El primer estudio de su tipo encuentra ‘agua dulce secreta’ que puede extenderse desde Nueva Jersey hasta Maine

Encontró, de todas las cosas, gotas para beber debajo de las profundidades saladas: agua dulce.

Este verano, una primera expedición de investigación global Seguido en esa sorpresa. Dimensionamiento de agua dulce debajo del agua salada fuera de Cape Cod, Expedition 501 extrajo miles de muestras de lo que ahora se cree que es un acuífero enorme y oculto que se extiende desde Nueva Jersey hasta el norte como Maine.

Es solo uno de los muchos depósitos de “agua fresca secreta” que se sabe que existen en aguas de sal poco profundas en todo el mundo que algún día podría ser aprovechado para aplastar el La sed intensificadora del planetadijo Brandon Dugan, copresidante científico de la expedición.

“Necesitamos buscar todas las posibilidades que tengamos para encontrar más agua para la sociedad”, dijo Dugan, geofísico e hidólogo de la Escuela de Minas de Colorado, a los periodistas Associated Press que recientemente pasaron 12 horas en la plataforma de perforación. Los equipos de investigación buscaron en “uno de los últimos lugares que probablemente buscaría agua dulce en la tierra”.

Lo encontraron y analizarán casi 50,000 litros (13,209 galones) en sus laboratorios en todo el mundo en los próximos meses. Están dispuestos a resolver el misterio de sus orígenes, ya sea que el agua sea de glaciares, sistemas de agua subterránea conectada en tierra o alguna combinación.

El potencial es enorme. También lo son los obstáculos de sacar el agua y desconcertarse sobre quién lo posee, quién lo usa y cómo extraerlo sin daños indebidos a la naturaleza. Llegará a tomar años traer esa agua a tierra para el uso público a lo grande, si es incluso factible.

El antiguo marinero nos lo dijo

¿Por qué intentarlo? En solo cinco años, la ONU dice, la demanda global de agua dulce excederá los suministros en un 40%. El aumento del nivel del mar desde el clima de calentamiento está agriando fuentes costeras de agua dulce, mientras que los centros de datos que alimentan la IA y la computación en la nube están consumiendo agua a un ritmo insaciable.

El legendario Lamento del antiguo marinero“Agua, agua, en todas partes, ni una gota para beber”, se cierne como una advertencia a los terratenientes, así como a los marineros en mares salados.

Solo en Virginia, una cuarta parte de todo el poder producido en el estado va a los centros de datosse espera que una acción sea casi duplicada en cinco años. Según algunas estimaciones, cada centro de datos mediano consume tanta agua como 1,000 hogares. Cada uno de los estados de los Grandes Lagos ha experimentado escasez de aguas subterráneas.

Ciudad del Cabo, Sudáfrica, estuvo peligrosamente cerca Para quedarse sin agua dulce para sus casi 5 millones de personas en 2018 durante una sequía épica de tres años. Se cree que Sudáfrica también tiene una bonanza costera submarina de agua dulce, y al menos hay evidencia anecdótica de que cada continente puede tener lo mismo.

La Isla Príncipe Eduardo de Canadá, Hawai y Yakarta, Indonesia, se encuentran entre los lugares donde los suministros de agua dulce subrayados coexisten posibles acuíferos debajo del océano.

Ingrese a Expedition 501, una colaboración científica de $ 25 millones de más de una docena de países respaldados por la Fundación Nacional de Ciencias del Gobierno de los Estados Unidos y el Consorcio Europeo para la Perforación de la Investigación del Ocean (el dinero de los Estados Unidos se aseguró antes de los recortes presupuestarios buscados por la administración Trump).

Los científicos entraron en el proyecto creyendo que el acuífero submarino que estaban muestras podría ser suficiente para satisfacer las necesidades de una metrópolis del tamaño de la ciudad de Nueva York durante 800 años. Encontraron agua fresca o casi fresca a profundidades más altas y más bajas por debajo del fondo marino de lo que esperaban, lo que sugiere un suministro mayor incluso que eso.

Taladro, bebé, taladro. Para el agua

Su trabajo en el mar se desarrolló durante tres meses desde Liftboat Robert, una embarcación oceánica que, una vez en el sitio, reduce tres enormes pilares al fondo marino y se pone en cuclillas sobre las olas. Normalmente servicios de TI sitios y parques eólicos en alta mar. Esta misión Drill-Baby-Drill era diferente.

“Se sabe que este fenómeno existe tanto aquí como en otros lugares del mundo”, dijo el gerente de proyectos de Expedition 501, Jez Everest, un científico que vino del British Geological Survey en Edimburgo, Escocia, sobre el agua submarina. “Pero es un tema que nunca ha sido investigado directamente por ningún proyecto de investigación en el pasado”.

Con eso, quiere decir que nadie a nivel mundial había perforado sistemáticamente en el fondo del mar en una misión para encontrar agua dulce. Expedition 501 fue literalmente innovadora: penetró en la tierra debajo del mar hasta 1,289 pies o casi 400 metros.

Pero siguió a un proyecto de investigación de 2015 que mapeó los contornos de un acuífero de forma remota, utilizando tecnología electromagnética y estimó aproximadamente la salinidad del agua debajo.

Esa misión, de la Institución Oceanográfica de Woods Hole y el Observatorio Lamont-Doherty Earth en la Universidad de Columbia, evidencia reportada de un “sistema de acuíferos en alta mar” en esta área, posiblemente rivalizando con el tamaño del más grande de Estados Unidos, el acuífero Ogallalaque suministra agua a partes de ocho estados de las grandes llanuras.

Dos desarrollos en 1976 habían despertado el interés en buscar agua dulce submarina.

En el medio de la isla Nantucket, el Servicio Geológico de los Estados Unidos perforó una prueba para ver qué tan lejos fue el agua subterránea. Él agua fresca extraída Desde tan grandes profundidades que hizo que los científicos se preguntaran si el agua provenía del mar, no del cielo.

El mismo año, esa agencia federal montó una expedición de 60 días A bordo de la concepción de Glomar del recipiente de perforación a lo largo de un vasto tramo de la plataforma continental desde Georgia hasta Georges Bank en Nueva Inglaterra. Perforó núcleos en busca de los recursos de la subsada, como el metano.

Encontró una cantidad reveladora de agua fresca o refrescada en pozo después del pozo.

Eso preparó el escenario para que los solicitantes de agua hicieran su trabajo en medio siglo más tarde.

Un momento eureka llega temprano

Poco después de que Robert llegó al primero de los tres sitios de perforación el 19 de mayo, muestras extraídas de la salinidad registrada del fondo marino de solo 4 partes por mil. Eso está muy por debajo del contenido de sal promedio de los océanos de 35 partes por mil, pero aún es demasiado salpicante para cumplir con el estándar de agua dulce de los Estados Unidos de menos de 1 parte por mil.

“Cuatro partes por mil fueron un momento de Eureka”, dijo Dugan, porque el hallazgo sugirió que el agua debe haber estado conectada a un sistema terrestre en el pasado, o todavía lo está.

A medida que pasaban las semanas y Robert se trasladó del sitio al sitio de 20 a 30 millas (30 a 50 kilómetros) de la costa, el proceso de perforación en el sedimento submarino anegado produjo una colección de muestras de hasta 1 parte por mil contenido de sal. Algunos eran incluso más bajos.

Bingo. Eso es lo que encuentras en muchos cuerpos de agua dulce en la tierra. Esa es el agua que puedes beber, en teoría. Nadie lo hizo.

No bebas el agua todavía

En meses de análisis por delante, los científicos investigarán una variedad de propiedades del agua, incluido lo que los microbios vivían en las profundidades, lo que usaron para nutrientes y fuentes de energía y los subproductos que podrían generar; En otras palabras, si el agua es segura para consumir o usar de otra manera.

“Este es un nuevo entorno que nunca antes se ha estudiado”, dijo Jocelyne Diruggiero, bióloga de la Universidad de Johns Hopkins en Baltimore que estudia la ecología microbiana de entornos extremos y no participa en la expedición.

“El agua puede contener minerales perjudiciales para la salud humana, ya que se filtró a través de capas de sedimentos”, dijo. “Sin embargo, un proceso similar forma los acuíferos terrestres que usamos para el agua dulce, y los generalmente tienen muy alta calidad”.

Al secuenciar el ADN extraído de sus muestras, dijo, los investigadores pueden determinar qué microorganismos están allí y “aprender cómo potencialmente se ganan la vida”.

Determinar la edad del agua es

llave

Las técnicas también se utilizarán para determinar si provienen de hielo glacial que se derrite hace miles de años o si todavía vienen a través de formaciones geológicas laberínticas de la tierra.

Los investigadores fecharán el agua en el laboratorio, y eso será clave para determinar si se trata de un recurso renovable que podría usarse de manera responsable. El agua primordial está atrapada y finita; El agua más nueva sugiere que el acuífero todavía está conectado a una fuente terrestre y se actualiza, sin embargo, lentamente.

“Más joven significa que fue una gota de lluvia hace 100 años, hace 200 años”, dijo Dugan. “Si es joven, se recarga”.

Esas preguntas son para la ciencia básica. Para la sociedad, todo tipo de preguntas complejas surgen si la ciencia básica afirma las condiciones necesarias para explotar el agua. ¿Quién lo administrará? ¿Se puede tomar sin un riesgo inaceptable de contaminar el suministro del océano anterior? ¿Será más barato o ambientalmente más amigable que las plantas de desalinización de hoy en día?

Dugan dijo que si los gobiernos deciden obtener el agua, las comunidades locales podrían recurrir a los acuíferos en tiempo de necesidad, como sequía, o cuando las tormentas extremas inundan reservas de agua dulce costeras y los arruinaron. La noción de usar este viejo agua enterrada es tan nueva que no ha estado en el radar de muchos formuladores de políticas o conservacionistas.

“Es una lección sobre cuánto tiempo puede llevar a veces hacer que estas cosas sucedan y la perseverancia que se necesita para llegar allí”, dijo el geofísico de Woods Hole Rob Evans, cuya expedición de 2015 ayudó a señalar el camino para 501. “Hay una tonelada de emoción que finalmente tienen muestras”.

Aún así, ve algunas banderas rojas. Una es que aprovechar los acuíferos submarinos podría alejar el agua de las reservas en tierra. Otra es que el agua subterránea submarina que se filtra al fondo marino puede proporcionar nutrientes vitales para el ecosistema, y ​​eso podría estar molesto.

“Si saliéramos y comencemos a bombear estas aguas, seguramente habría consecuencias imprevistas”, dijo. “Hay mucho equilibrio que tendríamos que considerar antes de comenzar a sumergirnos, perforar y explotar este tipo de cosas”.

Están muy lejos de casa

Para la mayoría en el proyecto, llegar y salir de Liftboat Robert significó un viaje de siete horas o más de Fall River, Massachusetts, en un bote de suministro que realizaba viajes redondos cada 10 días más o menos para reponer las existencias y rotar a las personas.

En la plataforma, durante todo el día, la raqueta de tuberías y maquinaria de metal, la mugre de perforación y el barro moteado mezclado con el trabajo más tranquilo y limpio de científicos en remolques convertidos en laboratorios prístinos y postes de procesamiento.

Allí, las muestras fueron tratadas de acuerdo con las diferentes necesidades de los geólogos, geoquímicos, hidrólogos, microbiólogos, sedimentólogos y más de la expedición.

Pasando a través de tubos de plástico transparente, Muck se cortó en discos como discos de hockey. Las máquinas exprimieron el agua. Algunas muestras se mantuvieron selladas para permitir el estudio de gases antiguos disueltos en el agua. Otras muestras se congelaron, filtraron o dejaron como está, dependiendo del propósito.

Después de seis meses de análisis de laboratorio, todos los equipos científicos de Expedition 501 se reunirán nuevamente, esta vez en Alemania durante un mes de investigación colaborativa que se espera que produzca hallazgos iniciales que apunten a la edad y el origen del agua.

El 31 de julio, Liftboat Robert subió sus piernas desde este lugar de agua oculta para poner fin a una misión que prestó crédito a otro pasaje de “la rima del antiguo marinero”, el poema clásico de Samuel Taylor Coleridge sobre la vida, la muerte y los misterios en el mar.

En un preludio del poema, en algunas ediciones, Coleridge escribió: “Creo fácilmente que hay más invisibles que la naturaleza visible en el universo”.

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Leña reportado de Seekonk, Massachusetts.

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