Долгое время гидрологи ломали голову над загадкой острова Гавайи — по неизвестным причинам в его подземных водоносных горизонтах было гораздо меньше воды, чем должно быть с учетом количества выпадающих осадков. Теперь она разгадана: изучение электропроводности воды на разных глубинах у побережья позволило найти целые подземные реки, которые выходят из дна на расстояние до четырех километров от береговой линии.
Схема распределения пресной и соленой воды в породах острова Гавайи / ©Science Advances 25 Nov 2020: Vol. 6, no. 48, eabd4866, DOI: 10.1126/sciadv.abd4866
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances Американской ассоциации достижений науки (AAAS). Главный автор публикации — Эрик Аттиас (Eric Attias), геофизик из Гавайского института геофизики и планетологии (Hawai‘i Institute of Geophysics and Planetology). Для поиска мест выхода водоносных горизонтов острова в океан использовали метод электромагнитного сканирования контролируемым источником волн (CSEM). Фактически за исследовательским судном на глубине около полуметра буксировалась 40-метровая дипольная антенна, испускающая сигнал на частоте одного герца.
Суммарно специалисты собрали данные с 200-километрового маршрута, который пролегал на площади 40 километров в длину и четырех километров в ширину. После обработки данных ученые выяснили, что в прибрежных водах острова Гавайи (он же «Большой остров», самый крупный в архипелаге) есть несколько слоев с пониженной соленостью. Единственным их источником могут быть выходящие из морского дна подземные реки пресной воды. В результате моделирования и анализа полученной установкой CSEM картины исследователи подсчитали объемы вытекающей таким образом воды.
Общий объем ранее неизведанных подземных резервуаров на Гавайи составляет порядка 3,5 кубического километра пресной воды. Они располагаются на нескольких уровнях и простираются от вулкана Хуалалаи в стороны на 35 километров. Как минимум несколько из них в виде подземных рек выходят из морского дна на расстояние до четырех километров от берега острова. И значительная часть этого объема пресной воды находится в горных породах морского дна.
Климат Гавайских островов — пассатный, и почти на всех из них выпадает много осадков. Часть воды задерживается почвой, а остальное просачивается через вулканические породы и заполняют пористые слои. Особенности строения вулканических островов таковы, что чередование твердых и задерживающих воду пород может повторяться несколько раз, вплоть до значительной глубины (порядка нескольких километров). Открытие этого механизма на острове Гавайи позволяет предположить, что на аналогичных геологических образованиях других архипелагов также можно найти большие запасы пресной воды. Это довольно важно с учетом глобальных изменений климата и увеличения периодов засухи.
