研究によると、地球温暖化は地下水にも反映されており、35の測定所からのデータによると、ここ数十年で地表温度の上昇によりバイエルン州の地下水が大幅に温暖化したという。深さ20メートルの水温は現在、30年前よりも平均して1度近く高くなっています。ドイツの他の地域でも同様の傾向が想定されます。地下の温度上昇は地下の生態系に問題な影響を与える可能性があると研究者らは言う。ただし、熱の一部は、地熱システムを使用して持続可能なエネルギーを生成するために使用することもできます。
空気が加熱されると、空気が接触する物質にも影響が及ぶことが知られています。このいわゆる熱結合も地質を形成します。大気中の平均温度が上昇すると、地面と水循環内の流体も温まります。したがって、ある時点で、温暖化傾向は地下水にも反映されるでしょう。 「大気とは対照的に、地下の反応は非常にゆっくりです」とマルティン・ルーサー大学ハレ・ヴィッテンベルク校のピーター・バイエル氏は言う。地質学者によると、下層土は短期的な温度変動や季節には反応せず、より長期的な傾向を示すため、気候変動の特に優れた指標となるという。
地下水の「発熱測定」
「地下における温暖化の影響はすでに実証されていますが、全体的にはまだデータが少ないのです」とバイエル氏は強調する。だからこそ、彼と同僚のハンネス・ヘメルレはバイエルン州でこのテーマに関する調査を行っている。 2 人の地質学者は、さまざまな深さにある 35 か所の地下水の温度を測定しました。彼らはこのデータを 1990 年代にすでに記録されていた測定結果と比較することができました。研究者らによると、この期間中、バイエルン州の平均気温は摂氏1.05度上昇したという。測定ステーションは州全体に分散しているため、比較データから地域全体の地下水温の推移について幅広い洞察が得られる可能性がある、とバイエル氏とヘンメルル氏は説明する。
比較の結果、地下水供給の地域的特性に関係するいくつかの例外を除いて、深層水貯留層には明らかな温暖化傾向があることが示されました。 「約 15 メートル以降では、気候変動の影響が非常に明確になります。短期的な局地的変動や季節変動はもはや目立たなくなります」とヘンメル氏は説明します。地質学者の報告によると、深さ20メートルの地下水は現在、1990年代に比べて平均で摂氏約0.9度暖かくなっている。深さ60メートルでは、気温上昇はまだ0.3度程度だった。
地熱利用可能
結果をドイツ全体に 1 対 1 で転送することはできません。 「しかし、傾向は同じであると考えられます」とヘマール氏は言う。 「おそらく、地下水は気温に遅れて反応して温まり続け、将来的にも大気温度の上昇に反応し続けるだろう」と地質学者は述べた。科学者らは、この温暖化が地下の生物にどのような影響を与える可能性があるかを推定するのはまだ難しいと述べている。しかし、高温は微生物の増殖に影響を与え、したがって地下の物質の代謝回転にも影響を与えることが知られています。しかし、バイエル氏とヘメルル氏によると、非常に一定の温度に適応している地下生態系も潜在的に圧力にさらされる可能性があるという。
科学者たちは、気候変動の結果からも何か良いことが得られる可能性があると強調しています。地下水からの熱は、地熱システムを通じて持続可能なエネルギー源として利用できます。これらのシステムでは、冬季には水深15メートル以上の比較的暖かい水を利用して暖房水を生成します。この目的のために、ヒートポンプの原理を使用して低熱を変換します。地下水の初期温度が高いほど、当然のことながら有益な効果が得られます。 「これは、地熱エネルギーの助けを借りて熱の少なくとも一部を再利用できることを意味します」とバイエルは結論づけています。
出典: Martin Luther University Halle-Wittenberg、専門記事: Frontiers in Earth Science、doi: 10.3389/feart.2020.575894
