Podzemní jeskynní systémy v Grand Canyonu ukrývají klíč k přežití celého tamního ekosystému. Vědecký tým z Northern Arizona University se vydal do hlubin, aby zmapoval skryté vodní cesty, kterými proudí roztátý sníh do hlavních pramenů národního parku. Tento výzkum má pomoci ochránit zásoby pitné vody před suchem a znečištěním.
Voda pro miliony návštěvníků i tamní volně žijící zvířata pochází v podstatě z jediného hlavního zdroje – jeskynního pramene Roaring Springs na severním okraji kaňonu. S postupujícím oteplováním a suchem v regionu ochrana tohoto zdroje vyžaduje stále větší pozornost. Vědci se proto snaží přesně porozumět tomu, jak celý podzemní systém funguje a kudy v něm voda protéká.
Laserové mapování v temnotě
Prozkoumat tyto jeskyně přitom není vůbec jednoduché, protože jsou veřejnosti uzavřené a leží daleko od turistických tras. Výzkumníci museli s těžkou padesátikilovou výbavou putovat k jeskynním vchodům i dva dny. Uvnitř pak slaňovali, lezli po skalách a brodili se zatopenými chodbami, aby pomocí mobilních lidarových skenerů vytvořili vůbec první detailní 3D modely těchto prostor. Během 45 dní takto zdokumentovali více než deset kilometrů chodeb.
„Neměla jsem tušení, jak velké a dlouhé ty jeskyně jsou,“ přiznává profesorka dálkového průzkumu Země Temuulen Sankey. Uspořádání chodeb a trhlin ve vápencových vrstvách totiž vědcům odhaluje, jakým způsobem se voda podzemím šíří. Dosavadní testy s barvivem ukázaly, že voda z tajícího sněhu dokáže projít skrz povrchové závrtové díry a urazit dvacet kilometrů za pouhý týden.
Rychlé znečištění bez filtrace
Tato rychlost má však i svou stinnou stránku. Místní vápencové podloží připomíná svojí strukturou ementál, což znamená, že voda jím protéká bez jakékoli přirozené filtrace. Pokud by se do systému dostaly splachy z lesních požárů nebo bakterie, kontaminace by zasáhla pitnou vodu téměř okamžitě. „Je to jako dívat se do černé skříňky,“ popisuje situaci doktorand ekologické informatiky Blase LaSala a doplňuje: „Vidíte, co teče dovnitř a co ven, ale je velmi těžké přesně změřit, co se děje uvnitř. Teď, když ty vzorce známe, můžeme data začít propojovat s tím, jak se prameny v průběhu času mění.
V další fázi výzkumu se experti zaměří na družicové snímky a letecké skenování, aby zmapovali vývoj sněhové pokrývky za posledních čtyřicet let. Množství sněhu v Arizoně totiž dlouhodobě klesá. Získané poznatky navíc pomohou i jinde ve světě, jelikož na vodu z podobných krasových pramenů spoléhá více než miliarda lidí. Do výzkumu nyní nově vstoupí i dopady nedávného lesního požáru Dragon Bravo, který podle vědců sice změní sledované podmínky na povrchu, ale stane se prostě jen dalším faktorem v jejich analýze, se kterým se musí počítat.
