Новая технология посылает гораздо более чистые сигналы, чем это было возможно до сих пор с помощью измерений на основе ЯМР (ядерного магнитного резонанса), и это позволяет исследователям составить подробную карту гидрогеологической и геологической структуры недр даже в труднодоступных районах.

Исследование только что было опубликовано в Письма о геофизических исследованиях.

"Используя эту новую технологию, ЯМР-измерения теперь являются дешевым, быстрым и, прежде всего, очень точным инструментом для картирования и характеристики систем подземных вод. Проблемы с грунтовыми водами существуют во всем мире, и действительно хорошей новостью является то, что, используя этот инструмент, мы можем лучше составить карту подземных вод и тем самым лучше заботиться о них", - говорит доцент Денис Громбахер с факультета геонаук.

Подземные воды являются важнейшим источником пресной воды для многих миллиардов людей, но изменение климата, загрязнение и чрезмерная эксплуатация затрудняют поиск подходящих районов в качестве источника подземных вод.

ЯМР-измерения являются единственным доступным на сегодняшний день методом, который позволяет проводить прямые неинвазивные измерения содержания воды и поровых свойств почвы.

ЯМР - это сокращение от ядерного магнитного резонанса, и вкратце это означает, что мы воздействуем на атомы водорода в молекулах воды в недрах, используя созданное человеком магнитное поле на поверхности.

Атомы водорода имеют ядерный спин, который, в принципе, совпадает с магнитным полем земли, либо с полем, либо против него - точно так же, как маленькие магниты. Импульс от искусственно созданного магнитного поля изменяет направление вращения атомов водорода, и когда импульс затухает, атомы возвращаются в прежнее направление. Эта перестройка создает электромагнитное поле, которое можно измерить.

Однако измерения ЯМР имеют недостаток, заключающийся в том, что фоновый шум от электросети, например, может создавать помехи сигналам, и это может чрезвычайно затруднить измерение очень слабого электромагнитного поля при перестройке.

Грубо говоря, исследователи ищут голос, похожий на шепот, среди аудитории на рок-концерте Motörhead, и именно здесь вступают в игру новые технологии в области передачи данных и моделирования.

"Мы можем как бы направить микрофон на конкретный источник звука, который мы хотим услышать, и с помощью нескольких идентичных импульсов почти "сила- четкий сигнал от атомов водорода в почве. Компьютер может собрать воедино сигнал, который мы получаем, для точного воспроизведения исходного сигнала с помощью моделирования данных", - говорит доцент Якоб Юул Ларсен с кафедры электротехники и вычислительной техники.

Исследовательская группа рассматривает новую технологию как прорыв в моделировании подземных вод и как быструю, стабильную, надежную и недорогую альтернативу для картирования подземных вод по всему миру.

Исследование возглавляет доцент Якоб Юул Ларсен с кафедры электротехники и вычислительной техники, а поддержка осуществляется за счет гранта Независимого исследовательского фонда Дании в размере 5,9 млн. датских крон.