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Climate change has a pronounced effect on water resources in many semiarid climates, causing populated areas such as San Diego County (USA), to become more vulnerable to water shortages in the coming decades. To prepare for decreased water supply, San Diego County is adopting policies to decrease water use and to develop additional local sources of water. One new local source of freshwater is produced by a desalination facility that purifies brackish groundwater from the coastal San Diego Formation. This formation has been studied extensively onshore, but little is known about the geology or groundwater quality offshore in the adjacent continental shelf. Because most groundwater systems are interconnected and complex, further analysis is needed to identify offshore geology, possible sequestration of freshwater in the shelf, and potential pathways for saltwater intrusion. This comprehensive understanding is important because seawater intrusion may limit use of the San Diego Formation and longevity of desalination facilities. Controlled-source electromagnetic methods are uniquely suited to detecting offshore groundwater as they are sensitive to changes in pore fluids such as the transition from fresh to brackish groundwater. This paper describes results from surface-towed electromagnetic surveys that mapped the pore-fluid salinity and possible fluid pathways in the continental shelf off the coast of San Diego. The results indicate a considerable volume of fresh-to-brackish groundwater sequestered in the shelf, both in continuous lenses and isolated pockets, that appear influenced by fault systems and shallow stratigraphy.

Hydrogeology journal, 2022-05, Vol.30 (3), p.965-973

Identification of fresh submarine groundwater off the coast of San Diego, USA, using electromagnetic methods

Climate change has a pronounced effect on water resources in many semiarid climates, causing populated areas such as San Diego County (USA), to become more vulnerable to water shortages in the coming decades. To prepare for decreased water supply, San Diego County is adopting policies to decrease water use and to develop additional local sources of water. One new local source of freshwater is produced by a desalination facility that purifies brackish groundwater from the coastal San Diego Formation. This formation has been studied extensively onshore, but little is known about the geology or groundwater quality offshore in the adjacent continental shelf. Because most groundwater systems are interconnected and complex, further analysis is needed to identify offshore geology, possible sequestration of freshwater in the shelf, and potential pathways for saltwater intrusion. This comprehensive understanding is important because seawater intrusion may limit use of the San Diego Formation and longevity of desalination facilities. Controlled-source electromagnetic methods are uniquely suited to detecting offshore groundwater as they are sensitive to changes in pore fluids such as the transition from fresh to brackish groundwater. This paper describes results from surface-towed electromagnetic surveys that mapped the pore-fluid salinity and possible fluid pathways in the continental shelf off the coast of San Diego. The results indicate a considerable volume of fresh-to-brackish groundwater sequestered in the shelf, both in continuous lenses and isolated pockets, that appear influenced by fault systems and shallow stratigraphy.
Le changement climatique a un effet prononcé sur les ressources en eau dans de nombreux climats semiarides, rendant des régions peuplées, telles que le Comté de San Diégo (Etats-Unis d’Amérique), plus vulnérables aux pénuries d’eau dans les décennies à venir. Pour se préparer à une diminution de l’approvisionnement en eau, le Comté de San Diégo est en train d’adopter des politiques visant à réduire l’utilisation de l’eau et à développer des ressources en eau supplémentaires locales. Une ressource locale nouvelle d’eau douce est fournie par une installation de dessalement qui adoucit l’eau souterraine saumâtre de la Formation côtière de San Diégo. Cette formation a été largement étudiée à terre, mais on connaît peu de choses sur la géologie ou la qualité de l’eau souterraine au large, au sein du plateau continental adjacent. Parce la plupart des systèmes d’eaux souterraines sont interconnectés et complexes, une analyse plus poussée est nécessaire pour identifier la géologie au large de la côte, le possible piégeage de l’eau douce au sein du plateau continental et les cheminements possibles offerts à l’intrusion de l’eau salée. Cette compréhension globale est importante car l’intrusion d’eau de mer peut limiter l’utilisation de la Formation de San Diégo et la longévité des installations de dessalement. Les méthodes électromagnétiques à sources contrôlées sont particulièrement adaptées à la détection des eaux souterraines au large des côtes, car elles sont sensibles aux modifications des fluides interstitiels, telles que la transition d’eau douce souterraine douce en eau souterraine saumâtre. Le présent article décrit les résultats issus des levés électromagnétiques embarqués, qui ont cartographié la salinité du fluide interstitiel et les cheminements possibles du fluide au sein du plateau continental au large de la côte de San Diégo. Les résultats indiquent un volume considérable d’eaux souterraines douce à eau saumâtre séquestrées dans le plateau, tant dans des lentilles continues que dans des poches isolées, et qui semble sous l’influence de systèmes de failles et d’une stratigraphie peu profonde.
El cambio climático tiene un efecto pronunciado sobre los recursos hídricos en muchos climas semiáridos, lo que hace que las zonas pobladas, como el condado de San Diego (EE.UU.), sean más vulnerables a la escasez de agua en las próximas décadas. Para prepararse para la disminución del suministro de agua, el condado de San Diego está adoptando políticas para disminuir el uso del agua y desarrollar fuentes locales adicionales de agua. Una nueva fuente local de agua dulce es la producida por una instalación de desalinización que purifica el agua subterránea salobre de la formación costera de San Diego. Esta formación se ha estudiado ampliamente en tierra, pero se sabe poco sobre la geología o la calidad de las aguas subterráneas en la plataforma continental adyacente. Dado que la mayoría de los sistemas de aguas subterráneas están interconectados y son complejos, es necesario realizar más análisis para identificar la geología de alta mar, el posible almacenamiento de agua dulce en la plataforma y las posibles vías de intrusión de agua salada. Este conocimiento exhaustivo es importante porque la intrusión de agua de mar puede limitar el uso de la Formación San Diego y la vida útil de las instalaciones de desalinización. Los métodos electromagnéticos de fuente controlada son especialmente adecuados para detectar el agua subterránea de alta mar, ya que son sensibles a los cambios en los fluidos de los poros, como la transición de agua dulce a salobre. En este artículo se describen los resultados de los estudios electromagnéticos realizados en la superficie, que han permitido cartografiar la salinidad de los fluidos de los poros y las posibles trayectorias de los fluidos en la plataforma continental de la costa de San Diego. Los resultados indican un volumen considerable de agua subterránea dulce a salobre almacenada en la plataforma, tanto en lentes continuas como en bolsas aisladas, que parecen estar influenciadas por sistemas de fallas y estratigrafía poco profunda.
气候变化对许多半干旱气候的水资源产生了显著影响, 导致如美国圣地亚哥县的人口聚焦区在未来几十年内更容易受到水资源短缺的影响。为应对供水减少, 圣地亚哥县正在采取政策减少用水量并开发更多的当地水源。一种新的当地淡水来源是由一个海水淡化设施生产的, 该设施净化圣地亚哥沿海地层的微咸地下水。这种地层已在陆上进行了广泛的研究, 但对邻近大陆架近海的地质或地下水质量知之甚少。由于大多数地下水系统是相互关联且复杂的, 因此需要进一步分析以确定近海地质情况、陆架中可能的淡水封存情况以及咸水入侵的潜在途径。这种全面的理解很重要, 因为海水入侵可能会影响圣地亚哥组的使用和海水淡化设施的寿命。受控源电磁方法特别适用于检测近海地下水, 因为它们对孔隙流体的变化很敏感, 例如从淡水到微咸水的转变。本文描述了地面拖曳电磁勘测的结果, 这些勘测绘制了圣地亚哥海岸外大陆架的孔隙流体盐度和可能的流体路径。结果表明, 有相当数量的淡水和微咸水被赋存在陆架中, 无论是连续透镜体还是孤立储水体, 似乎都受到断层系统和浅层地层的影响。
As mudanças climáticas têm um efeito pronunciado sobre os recursos hídricos em muitos climas semiáridos, fazendo com que áreas povoadas, como o condado de San Diego (EUA), se tornem mais vulneráveis ​​à escassez de água nas próximas décadas. Para se preparar para a diminuição do abastecimento de água, o condado de San Diego está adotando políticas para diminuir o uso de água e desenvolver fontes locais adicionais de água. Uma nova fonte local de água doce é produzida por uma instalação de dessalinização que purifica águas subterrâneas salobras da formação costeira de San Diego. Esta formação tem sido estudada extensivamente em terra, mas pouco se sabe sobre a geologia ou qualidade das águas subterrâneas fora da costa na plataforma continental adjacente. Como a maioria dos sistemas de águas subterrâneas é interconectado e complexo, é necessária uma análise mais aprofundada para identificar a geologia fora da costa, o possível sequestro de água doce na plataforma e os caminhos potenciais para a intrusão de água salgada. Essa compreensão abrangente é importante porque a intrusão de água do mar pode limitar o uso da Formação San Diego e a longevidade das instalações de dessalinização. Os métodos eletromagnéticos de fonte controlada são especialmente adequados para detectar águas subterrâneas fora da costa, pois são sensíveis a mudanças nos fluidos dos poros, como a transição de águas subterrâneas frescas para salobras. Este artigo descreve os resultados de levantamentos eletromagnéticos rebocados à superfície que mapearam a salinidade dos fluidos dos poros e possíveis caminhos de fluidos na plataforma continental ao largo da costa de San Diego. Os resultados indicam um volume considerável de água subterrânea doce a salobra sequestrada na plataforma, tanto em lentes contínuas quanto em bolsões isolados, que parecem influenciados por sistemas de falhas e estratigrafia rasa.

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