Управление водным балансом при помощи метода анализа содержания трития/гелия-3

Управление водными ресурсами похоже на управление денежными средствами на вашем банковском счете: вам нужно точно знать, сколько денег поступит, сколько вы можете потратить и что может это изменить. Какой-либо просчет может иметь серьезные и, возможно, долгосрочные последствия. Применительно к воде это может означать нехватку водных ресурсов или их загрязнение и непригодность для использования.

Чтобы правильно свести водный баланс, крайне важно, в частности, знать точный возраст воды. В отношении молодой воды, которая с большей вероятностью может быть подвержена воздействию текущих климатических условий и загрязнению, ученые используют метод анализа содержания трития/гелия-3. Применяя этот и другие методы, ученые из 23 стран сотрудничают с МАГАТЭ в деле сбора данных о водных ресурсах.

«Возраст воды говорит о том, откуда она, скорее всего, взялась, как быстро она пополняется и насколько вероятно ее загрязнение, — сообщил Хамид Марах, научный директор Национального центра ядерной энергии, науки и технологии Марокко (CNESTEN). — Благодаря методу анализа содержания трития/гелия-3 мы можем сказать, что возраст воды составляет 1 год, 5 или 25 лет, а не просто заявить, что она молодая, старая или смешанная».

Возраст воды может варьироваться от нескольких месяцев до миллионов лет. Например, если воде один год, то это означает, что для ее пополнения потребуется один год и что она со значительно большей вероятностью может быть подвержена воздействию текущих климатических условий и загрязняющих веществ. Если воде 50 000 лет, то на ее пополнение уйдет 50 000 лет, и она с меньшей вероятностью будет загрязнена или затронута текущими климатическими изменениями.

Почти все имеющиеся в мире запасы пресной воды сосредоточены в водоносных горизонтах, которые представляют собой пористые слои проницаемых пород под поверхностью земли. Содержащаяся в них вода называется подземной водой. По мере своего пополнения подземные воды попадают в море или выходят на земную поверхность естественным путем в виде рек, родников и озер.

«Растущий спрос на подземные воды в сочетании с воздействием сельского хозяйства, изменения климата и деятельности человека делает проблему устойчивости еще более важной, — отметил г-н Марах. — Если из водоносного горизонта извлекать слишком много воды, то уровень воды падает, что может иметь катастрофические последствия. Речь не идет об одном или двух десятилетиях: последствия могут ощущаться на протяжении поколений».

Метод анализа содержания трития/гелия-3 является одним из наиболее распространенных методов изучения молодой воды, возраст которой составляет менее 60 лет (см. вставку «Наука».) Данные, собранные в ходе этих исследований, могут помочь директивным органам в разработке более предметных и устойчивых стратегий и принципов управления водными ресурсами.

«Использование ядерных методов для изучения водных ресурсов разрушает устоявшиеся парадигмы и меняет наше классическое понимание основных факторов, лежащих в основе гидрологических процессов, — заявил Рикардо Санчес-Мурильо, специалист по изотопной гидрологии и доцент Национального университета Коста-Рики. — Например, в Коста-Рике результаты, полученные благодаря использованию изотопных методов, находят отражение в планах управления водными ресурсами и принимаемых решениях в этой сфере, помогая стране в достижении к 2030 году цели 6 в области устойчивого развития, касающейся водных ресурсов».