Ytligt grundvatten beräknas i genomsnitt bli mellan 2,1°C och 3,5°C varmare i slutet av århundradet, enligt en världsunik global temperaturmodell för grundvatten.
Charles Darwin Universitys (CDU) Outstanding Future Researcher Dr. Dylan Irvine och University of Newcastles Dr. Gabriel Rau har samarbetat med kollegor från Kanada, Tyskland och Österrike för att utveckla modellen, som syftar till att avslöja de långsiktiga konsekvenserna av den pågående uppvärmningen av grundvatten i ytligt vatten som orsakas av klimatförändringar.
Enligt modellen kommer den högsta uppvärmningen att ske i centrala Ryssland, norra Kina och delar av Nordamerika samt i Amazonas regnskog, och även i Australien förväntas grundvattentemperaturen stiga. Uppsatsen publiceras i tidskriften Nature Geoscience.
Dr Irvine från CDU:s Research Institute for the Environment and Livelihoods säger att en ökning av grundvattentemperaturen kan vara en anledning till oro.
”Grundvatten är det vatten som finns under jordytan i porutrymmen i stenar och jordar. Det är avgörande för livet på jorden”, säger Dr. Irvine.
”Grundvattnets temperatur kan påverka ekosystem, vattenprocesser och vattenkvalitet. Om grundvattentemperaturen ökar kan tyvärr många temperaturkänsliga, grundvattenberoende ekosystem hotas.
”Mycket fokus på klimatförändringarna har med rätta handlat om väderhändelser och tillgången på vatten, men vi måste tänka bredare kring hur klimatförändringarna kommer att påverka grundvattnet.”
Tyvärr visar modellen att grundvattentemperaturerna i Australien, precis som i andra länder, förväntas stiga.
”Vårt grundvatten här kommer att värmas upp, men hur mycket beror på om människan kan minska utsläppen av växthusgaser för att bidra till att mildra klimatförändringarna”, säger Dr. Irvine.
”Dessa temperaturökningar kan påverka viktiga processer som grundvattenkemi, metallutlakning och mikrobiologi, vilket påverkar vattenkvaliteten.”
”Om temperaturerna ökar kan vi se betydande effekter på våra lokala vattenlevande djur, inklusive deras lekprocesser, vilket kommer att påverka industrier och samhällen som är beroende av dessa ekosystem.”
Dr Gabriel Rau, medförfattare och lektor i hydrogeologi vid University of Newcastle, varnade för att uppvärmningen av grundvattnet kan ha en negativ inverkan på många ekosystem som är beroende av grundvatten.
Dr Gabriel Rau från University of Newcastle har bidragit till utvecklingen av den första globala modellen för grundvattentemperaturer. Kredit: Newcastle University
”Floder är beroende av grundvatten för att kunna fortsätta flöda under torra tider. Varmt vatten innehåller mindre upplöst syre. Vi har sett i Murray Darling hur låg syrehalt i vattnet kan bidra till fiskdöd”, säger Dr. Rau.
Enligt Världshälsoorganisationen har för närvarande endast 18 av 125 länder riktlinjer för dricksvattentemperaturer.
Om grundvattnet fortsätter att värmas upp kan det också äventyra dricksvattnets säkerhet.
”Vår modell uppskattar att mellan 59 och 588 miljoner människor i världen år 2099 kommer att bo i områden där grundvattnet överskrider det högsta tröskelvärdet för riktlinjer för dricksvattentemperatur som fastställts av något land”, säger Dr. Rau.
”När grundvattnet blir varmare ökar risken för tillväxt av patogener, vilket påverkar dricksvattenkvaliteten och potentiellt kan påverka många människors liv.”
”Detta är särskilt oroande i områden där tillgången till rent dricksvatten redan är begränsad, och i områden där grundvatten används utan behandling.”
Dr Rau förklarade också att stigande grundvattentemperaturer också utgör en ekonomisk risk.
”Många viktiga industrier som jordbruk, tillverkning och energiproduktion är beroende av grundvatten för sin verksamhet. Om det grundvatten som de är beroende av blir för varmt eller mer förorenat kan det störa deras verksamhet och potentiellt leda till ekonomiska förluster”, säger Dr. Rau.
För att illustrera den potentiella förändringen av grundvattentemperaturen till följd av klimatförändringarna har forskargruppen, under ledning av Dr. Susanne Benz från Karlsruhe Institute of Technology, utvecklat en interaktiv online-applikation som visar de förväntade temperaturförändringarna.
Denna Google Earth Engine-app ger zoombara kartor över årliga medel-, max- och mintemperaturer i grundvattnet på olika djup och säsongsvariationer för utvalda år och klimatscenarier, vilket forskargruppen hoppas ska underlätta vidare forskning.
Ytterligare information: Susanne A. Benz et al, Global groundwater warming due to climate change, Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01453-x
