冰川对人类和动物健康至关重要。事实上,70%的世界人口消耗了有一些冰川投入的水。要了解这些冰冷的巨头如何运作是很重要的,因为它们会影响下游生态系统。
Carli Arendt是一位担任NC国家的海洋,地球和大气科学助理教授,想要了解水域如何通过冰川移动;具体地,可以储存多长时间的底纤维水。
通常,科学家使用染料来确定水储存在冰川中的长度。它们在熔体季节将染料放在冰川的表面上,并测量它在下面的溪流中出现多长时间。然而,这种方法实际上只显示过境时间 - 水可以采取的时间长度从冰川到底部移动 - 它没有解决底层存储。
底透明度是指储存在冰川底部的水,冰可以与基岩接触。因为很难访问该区域,所以没有直接测量可以存储底纤维水的长度。
Arendt正在寻求改变这一点。与密歇根大学(Arendt开始作为研究生的学习)和怀俄明大学的同事,她最近进行了一个概念证明研究在计算子涂层储水时间的方法上。
在从加拿大Athabasca冰川的沉淀系统中收集的熔融水样中,在从加拿大的沉淀系统中收集的熔融水上的天然存在,无害的铀同位素(U-238和U-234)测量。随着时间的推移,铀同位素腐烂进入“女儿”产品,如氡222.通过寻找熔融水中的女儿产品存在,Arendt能够计算水中储存在子涂层系统中的长度。
Arendt还寻找熔融水中的磷和硝酸盐等天然元素的存在和浓度,以确定熔融水有多长时间能够与底层基岩相互作用。随着时间的推移,基岩可以部分地溶解成熔融水,冰川底部的冰与冰袋之间的摩擦可以抵达冰袋。两种方法都用矿物盐丰富水。
随着水样变得更加稀释,Arendt可以确定水与基岩的接触时间较少,帮助她计算储存时间。结果,Arendt和她的同事能够记录在融化季节期间减少底裂储存时间的直接证据。
但底裂解的熔融水和它包含的矿物质不仅仅是帮助计算存储。那些矿物质可以影响生活在下游的动物的生命周期。例如,在阿拉斯加的鲑鱼受益于具有更高水平的硝酸盐和磷的脱淀粉。这些营养素在熔体季节的特定点释放到水中,因此鲑鱼产卵是定时与这些熔体重合。鲑鱼健康直接绑在冰川健康中。
“冰川是我们生态系统中的关键球员,”Arendt说。“他们为含水层充电并提供营养野生动物需要生存。随着气候变化,了解对冰川和冰盖的影响将有助于我们解决水质和供应问题。“
研究出现在化学地质学。Arendt是本文的相应和第一作者。
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