As the world warms and ice sheets melt, the ocean continually rises. The greater Boston area can expect to see between one and six feet of sea level rise by 2100, according to recent estimates. To find out what this rise might mean for freshwater supplies
当世界大陆和冰盖融化时,海洋就开始了根据数据估计,到2100年,更大的Bostona预计将成为一名出色的球员,并将成为一支优秀的球队为了了解这一增长对淡水供应的意义,马萨诸塞州大学的一位水文地质学家与东南部马萨诸塞州平原联盟(SEMPBA)合作,由地球、地理和气候教授DavidBoutt领导13另一个基层环境组织开发了一种创新的新模型,该模型不仅可以预测未来75年的盐水入侵,还可以确定当今盐污染的主要来源——道路和人类发展该团队在马萨诸塞州普利茅斯的盐水入侵脆弱性评估中心发布了他们的研究结果
“多年来,我一直在与马萨诸塞州东南部的公民利益相关者合作,”Outt说,“2021年,一个致力于培养“阳光环境”特征的环境团体,即PineBarensAlliance,通过一个项目来帮助评估生态项目中的社区如何最好地为气候变化做好准备。”
许多同事,包括麻省理工大学的毕业生和研究助理Alexander Kirshen、本科生Rachel King和Carly Lombardo、毕业生DanielCorkran和博士后研究员Brendan Moran,抓住了应用国际学术研究的机会,在家里解决了现实世界中的问题
普利茅斯是该镇唯一的水源由于普利茅斯一直延伸到海洋的边缘,它在海平面上极其敏感在他们的研究中,Boutt、Kirshena和同事们深入研究了什么是上诉流经陆地表面的地下水和同样单向流动的海水相互推挤,达到平衡状态淡水侧的所有钻孔都会流出淡水,但只要钻入淡水之间的支架接合点,就会出现盐水在海洋中,地下水冲刷过的地表,以及经过开采的地下水可能会突然变咸
尽管理论可能看起来很合适,但实际上,为了避免预测,淡水的流量和相互作用是一个非常复杂的问题
开始时,地下水盐度数据库将收集普利茅斯地区地下水和地表水(如池塘和溪流)的所有可用数据,并测量盐度这为人们对当前位置和可能的高盐度水源的理解奠定了基础
接下来,BouttandKirshe纳多ptedanexistingUS地质调查水文地质模型,只关注水文地质方程的海岸部分,延伸到海岸5公里模型包括相应的、溪流、地表径流——或者大量渗入设备的沉积物——以及从设备中抽取的各种井和通过渗透或光学系统返回到设备的废水
最后,他们进行了一系列的模型运行,以考虑未来降水、海平面上升、地下水使用和返回设备的水的变化等方面的各种情况
Kirshen说:“我们发现,在海平面上升的情况下,到2100年,冰川面积将不稳定地增加17亿克/升,而海洋和淡水的半行带将向陆地迁移200米。”8米,大多数池塘的盐度不会因为这种盐度的来源而增加研究小组还了解到,通过败血症系统返回设备的水显示出同样的作用,有助于限制盐水入侵Kirshen说:“大约66%的水被冲到了设备上。”
也许今天盐度最高的大企业并没有接近过去,但在陆地上,特别是在陆地上“这让我很惊讶,”布特说,“而且看起来每天都有上升的物质来源。”
“在与麻省大学阿默斯特分校的合作中,我们一直在考虑普利茅斯的市政基础,”斯坦福大学副校长FrankMand说“我们与同一核心地区的30多个社区有着良好的地理基础。因此,考虑到普利茅斯的情况良好,更重要的是,我们没有一个完整的基础——以及评估地下水入侵敏感性的新方法——可以转移到其他社区,并将有助于为普利茅斯和其他社区未来几年的计划提供信息。”
“我们没有指望科学来帮助我们从错误中恢复过来,”Mandadds说“我们希望避免未来的问题。这本身就很有价值。”
为了应对未来,Bouttan和Kirshen进一步建议,对该地区的水文地理进行更精细的分析,建立一个早期预警系统来监测最严重的盐水入侵,在最容易受到盐污染的地区开发新井,并考虑到一些做法,如在室内测试吸附剂,这些做法目前对地下水的大部分接触都是负责任的耳