Гидрологов долгое время занимал вопрос о загадочном дефиците воды в подземных водоносных горизонтах острова Гавайи, не соответствующем объему выпадающих осадков. Тайна оказалась разгадана: анализ электропроводности воды на разных глубинах у побережья выявил наличие подземных рек, которые выходят на поверхность на расстоянии до четырех километров от берега.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances Американской ассоциации достижений науки (AAAS). Главный автор публикации — Эрик Аттиас ( Eric Attias), геофизик из Гавайского института геофизики и планетологии ( Hawai‘i Institute of Geophysics and Planetology). Для выявления мест, где подземные воды выходят на поверхность острова в океан, применялся метод электромагнитного сканирования с использованием контролируемого источника волн ( CSEM). За исследовательским судном на глубине приблизительно полметра буксировалась дипольная антенна длиной 40 метров, генерирующая сигнал частотой в один герц.
Специалисты собрали данные, полученные при обследовании маршрута протяженностью 200 километров, расположенного на территории 40 километров в длину и 4 километра в ширину. Анализ полученных данных показал, что в прибрежных водах острова Гавайи (также известного как «Большой остров», крупнейший в архипелаге) присутствуют несколько слоев с пониженной соленостью. Предполагается, что единственным источником этих слоев являются подземные реки пресной воды, выходящие из морского дна. В результате моделирования и анализа полученной установкой CSEM картины исследователи подсчитали объемы вытекающей таким образом воды.
Обнаруженные ранее неизвестные подземные резервуары пресной воды на Гавайях имеют общий объем приблизительно 3,5 кубических километров. Эти резервуары расположены на разных уровнях и простираются от вулкана Хуалалаи на расстояние около 35 километров. Некоторые из них, принимая форму подземных рек, выходят из морского дна на расстояние до четырех километров от берега острова. При этом значительный объем пресной воды содержится в породах морского дна.
Климат Гавайских островов характеризуется пассатами и обилием осадков на большинстве из них. Значительная часть воды удерживается почвой, а остальная часть проникает сквозь вулканические породы, заполняя пористые слои. Уникальное строение вулканических островов предполагает, что слои твердых пород и пород, способных задерживать воду, могут чередоваться на глубине до нескольких километров. Выявленный на острове Гавайи механизм позволяет предположить наличие крупных запасов пресной воды и на аналогичных геологических образованиях в других архипелагах. Это особенно актуально в контексте глобальных климатических изменений и увеличения продолжительности засушливых периодов.