Κάτω από την άμμο της Βόρειας Αφρικής, τεράστιες ποσότητες υπόγειου νερού γεμίζουν πορώδη στρώματα ψαμμίτη, εκτεινόμενα σε περιοχές μεγαλύτερες από πολλές χώρες. Μέρος αυτού του νερού εισχώρησε στο έδαφος όταν η βροχή έπεφτε πάνω στην έρημο Σαχάρα και παρέμεινε εγκλωβισμένο για δεκάδες χιλιάδες χρόνια ξηρασίας.
Η περιγραφή του ως «νερό όσο ένας ωκεανός» αποδίδει το μέγεθος, όχι όμως τη γεωλογία του φαινομένου. Δεν υπάρχει μία ενιαία υπόγεια θάλασσα κάτω από την έρημο. Η Σαχάρα καλύπτει αρκετά συστήματα υδροφόρων οριζόντων, με το νερό να καταλαμβάνει πόρους και ρωγμές των πετρωμάτων, όχι μια ανοιχτή κοιλότητα. Ο συνολικός όγκος είναι τεράστιος, αλλά δεν συγκρίνεται με εκείνον των ωκεανών της Γης.
Για την ηλικία του νερού, δείγματα δείχνουν διαφορετικές περιόδους επανατροφοδότησης, από δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια πριν. Σε ορισμένα βάθη του Νουβιανού Υδροφόρου Ορίζοντα, το νερό έχει εκτιμηθεί ότι παραμένει εκεί σχεδόν ένα εκατομμύριο χρόνια.
Οι μεγαλύτερες ποσότητες κάτω από τη Σαχάρα
Μελέτη του 2012 στο περιοδικό Environmental Research Letters εκτίμησε ότι η Αφρική διαθέτει περίπου 660.000 κυβικά χιλιόμετρα υπόγειου νερού. Η έρευνα, υπό τον Άλαν ΜακΝτόναλντ του Βρετανικού Γεωλογικού Ινστιτούτου, διαπίστωσε ότι τα μεγαλύτερα αποθέματα βρίσκονται κάτω από τη Λιβύη, την Αλγερία, την Αίγυπτο και το Σουδάν.
Η εκτίμηση αφορά το σύνολο της ηπείρου και όχι μόνο τη Σαχάρα, ενώ υπολογίζει το νερό που βρίσκεται στο υπέδαφος και όχι αυτό που μπορεί να αντληθεί. Οι διαφορές αυτές είναι κρίσιμες· ένας χάρτης αποθεμάτων δεν ισοδυναμεί με χάρτη παραγωγικών γεωτρήσεων.
Το πιο γνωστό αποθεματικό είναι το Νουβιανό Σύστημα Ψαμμιτών, που εκτείνεται κάτω από το Τσαντ, την Αίγυπτο, τη Λιβύη και το Σουδάν, καλύπτοντας περίπου δύο εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα. Ο Διεθνής Οργανισμός Ατομικής Ενέργειας (IAEA) το χαρακτηρίζει ως το μεγαλύτερο γνωστό σύστημα αρχαίου υπόγειου νερού στον κόσμο.
Στα δυτικά, το Σύστημα Υδροφόρου Ορίζοντα Βορειοδυτικής Σαχάρας εκτείνεται σε Αλγερία, Τυνησία και Λιβύη, ενώ άλλα μεγάλα υπόγεια συστήματα εντοπίζονται κάτω από το κεντρικό και δυτικό τμήμα της ερήμου. Οι γεωλογικοί χάρτες απλουστεύουν σχηματισμούς που διαφέρουν σε βάθος, πάχος, αλατότητα και διαπερατότητα.
Πώς «ζει» το νερό μέσα στα πετρώματα
Το νερό στους υδροφόρους ορίζοντες γεμίζει συνδεδεμένους πόρους και ρωγμές, όπως το νερό που απορροφά ένα σφουγγάρι. Ο ψαμμίτης μπορεί να διατηρεί κενά μεταξύ κόκκων άμμου, επιτρέποντας στο νερό να κινείται και να φτάνει σε γεωτρήσεις.
Η πορώδης δομή δείχνει πόσος κενός χώρος υπάρχει σε ένα πέτρωμα, ενώ η διαπερατότητα καθορίζει πόσο εύκολα κινείται το νερό. Ένα παχύ στρώμα μπορεί να κρατά μεγάλο όγκο, αλλά να τον απελευθερώνει αργά. Πηλώδη και σχιστολιθικά στρώματα παγιδεύουν το νερό υπό πίεση, ενώ τα ρήγματα μπορεί να λειτουργούν είτε ως δίοδοι είτε ως φραγμοί.
Γι’ αυτό ο συνολικός όγκος δεν μεταφράζεται αυτόματα σε διαθέσιμο απόθεμα. Η ομάδα του ΜακΝτόναλντ διαπίστωσε ότι οι γεωτρήσεις υψηλής απόδοσης είναι πολύ λιγότερες από ό,τι υποδηλώνει η συνολική ποσότητα. Συχνά το νερό είναι πολύ βαθύ, αλμυρό ή ακριβό για άντληση.
Περίοδοι «πράσινης» Σαχάρας
Η Βόρεια Αφρική έχει επανειλημμένα περάσει από υγρές και ξηρές φάσεις. Μεταβολές στην τροχιά της Γης ενίσχυσαν κατά περιόδους τον αφρικανικό μουσώνα, μετακινώντας τη ζώνη βροχοπτώσεων βορειότερα.
Κατά τις υγρές περιόδους, ποτάμια διέσχιζαν την έρημο και το νερό απορροφούνταν από τον ψαμμίτη. Έρευνα του 2015 στο Nature Communications αναγνώρισε με δορυφορικά δεδομένα ένα θαμμένο ποτάμιο δίκτυο μήκους 520 χιλιομέτρων στη δυτική Σαχάρα, ενεργό σε διάφορες υγρές φάσεις τα τελευταία 245.000 χρόνια.
Η πιο πρόσφατη «Υγρή Περίοδος της Αφρικής» διήρκεσε από περίπου 14.700 έως 5.500 χρόνια πριν. Τότε, δάση, ποτάμια και λίμνες φιλοξενούσαν ψάρια, ελέφαντες και ανθρώπινους οικισμούς, σε περιοχές που σήμερα είναι άνυδρες.
Πώς μετρούν οι επιστήμονες την ηλικία του νερού
Η ηλικία του υπόγειου νερού αντιστοιχεί στον χρόνο από τότε που η βροχή εισχώρησε στο υπέδαφος. Οι υδρογεωλόγοι την υπολογίζουν μέσω χημικών στοιχείων και ραδιενεργών ισοτόπων γνωστής ημιζωής.
Το ραδιενεργό άνθρακα χρησιμοποιείται για περιόδους δεκάδων χιλιάδων ετών, ενώ για αρχαιότερα δείγματα αξιοποιούνται ισότοπα όπως το κρυπτόν-81 και το χλώριο-36. Μετρήσεις έχουν δείξει ότι ορισμένα νερά του Νουβιανού Υδροφόρου παρέμειναν κάτω από τη Σαχάρα έως και ένα εκατομμύριο χρόνια.
Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε σταγόνα είναι τόσο παλιά. Το νερό αναμειγνύεται, οι ροές διαφέρουν και ορισμένα τμήματα λαμβάνουν περιορισμένη σύγχρονη ανατροφοδότηση.
Ένα τεράστιο αλλά πεπερασμένο απόθεμα
Το αρχαίο υπόγειο νερό δεν είναι ανανεώσιμο σε ανθρώπινη κλίμακα. Στο εσωτερικό της ερήμου, η βροχή δεν επαρκεί για να αντικαταστήσει ό,τι αντλείται. Η άντληση μοιάζει περισσότερο με εξόρυξη πεπερασμένου πόρου παρά με χρήση ανακυκλούμενου.
Η IAEA προειδοποιεί ότι η αυξανόμενη ζήτηση και η μείωση άλλων πηγών ασκούν πίεση στο Νουβιανό σύστημα. Οι χώρες Τσαντ, Αίγυπτος, Λιβύη και Σουδάν έχουν θεσπίσει κοινό πλαίσιο διαχείρισης, καθώς η άντληση σε μία μπορεί να επηρεάσει τις άλλες.
Ακόμη και ένα τόσο εκτεταμένο σύστημα μπορεί να υποστεί τοπική πτώση στάθμης. Η μείωση της πίεσης αυξάνει το κόστος άντλησης, στερεύει ρηχές γεωτρήσεις και αλλοιώνει την ποιότητα του νερού. Το κρίσιμο ερώτημα παραμένει πόσο από αυτό το πολύτιμο απόθεμα μπορεί να αξιοποιηθεί χωρίς να επιβαρυνθούν οι επόμενες γενιές.
Πηγή: scienceblog
