Obiectivele lecției

• Definiți apele subterane.
• Explicați locația, utilizarea și importanța acviferelor.
• Definiți arcurile.
• Descrieți modul în care funcționează fântânile și de ce sunt importante.

Vocabular

• acvifer
• acțiune capilară
• impermeabilă
• permeabilitate
• porozitate
• primăvară
• afundare
• pânza freatică
• puțul

Introducere

Deși acest lucru poate părea surprinzător, apa sub pământ este banală. De obicei, apa subterană se deplasează încet și silențios sub suprafață, dar în unele locații bulele la suprafață la arcuri. Produsele de eroziune și depunere de către apele subterane au fost descrise în capitolul Eroziune și depunere.

Apele subterane

Apele subterane sunt cel mai mare rezervor de apă dulce lichidă de pe Pământ și se găsesc în acvifere, poroase. rocă și sedimente cu apă între ele. Apa este atrasă de particulele solului și acțiunea capilară, care descrie modul în care apa se mișcă printr-un mediu poros, mută apa din solul umed în zonele uscate.

Acviferele se găsesc la diferite adâncimi. Unele sunt chiar sub suprafață, iar altele se găsesc mult mai adânc sub suprafața terenului. O regiune poate avea mai mult de un acvifer sub ea și chiar majoritatea deșerturilor sunt deasupra acviferelor. Regiunea sursă pentru un acvifer sub un deșert este probabil să fie departe de locul în care se află acviferul; de exemplu, poate fi într-o zonă montană.

Cantitatea de apă disponibilă pentru a pătrunde în apele subterane dintr-o regiune este influențată de climatul local, de panta terenului, de tipul de rocă găsit la suprafața, învelișul vegetal, utilizarea terenului în zonă și reținerea apei, care este cantitatea de apă care rămâne în pământ. Mai multă apă pătrunde în sol, unde există multă ploaie, teren plat, rocă poroasă, sol expus și unde apa nu umple deja solul și stânca.

Timpul de ședere al apei subterane acviferul poate fi de la minute la mii de ani. Apa subterană este adesea numită „apă fosilă” deoarece a rămas în pământ atât de mult timp, adesea de la sfârșitul epocii glaciare.

Acvifere

Caracteristicile unui acvifer

Pentru a fi un bun acvifer, roca din acvifer trebuie să aibă un bun:

• porozitate: spații mici între cereale
• permeabilitate: conexiuni între pori

Această animație arată porozitatea și permeabilitatea. Picăturile de apă se găsesc în porii dintre boabele de sediment, ceea ce este porozitate. Când apa se poate deplasa între minereuri, aceasta este permeabilitatea. http://www.nature.nps.gov/GEOLOGY/usgsnps/animate/POROS_3.MPG

Pentru a ajunge la un acvifer, apa de suprafață se infiltrează în jos în pământ prin spații minuscule sau pori din rocă. Apa se deplasează în jos prin roca permeabilă până ajunge la un strat care nu are porii; această rocă este impermeabilă (Figura de mai jos). Acest strat impermeabil de rocă formează baza acviferului. Suprafața superioară unde ajunge apa subterană este pânza freatică.

Pânza apelor

Pentru ca un acvifer de apă subteran să conțină aceeași cantitate de apă, cantitatea de reîncărcare trebuie să fie egală cu cantitatea de deversare . Care sunt sursele probabile de reîncărcare? Care sunt sursele probabile de descărcare?

În regiunile umede, cursurile de apă sunt alimentate de apele subterane; suprafața pârâului este partea de sus a stratului freatic (Figura de mai jos). În regiunile uscate, apa se scurge din pârâu în acvifer. Aceste cursuri sunt deseori uscate în mare parte a anului. Apa părăsește un rezervor de apă subterană în cursuri sau izvoare. Oamenii iau și apă din acvifere.

Ce se întâmplă cu pânza freatică atunci când sunt multe precipitații? Ce se întâmplă când este secetă? Deși nivelurile apelor subterane nu cresc și scad la fel de repede ca la suprafață, în timp, pânza freatică va crește în perioadele umede și va scădea în timpul secetelor.

Unul dintre cele mai interesante, dar extrem de atipice tipuri de acvifere se găsește în Florida. Deși acviferele sunt foarte rar râuri subterane, în Florida apa a dizolvat calcarul, astfel încât cursurile de apă să circule sub pământ și deasupra solului (Figura de mai jos).

Utilizarea apei subterane

Apa subterană este o sursă de apă extrem de importantă pentru oameni. Apa subterană este o resursă regenerabilă și utilizarea sa este durabilă atunci când apa pompată din acvifer este alimentată. Este important pentru oricine intenționează să sape o fântână să știe cât de adânc este sub suprafața stratului freatic.Deoarece apa subterană implică interacțiunea dintre Pământ și apă, studiul apelor subterane se numește hidrogeologie.

Unele acvifere sunt suprautilizate; oamenii pompează mai multă apă decât este înlocuită. Pe măsură ce apa este pompată, pânza freatică cade încet, necesitând săpături mai adânci, ceea ce necesită mai mulți bani și energie. Puțurile se pot usca complet dacă nu sunt suficient de adânci pentru a ajunge în pânza freatică coborâtă.

Acviferul Ogallala furnizează aproximativ o treime din apa pentru irigații din Statele Unite (Figura de mai jos). Acviferul se găsește de la 30 la 100 de metri adâncime pe aproximativ 440.000 de kilometri pătrați! Apa din acvifer este în mare parte din ultima eră glaciară.

Acviferul Ogallala este utilizat pe scară largă de oameni pentru nevoile municipale și agricole.

În fiecare an se ia de aproximativ opt ori mai multă apă din acviferul Ogallala decât este completat. O mare parte din apă este utilizată pentru irigații (Figura de mai jos).

Coborârea nivelului freatic poate cauza scufundarea suprafeței solului. Subsidența poate apărea sub case și alte structuri (Figura de mai jos).

Când acviferele de coastă sunt suprautilizate, apa sărată din ocean poate pătrunde în acvifer, contaminând acviferul și făcându-l mai puțin util pentru băut și irigare. Incursiunea cu apă sărată este o problemă în regiunile de coastă dezvoltate, cum ar fi în Hawaii.

Izvoare

Apa subterană se întâlnește cu suprafața într-un curs de apă, așa cum se arată mai sus, sau într-un izvor (Figura de mai jos) . Un izvor poate fi constant sau poate curge numai în anumite perioade ale anului.

Orașele din multe locații depind de apa din izvoare. Izvoarele pot fi o sursă extrem de importantă de apă în locațiile în care apa de suprafață este redusă (Figura de mai jos).

Puțuri

Un puț este creat prin săpături sau foraje pentru a ajunge la apele subterane. Când pânza freatică este aproape de suprafață, fântânile sunt o metodă convenabilă pentru extragerea apei. Când pânza freatică este mult sub suprafață, trebuie să se utilizeze echipamente specializate pentru a săpa o fântână. Majoritatea puțurilor folosesc pompe motorizate pentru a scoate apa la suprafață, dar unele încă necesită ca oamenii să folosească o găleată pentru a extrage apa (Figura de mai jos).

Rezumatul lecției

• Apele subterane sunt cele mai mari rezervor de apă dulce.
• Pânza freatică este partea de sus a unui acvifer sub care este apă și deasupra este rocă sau sol amestecat cu aer.
• Acviferele sunt zone subterane de sedimente sau roci care rețin apele subterane.
• Un acvifer are nevoie de o bună porozitate și permeabilitate.
• Acolo unde apa subterană intersectează suprafața solului, se poate forma un izvor.
• Oamenii sapă sau forează fântâni. pentru a accesa apele subterane.

Întrebări de examinare

1. Ce sunt apele subterane?

2. Ce este pânza freatică?

3. Ce sunt acviferele și de ce sunt atât de importante?

4. Umplerea unui acvifer este importantă deoarece face din acvifer o resursă care poate dura mult timp. Care credeți că sunt modalități de a păstra cantitatea de apă utilizată și cantitatea de apă alimentată la fel?

5. Cum funcționează o fântână?

6. Deoarece apa subterană este în mare parte nevăzută de la suprafață, cum ați putea monitoriza modul în care oamenii afectează cantitatea de apă subterană dintr-un acvifer?

Lecturi suplimentare / Linkuri suplimentare

Puncte de luat în considerare

• Este mai probabil ca apa dintr-un râu sau dintr-o fântână să fie curată de băut?
• De ce este o preocupare excesivă utilizarea excesivă a apelor subterane? oamenii au fost stabiliți pentru a conserva nivelul apei din lacuri și acvifere?