El movimiento del agua subterránea en los acuíferos muy por debajo de la superficie a menudo lleva consigo una variedad de contaminantes que se pueden rastrear hasta los sistemas sépticos con fugas, infraestructura subterránea dañada, uso excesivo de fertilizantes y otros usos de la tierra. Pero a menudo se desconoce dónde terminan esas aguas subterráneas y esos contaminantes.

Usando un dron con una cámara termográfica infrarroja, un equipo de investigadores de la Universidad de Rhode Island dirigido por el estudiante de doctorado Kyle Young ha rastreado parte de ella hasta los estanques costeros de Ocean State.

"Buscamos cuantificar la cantidad de nutrientes que ingresan a nuestros estuarios y lo que les sucede a esos nutrientes, "dijo Young, un piloto de helicóptero de la Guardia Costera y profesor de física en la Academia de la Guardia Costera de licencia para obtener su doctorado. "El nutriente clave es el nitrato. En pequeñas cantidades, el nitrato es algo bueno, pero en cantidades mayores puede degradar el ecosistema ".

Young y su consejero, Profesora asociada de URI Soni Pradhanang, buscan cuantificar la descarga de agua subterránea en los estanques de sal como parte de un análisis de lo que ellos llaman un "balance de agua" o una contabilidad de toda el agua que fluye hacia y desde el área.

"Sabemos la cantidad de precipitación que cae, podemos cuantificar la cantidad de escorrentía que ingresa al agua de los arroyos, pero una cosa que no es fácil de cuantificar directamente es el flujo de agua subterránea, ", dijo Pradhanang." No sabemos cuánta agua va de los acuíferos a otros cuerpos de agua ".

Dado que la temperatura del agua subterránea es más fría que la de los estanques de sal a fines del verano, un dron equipado con una cámara termográfica infrarroja puede detectar una columna de agua fría en los estanques que probablemente sea una descarga de agua subterránea. Y eso es exactamente lo que el estudiante de posgrado de Young and Pradhanang Lab, Jeeban Panthi, y la estudiante de pregrado, Janelle Kmetz, han encontrado en los estanques de Green Hill y Ninigret.

Volaron sus $ 10, 000 drone a 400 pies sobre millas de la costa del estanque salado y capturaron varias imágenes infrarrojas que muestran zonas frías significativas que sugieren que el agua subterránea está entrando en el estanque desde el fondo. Debido a que el agua subterránea es agua dulce y menos densa que el agua salada de los estanques, sube a la superficie, entregando una señal clara a la cámara de infrarrojos.

"El hecho de que no veamos columnas en algunas áreas no significa que no haya descarga de agua subterránea allí, también, "señaló Young." Podría haber un componente de agua dulce demasiado pequeño para que aparezca en la firma térmica, o puede que no sea lo suficientemente fría en comparación con el agua circundante. Pero una cosa que podemos decir sobre las plumas que encontramos es que tienen abundante agua dulce, significa aguas que vinieron de la zona terrestre ".

Lo que eso significa para la salud de los estanques costeros es incierto. Descargas como las que encontraron los investigadores probablemente han estado ocurriendo durante muchos años, y el agua subterránea no siempre contiene contaminantes. Pero identificar sus ubicaciones puede ser útil para rastrear el movimiento de contaminantes terrestres hacia los estanques en el futuro.

El descubrimiento también tiene implicaciones en el contexto del cambio climático. Según Pradhanang, el agua subterránea afecta la salinidad y el pH del agua del estanque, que es fundamental para muchas actividades acuáticas como la acuicultura, así como a las plantas y animales que viven en los estanques.

Si las marejadas ciclónicas ocurren con más frecuencia, como se predice con el cambio climático, pueden afectar la cantidad de agua subterránea que ingresa a los cuerpos de agua, cambiando las condiciones ambientales y afectando negativamente la vida silvestre que vive allí. "Podría tener implicaciones a nivel de ecosistema, "Dijo Pradhanang.

Ahora que se han identificado las ubicaciones de las plumas, Young continúa con sus vuelos con drones para ver cómo el clima y las mareas afectan las columnas.

"Volar equipos altamente sensibles en un avión es una investigación de alto riesgo, ", dijo." Cuantificar cómo cambia la descarga con el tiempo es el siguiente paso. Pero hasta ahora es bueno que hayamos podido identificar los sitios de posible contribución de contaminación a los estanques ".

Una vez que Young regrese a la Academia de la Guardia Costera el próximo año, Pradhanang espera que los futuros estudiantes emprendan el proyecto para identificar las ubicaciones y las cantidades de descarga de agua subterránea en otros estanques de sal, cuerpos costeros y de agua dulce, Bahía Narragansett, y en otros lugares de la región.