在夏威夷近海发现潜艇淡水提高了全球岛屿的希望

该图显示了夏威夷地下水从陆上到近海的输送机理的多层概念模型。

夏威夷大学的一项研究对世界各地的火山岛具有重要意义。根据夏威夷大学的一项研究，淡水在夏威夷岛近海存储的数量是以前的两倍。UH研究人员通过夏威夷EPSCoR的“艾克威”计划绘制了华拉莱含水层海底南部侧面的大量淡水库。突破性的发现发表在科学进展上，揭示了一种新颖的方式，可以将大量淡水从岸上输送到夏威夷岛沿岸的近海海底含水层。

这种机制可能为全世界的火山岛提供替代的淡水可再生资源。UHMānoa海洋与地球科学与技术学院（SOEST）院长说：“他们的证据表明，单独的淡水晶状体在夏威夷科纳海岸附近彼此叠置，大大改善了火山岛上可持续发展的前景。”布莱恩·泰勒（Brian Taylor）。

图片说明：名为“ Porpoise”的表面拖曳海洋控制源电磁（CSEM）系统的图示。

通过使用海洋可控源电磁成像，该研究揭示了淡水的陆上到近海运动，其是通过嵌入灰烬和土壤层之间的玄武岩的多层结构而形成的，这是从该地区以前的地下水模型中得出的。作为美国国家自然科学基金会资助的“艾克威”项目的一部分，研究分支机构的教师埃里克·阿蒂亚斯（Eric Attias）领导了海洋地球物理学运动。

埃里克·阿提亚斯（Eric Attias）（中）在夏威夷岛附近部署了拖曳式海洋可控源电磁（CSEM）系统。

阿蒂亚斯说：“我们的发现为传统的水文概念模型提供了范式转变，该模型已被夏威夷和其他火山岛的多个研究和水利组织广泛用于计算过去30年的可持续产量和含水层存储量，”阿蒂亚斯说。“我们希望我们的发现将增强未来的水文模型，并因此改善火山岛中清洁淡水的可用性。”

夏威夷岛外海洋中的表面牵引海洋控制源电磁（CSEM）系统。

斯克里普斯海洋研究所地球物理学教授史蒂文·康斯特布尔（Steven Constable）的合著者，开发了该项目中使用的受控源电磁系统，他说：“我整个职业生涯都在开发海洋电磁方法，例如这里使用的方法。看到设备被用于如此重要​​而重要的应用，真是令人欣慰。长期以来，电气方法一直被用于研究陆地上的地下水，因此将其扩展到海上是有意义的。”

哥伦比亚大学副教授Kerry Key使用电磁方法对各种海洋地球结构进行成像，但并未参与这项研究。他说：“这项新的电磁技术是一种改变游戏规则的工具，可用于进行具有成本效益的侦察调查，以识别含有淡水的区域含水层，然后再进行更昂贵的钻探工作以直接对孔隙水进行采样。它也可以用来绘制在孤立的井眼中已经识别出的任何含水层的横向范围。”

多两倍的水

SOEST的夏威夷地球物理与行星研究所地球化学家唐纳德·托马斯（Donald Thomas）也在进行这项研究。他说，这些发现证实存在的储水量是以前所想的两倍，是以前的两倍。

领导Humu？ula地下水研究项目的托…马斯说：“了解这种新的地下水机制对于更好地管理夏威夷的地下水很重要。”几年前，该项目在夏威夷岛上发现了另一个大型淡水供应。

夏威夷大学研究附属学院的埃里克·阿蒂亚斯（Eric Attias），位于瓦胡岛的瓦卢佩海滩公园。

建议在瓦胡岛使用与华拉莱含水层侧翼相似的近海淡水系统，该岛尚未应用电磁成像技术，但如果得到证明，则可以提供一个整体的新概念来管理淡水资源。

研究建议，这种新发现的运输机制可能是其他火山岛的治理机制。随着人们认为离岸水库对气候变化引发的干旱具有更强的抵御能力，全世界的火山岛都可以在其水管理策略中考虑这些资源。

参考：埃里克·阿蒂亚斯（Eric Attias），唐纳德·托马斯（Donald Thomas），达拉斯·谢尔曼（Dallas Sherman），卡伊拉·伊斯梅尔（Khaira Ismail）和史蒂文·康斯特布尔（Steven Constable）于2020年11月25日在《科学进展》杂志上发表的“海洋电子成像揭示了夏威夷新的淡水传输机制”一书。
10.1126 / sciadv.abd4866

该项目得到了美国国家科学基金会EPSCoR计划奖OIA＃1557349的支持。