Χρησιμοποιώντας τη βαρύτητα για να βρούμε νερό

To έργο Gravity and Hydrology in Africa μετρά βαρυτικές ανωμαλίες  χρησιμοποιώντας  FG5 βαρυτόμετρα, όπως αυτό που απεικονίζεται ανωτέρω. (Πηγή: NOAA)

Οι ερευνητές χρησιμοποιώντας τεχνολογία πιο εξελιγμένη και επιστημονική από  ότι οι βέργες ραβδοσκοπίας μπορούν να εντοπίσουν τα  υπόγεια νερά από μακριά .Κάνοντας χρήση αισθητήρων που μετράνε μικροσκοπικές αλλαγές στη βαρύτητα είναι σε θέση να βρίσκουν υπόγεια νερά.

Παραδοσιακοί  ανιχνευτές που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση των υπόγειων υδάτων μετράνε την πίεση του νερού , τα άτομα υδρογόνου και  την υγρασία σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Επειδή ανιχνεύουν μόνο το άμεσο περιβάλλον, οι μετρήσεις δεν δίνουν  με ακρίβεια την περιεκτικότητα νερού που ποικίλλει με το βάθος.

Μία πρόταση για την επίλυση αυτού του προβλήματος περιλαμβάνει η μέτρηση μικροσκοπικής βαρυτικής αλλαγής που προκαλείται από το νερό που συσσωρεύεται υπόγεια. Για να επαληθεύσουν την ιδέα τους, οι επιστήμονες μέτρησαν την απόλυτη βαρύτητα για τρία χρόνια σε μια τοποθεσία στο βόρειο Μπενίν της Δυτικής Αφρικής που συχνά κερδίζει και χάνει το νερό ως μέρος του έργου  Gravity and Hydrology in Africa.

Ο Basile Hector του Institut de Physique du Globe de Strasbourg στο Στρασβούργο της Γαλλίας, παρουσίασε τις μετρήσεις της βαρύτητας  του Μπενίν σε συνέδριο υδρολογίας που διοργάνωσε  πρόσφατα η  Αμερικανική Γεωφυσική Ένωση.

Μετά τη διόρθωση των υπερ-ευαίσθητων  μετρήσεων των βαρυτικών αλλαγών  από άλλες εξωτερικές πηγές, όπως παλίρροιες ωκεανών, ατμοσφαιρική πίεση και πολικές κινήσεις, οι  μικρό- αλλαγές στη βαρύτητα (περίπου το 1 / 100000000 της  έλξης της βαρύτητας της Γης) συσχετίστηκαν με τις μεταβολές της στάθμης των υδάτων, όπως δήλωσε ο Basile Hector "Το υπόλοιπο είναι άμεσα συνδεδεμένο με τον υδρολογικό κύκλο", είπε. "Είναι σε φάση με τον υδρολογικό κύκλο."

Για να πάρουν πιο ακριβείς εκτιμήσεις της στάθμης των υδάτων, οι ερευνητές μέτρησαν την περιεκτικότητα σε νερό σε δύο κύριες πηγές της περιοχής: το ανώτερο στρώμα, όπου το νερό είναι με τη μορφή της υγρασίας και τον υποκείμενο υδροφόρο ορίζοντα (όπου το νερό διαποτίζει το έδαφος ).

Για το ανώτερο στρώμα, οι ερευνητές τοποθέτησαν ανιχνευτές  σε βάθος 6 μέτρα για τη μέτρηση της πυκνότητας των ατόμων υδρογόνου και κατ 'επέκταση, την πυκνότητα  των μορίων  νερού. Για τον υδροφόρο ορίζοντα, οι ερευνητές τοποθέτησαν ανιχνευτές  μέσα σε ένα βάθος 10 μέτρων και μέτρησαν την  πίεση του νερού, το οποίο βοηθά στον υπολογισμό του βάθους του νερού ελεύθερης επιφανείας. Στη συνέχεια συνέκριναν τα δεδομένα με τα δεδομένα βαρύτητας.

"Τα αποτελέσματα ήταν εκπληκτικά», δήλωσε ο Hector. «Είναι πολύ ελπιδοφόρο για τη βαρύτητα και την υδροβαρυτική (έρευνα)."Ωστόσο, ο Hector προειδοποιεί ότι τα ευρήματα είναι προκαταρκτικά."Θα υπάρξει ανάγκη για την επικύρωση, την οποία κάνουμε σήμερα», είπε.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το Institut de Physique du Globe de Strasbourg