La recherche pourrait permettre aux gens de faire des prédictions à l'échelle continentale sur les endroits où il pourrait être plus sûr de stocker les contaminants profondément sous terre.

Les hydrologues s'intéressent généralement à des éléments tels que les prévisions de débit de cours d'eau et d'inondations, c'est-à-dire l'eau qui réside généralement dans les 10 premiers mètres environ de la terre.

Ce travail est à la frontière de l'hydrologie, microbiologie et géologie.

"Il semble que chaque fois que quelqu'un gratte un nouveau point dans le sous-sol, nous trouvons la vie existant quelque part que nous ne pensions pas qu'elle pourrait auparavant et l'un des aspects clés de cela semble être la circulation de l'eau, " a déclaré le co-auteur Dr Grant Ferguson (Ph.D.), professeur au Collège d'ingénierie de l'Université de la Saskatchewan, École de l'environnement et de la durabilité, et membre de l'Institut mondial pour la sécurité de l'eau.

"Ce que nous pensons voir dans le sous-sol, c'est qu'il ne s'est pas encore adapté à notre géologie actuelle, " a déclaré Ferguson. "Nous examinons non seulement l'hydrologie profonde dans la profondeur, mais le temps profond, trop."

L'article, " Circulation d'eau météorique profonde dans la croûte terrestre, " a été récemment publié par Lettres de recherche géophysique .

La recherche montre que l'eau qui a commencé sous forme de précipitations peut atteindre des profondeurs de plus d'un kilomètre et jusqu'à cinq kilomètres sur une grande partie de l'Amérique du Nord. Les montagnes escarpées ont une circulation plus profonde d'eau météorique et dans des endroits où la topographie est relativement plate, la profondeur de circulation est plus faible.

"Le sous-sol profond est une boîte noire, " a déclaré la co-auteure Dr Jennifer McIntosh (Ph.D.), professeur d'hydrologie et de sciences atmosphériques à l'Université de l'Arizona. "Nous voulions éclairer cela en utilisant des mesures sur le terrain que les gens ont faites pour dire à quelle profondeur l'eau météorique … a circulé."

McIntosh a déclaré qu'elle était surprise de la précision de leurs prévisions, mais que les endroits où leurs modèles ne fonctionnaient pas jetaient également une lumière intéressante sur notre monde :elle a déclaré qu'à certains endroits, la topographie actuelle ne peut pas expliquer les profondeurs de circulation de l'eau météorique.

« Si nous remontons le temps, la surface de la terre avait l'air différente, " a déclaré McIntosh. "Nous commençons à étudier comment ce changement au cours du temps géologique a eu un impact sur l'eau profonde du sous-sol."

Cette recherche touche aux forces géologiques de l'époque où les montagnes Rocheuses étaient plus grandes ou lorsque le Grand Canyon s'est formé, donc l'eau a des centaines à des millions d'années.

Les chercheurs ont utilisé une technologie de « empreintes digitales » avec des isotopes stables dans l'eau, des formes d'atomes non radioactives qui peuvent être mesurées dans des échantillons d'eau. Les isotopes stables leur ont raconté les origines et l'histoire de l'eau, qu'ils ont comparés aux prédictions qu'ils avaient faites sur la profondeur de circulation en fonction de la topographie et de la géométrie du sous-sol.

C'était un exercice d'exploration de données. La plupart des points de données étaient des échantillons collectés par des chercheurs précédents, comme l'eau qui s'est infiltrée dans les mines profondes.

« L'eau du sous-sol peut avoir des milliers voire des millions d'années, et à certains endroits parcouru des kilomètres de profondeur avant de remonter à la surface, " a déclaré McIntosh.

Le long de son chemin d'écoulement, l'eau a réagi avec les roches et a libéré des éléments dans ce que McIntosh décrit comme "une bande transporteuse d'eau" qui était autrefois en contact avec la surface et finira par revenir à la surface en portant ces signatures naturelles de leurs voies d'écoulement.

"Si vous pensez à ce que pourrait être notre héritage, que l'eau pénètre dans le sol aujourd'hui, circulant à des profondeurs de quelques kilomètres, que trouverait une civilisation future ?", a déclaré Ferguson.

Les microplastiques et autres contaminants s'enfonceront-ils profondément dans le sous-sol pour être découverts dans 100 millions d'années, quelle que soit la civilisation qui existe à cette époque ? Qu'est-ce que cela leur dira sur nous ?

Ce ne sont pas des sujets auxquels les hydrologues pensent généralement, dit Ferguson, dont la recherche fait également partie du programme pancanadien Global Water Futures

"[Les hydrologues] pensent qu'ils parlent de longues périodes lorsqu'ils examinent les inondations historiques remontant aussi loin que l'enregistrement instrumental irait, " qui est d'environ 100 ans, dit Ferguson.