Ученые создают трехмерные карты пещер под Гранд-Каньоном
Ученые впервые создали трехмерные карты пещер под северным окраином Гранд-Каньона с помощью портативного лазерного сканера. Это новаторское исследование, опубликованное в журнале *Scientific Reports*, подчеркивает важность этих пещер для экосистемы и водоснабжения парка, который ежегодно принимает более шести миллионов туристов.
Исследовательская группа из Университета Северной Аризоны провела сканирование примерно шести миль туннелей и лазов в трех пещерах, включая пещеру Роринг-Спрингс, которая является источником всего питьевого водоснабжения парка. Эти пещеры находятся в слоях известняка Редуолл и Муав, погруженных более чем на 700 метров ниже поверхности на плато Каибаб.
Таяние снега на поверхности плато приводит к тому, что вода просачивается через трещины и разломы, и предыдущие тесты с красителем показали, что она может перемещаться на 20 километров и достигать источников воды всего за несколько дней. Эта скорость представляет собой серьезную проблему: вода проходит через пористый известняк так быстро, что горная порода почти не очищает ее. Если в связанный провал или трещину попадут сточные воды после лесных пожаров или бактерии, подача питьевой воды может быть прервана до решения возникшей проблемы.
До проведения данного исследования ученые полагались на ручные двумерные карты пещер для понимания перемещения воды под землей, однако такие схемы не содержали достаточной детализации для отслеживания путей потока на обширной территории.
Трехмерные лазерные сканы изменили ситуацию. Исследования показали, что вода формирует свои пути вдоль стабильных паттернов трещин и наклонных слоев горных пород во всех трех пещерах, которые расположены на северном краю и разделены более чем на 29 километров. Эти паттерны указывают на древнюю тектоническую активность как на основную движущую силу подземных водных потоков в регионе.
Профессор Темуулен Санкей из Университета Северной Аризоны отметил: «Цель нашей работы заключалась в установлении геологической связи между тем, что мы можем наблюдать на поверхности, и тем, что происходит на глубине сотен или тысяч футов». Главный исследователь проекта Блейз ЛаСала добавил: «Это как смотреть в черный ящик: вы видите, что входит и что выходит, но гораздо сложнее понять, что происходит внутри».
Определение этих подземных путей дает чиновникам парка лучшую возможность отследить загрязнение до его источника и обеспечить безопасность единственного источника питьевой воды Гранд-Каньона. Хранение чистоты этой критически важной экосистемы имеет большое значение, не только для туристов, но и для местного населения и биоразнообразия региона. Анализ подземных водных потоков, базирующийся на современных технологиях, открывает новые горизонты для устойчивого управления водными ресурсами в уникальной природной среде.
