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Combined electrical resistivity tomography and magnetic resonance sounding investigation of the surface-water/groundwater interaction in the Urema Graben, Mozambique
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Chirindja, Farisse Dahlin, Torleif Perttu, Nils Steinbruch, Franziska Owen, Richard |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | This study focusses on the hydrogeology of Urema Graben, especially possible interactions between surface water and groundwater around Lake Urema, in Gorongosa National Park (GNP). Lake Urema is the only permanent water source for wildlife inside GNP, and there are concerns that it will disappear due to interferences in surface-water/groundwater interactions as a result of changes in the hydraulic environment. As the lake is the only permanent water source, this would be a disaster for the ecosystem of the park. The sub-surface geology in Urema Graben was investigated by 20 km of electrical resistivity tomography (ERT) and three magnetic resonance sounding (MRS) surveys. The average depth penetration was 60 and 100 m, respectively. The location of the ERT lines was decided based on general rift morphology and therefore orientated perpendicular to Urema Graben, from the transitional areas of the margins of the Barue platform in the west to the Cheringoma plateau escarpments in the east. ERT and MRS both indicate a second aquifer, where Urema Lake is a window of the first upper semi-confined aquifer, while the lower aquifer is confined by a clay layer 30–40 m thick. The location and depth of this aquifer suggest that it is probably linked to the Pungwe River which could be a main source of recharge during the dry season. If a dam or any other infra-structure is constructed in Pungwe River upstream of GNP, the groundwater level will decrease which could lead to drying out of Urema Lake.RésuméCette étude est ciblée sur l’hydrogéologie du Graben Urema et particulièrement sur les interactions possibles entre les eaux de surface et les eaux souterraines autour du Lac Urema, dans le Parc National Gorongosa (GNP). Le Lac Urema est la seule source d’eau permanente pour la vie sauvage à l’intérieur du GNP, et sa disparition en raison d’interférences dans les interactions entre les eaux de surface et les eaux souterraines dues à des changements dans son environnement hydraulique, provoque des inquiétudes. Etant donné que le lac est la seule source permanente d’eau, sa disparition serait un désastre pour l’écosystème du parc. La géologie de la subsurface du Graben Urema a fait l’objet d’investigations avec 20 km de tomographie par résistivité électrique (ERT) et trois relevés par sondages de résonance magnétique. Les profondeurs moyennes de pénétration ont été respectivement de 60 et de 100 m. La localisation des lignes de ERT a été décidée sur la base de la morphologie générale du rift et par conséquent orientée perpendiculairement au Graben Urema, depuis la zone marginale de transition de la plateforme Barue à l’Ouest jusqu’aux escarpements du plateau Cheringoma à l’Est. Les deux méthodes géophysiques ERT et MRS indiquent l’une et l’autre l’existence d’un second aquifère, le Lac Urema étant une fenêtre de l’aquifère supérieur semi-captif, tandis que l’aquifère inférieur est captif sous un niveau argileux épais de 30 à 40 m. La localisation et la profondeur de cet aquifère suggèrent qu’il est probablement relié à la Rivière Pungwe, qui pourrait être sa principale source de recharge durant la saison sèche. Si un barrage ou toute autre infrastructure est construit sur la Rivière Pungwe en amont du GNP, le niveau de la nappe diminuera, ce qui pourrait conduire à l’asséchement du Lac Ulema.ResumenEste estudio se enfoca en la hidrogeología del Urema Graben, en especial las posibles interacciones entre el agua superficial y el agua subterránea alrededor del Lago Urema, en el Parque Nacional de Gorongosa (GNP). El Lago Urema es la única fuente permanente de agua para la vida silvestre dentro del GNP, y se teme que va a desaparecer debido a interferencias en las interacciones entre agua superficial / subterránea, como resultado de los cambios en el entorno hidráulico. Puesto que el lago es la única fuente permanente de agua, esto sería un desastre para el ecosistema del parque. Se investigó la geología del subsuelo en el Urema Graben mediante 20 km de tomografías de resistividad eléctrica (ERT) y tres estudios de sondeos de resonancia magnética (MRS). La profundidad media de la penetración fue de 60 y 100 m, respectivamente. La ubicación de las líneas de la ERT se decidió sobre la base de la morfología general del rift y por lo tanto orientado perpendicularmente al Urema Graben, a partir de las zonas transicionales de los márgenes de la plataforma Barue en el oeste de las escarpas de la meseta Cheringoma en el este. Tanto los ERT y MRS indican un segundo acuífero, donde el Lago Urema es una ventana del primer acuífero semi-confinado superior mientras que el acuífero inferior está confinado por una capa de arcilla de 30 a 40 m de espesor. La ubicación y la profundidad de este acuífero sugieren que es probable que esté probablemente vinculado al río Pungwe el cual podría ser una fuente principal de recarga durante la estación seca. Si una presa o cualquier otro infra-estructura se construyera en el río Pungwe aguas arriba del GNP, el nivel del agua subterránea decrecería lo que podría conducir a la desecación del lago Urema.摘要本研究集中在Urema地堑的水文状况,特别是Gorongosa国家公园Urema湖周围地下水和地表水之间可能的相互作用。Urema湖是Gorongosa国家公园内野生动物唯一的永久性水源,人们关注的是,由于水环境变化导致的地表水/地下水相互作用的干扰,Urema湖将会消失。因为湖水是唯一的永久性水源,这将是公园生态系统的灾难。对Urema地堑地表以下的地质条件进行了长达20公里的电阻率成像和三次磁共振调查。平均穿透深度分别为60米和100米。根据总的裂缝形态决定电阻率成像线的位置,因此方向垂直于Urema地堑,从西边的Barue平台边缘过渡区到东边的Cheringoma高原陡坡。电阻率成像和磁共振都显示,有第二个含水层,在这里,Urema湖是第一个上部半承压含水层的窗口,而下部含水层被30到40米厚的粘土层分隔。这个含水层的位置和深度表明,它可能与Pungwe河相连,而Pungwe河是旱季期间含水层的主要补给源。如果在Gorongosa国家公园Pungwe河上游建设大坝或其它设施,地下水位将会下降,导致Urema湖干涸。ResumoEsse estudo foca na hidrogeologia do Graben de Urema, especialmente nas possíveis interações entre a água superficial e a água subterrânea em torno do Lago Urema, no Parque Nacional Gorongosa (PNG). O Lago Urema é a única fonte de água permanente para a vida selvagem dentro do PNG, e existem preocupações que ele desaparecerá devido as interferências nas interações entre água superficial/água subterrânea como resultado de mudanças no ambiente hidráulico. Como o lago é a única fonte de água permanente, isso será um desastre para o ecossistema do parque. A geologia subsuperficial em Urema Graben foi investigada por uma tomografia de resistividade elétrica (TRE) de 20 km e três levantamentos de sondas de ressonância magnética (SRM). A profundidade de penetração média foi de 60 a 100 m, respectivamente. A localização das linhas TRE foi decidida baseada na morfologia fissural geral e então orientada perpendicularmente ao Graben de Urema, das áreas de transição das margens da plataforma Barue a oeste até das escarpas do planalto de Gheringoma a leste. Ambos TRE e SRM indicam um segundo aquífero, onde o Lago Urema é uma abertura para o primeiro aquífero semiconfinado superior enquanto o aquífero inferior está confinado por uma camada de argila de 30 a 40 m de espessura. A localização e profundidade do aquífero sugerem que ele está provavelmente ligado ao Rio Pungwe que pode ser a principal fonte de recarga durante a estação seca. Se uma barragem ou qualquer outra infraestrutura for construída no Rio Pungwe a montante do PNG, o nível de água subterrânea irá reduzir, o que pode levar o Lago Urema a secar. |
| Starting Page | 1583 |
| Ending Page | 1592 |
| Page Count | 10 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| DOI | 10.1007/s10040-016-1422-y |
| Alternate Webpage(s) | http://portal.research.lu.se/portal/files/19599995/Chirindja_et_al_2016_Combined_electrical_resistivity_tomography_and_magnetic_resonance_sounding_investigation_of_the_surface_water_groundwater_interaction_in_the_Urema_Graben_Mozambique_Hydrogeology_Jour.pdf |
| Alternate Webpage(s) | http://lup.lub.lu.se/search/ws/files/19599995/Chirindja_et_al_2016_Combined_electrical_resistivity_tomography_and_magnetic_resonance_sounding_investigation_of_the_surface_water_groundwater_interaction_in_the_Urema_Graben_Mozambique_Hydrogeology_Jour.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://www.gorongosa.org/sites/default/files/research/chirindja_et_al_2016_combined_electrical_resistivity_tomography_and_magnetic_resonance_sounding_investigation_of_the_surface-water_groundwater_interaction_in_the_urema_graben_mozambique_hydrogeology_jour.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://doi.org/10.1007/s10040-016-1422-y |
| Volume Number | 24 |
| Journal | Hydrogeology Journal |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
