, un Ph.D. candidato all'Osservatorio della terra Lamont-Doherty della Columbia University, in un comunicato stampa. E poiché la sua formazione suggerisce che questo genere di cose potrebbe non essere insolito, aggiunge, "potrebbe rivelarsi una risorsa importante in altre parti del mondo".

Costa abbastanza

La falda acquifera è contrassegnata dall'area tratteggiata gialla in questa mappa, mentre le linee continue con triangoli segnano le tracce della nave da ricerca. La linea bianca tratteggiata vicino alla riva mostra il bordo della calotta glaciale che si è sciolta circa 15.000 anni fa. (Mappa: Gustafson et al./Columbia University)

I ricercatori hanno trovato la falda acquifera facendo cadere i ricevitori sul fondo del mare, il che consente loro di misurare i campi elettromagnetici nei sedimenti sottostanti. Hanno esaminato gli effetti di interruzioni naturali come il vento solare e gli attacchi di luce, nonché da un dispositivo rimorchiato dietro la nave che emetteva impulsi elettromagnetici. L'acqua salata conduce le onde elettromagnetiche meglio dell'acqua dolce, quindi qualsiasi acqua dolce risalterebbe nei dati come una regione con conduttività inferiore.

I sondaggi sono stati condotti al largo del New Jersey meridionale e Martha's Vineyard e, sulla base della coerenza dei dati provenienti da tali aree di studio, i ricercatori sono stati in grado di "dedurre con un alto grado di sicurezza" che una falda acquifera continua abbraccia le coste del Massachusetts, Rhode Island, Connecticut, New York e New Jersey. Saranno necessarie ulteriori ricerche per chiarire i confini e, se si estendono molto più a nord e a sud, questo deposito idrico potrebbe competere con la falda acquifera di Ogallala, il più grande sistema di acque sotterranee in Nord America e una delle più grandi falde acquifere sulla Terra.

Acqua che scorre sottoterra

Un'illustrazione di come la falda acquifera offshore potrebbe ricaricarsi, con l'acqua a bassa salinità che scorre dalla terra e le falde acquifere ad alta salinità che salgono da depositi più profondi. (Immagine: Gustafson et al./Scientific Reports)

Ci sono due modi in cui tutta questa acqua dolce avrebbe potuto finire sotto l'oceano, spiegano i ricercatori. Uno scenario inizia circa 15.000 anni fa, verso la fine dell'ultimo periodo glaciale, quando gran parte dell'acqua del mondo era congelata in enormi calotte glaciali, inclusa una che copriva il Nord America settentrionale. Anche i livelli del mare erano più bassi, esponendo molte parti della piattaforma continentale degli Stati Uniti che ora sono sott'acqua.

Mentre le calotte glaciali si scioglievano, i sedimenti formavano grandi delta fluviali sullo scaffale, dove l'acqua dolce veniva intrappolata in depositi isolati prima che il livello del mare salisse. Questo conservava sacche di "acqua fossile" nel fondo del mare, e fino ad ora era la spiegazione standard per qualsiasi acquifero d'acqua dolce trovato sotto l'oceano.

Questo acquifero potrebbe essere iniziato come acqua fossile, ma sembra anche essere ancora rifornito dal moderno deflusso sotterraneo dalla terra, lo studio suggerisce. Questo è simile al modo in cui le acque sotterranee alimentano le falde acquifere terrestri, poiché l'acqua delle piogge e i corpi idrici percorrono e si accumulano sottoterra. Vicino all'oceano, tuttavia, le acque sotterranee nei sedimenti costieri possono essere pompate verso il mare dall'aumento e dalla diminuzione delle maree in alto, spiega il co-autore dello studio e geofisico della Columbia Kerry Key, che confronta il processo di assorbimento dell'acqua attraverso i lati di un spugna premendo su e giù su di esso.

L'acqua nella nuova falda acquifera tende ad essere più fresca vicino alla riva, lo studio ha scoperto, diventando leggermente più salata man mano che ci si allontana. Ciò suggerisce che viene ancora fornito da acqua dolce sotterranea da terra, che si mescola gradualmente con acqua salata che filtra dentro. La sua acqua fresca vicino alla riva ha circa la stessa salinità dell'acqua dolce terrestre - meno di 1 parte per mille (ppt) di sale - mentre il suo esterno i bordi hanno circa 15 ppt. Per confronto, la salinità tipica dell'acqua di mare è di 35 ppt.

Con un granello di sale

Un tramonto al largo della costa di Cape May, nel New Jersey, vicino al lato meridionale della falda acquifera. (Foto: Jorge Moro / Shutterstock)

Parte di questa acqua potrebbe essere già utilizzabile, ma probabilmente le acque più salate provenienti dalla falda acquifera esterna dovrebbero essere desalinizzate per la maggior parte degli usi, osservano i ricercatori. Oltre all'estrazione dell'acqua, ciò introduce i costi, la domanda di energia e l'inquinamento spesso associati alla desalinizzazione, anche se gli svantaggi dovrebbero essere più miti del solito, poiché questo è circa il 57% in meno salato rispetto alla tipica acqua dell'oceano.

Anche senza dissalazione, tuttavia, potrebbe non avere molto senso pompare presto l'acqua da questa falda acquifera. La maggior parte della costa orientale degli Stati Uniti non è particolarmente soggetta a gravi carenze idriche, almeno per ora, quindi c'è poco incentivo a spendere soldi o a rischiare problemi ambientali toccandolo. Questa potrebbe essere comunque una scoperta preziosa, sia per ciò che può dirci sul modo in cui funzionano gli ambienti costieri sia per come potrebbe aiutarci a gestire la scarsità d'acqua in futuro.

"Probabilmente non abbiamo bisogno di farlo in questa regione", afferma Key, "ma se possiamo mostrare che ci sono grandi falde acquifere in altre regioni, ciò potrebbe potenzialmente rappresentare una risorsa".

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