Aquifers zijn waterlichamen die zich ondergronds bevinden. Ze kunnen zijn ingesloten in omringend gesteente, dat een beperkte watervoerende laag wordt genoemd, of zich bevinden in een laag met water verzadigd grind of zand, dat een onbeperkte watervoerende laag wordt genoemd. Beide soorten aquifers worden gebruikt voor irrigatie, industriële toepassingen en consumptie. Drinkwater wordt een gewaardeerde hulpbron, aangezien veel watervoerende lagen over de hele wereld krimpen door overmatig gebruik naarmate de wereldbevolking toeneemt. Aanvulling van watervoerende lagen is ook afhankelijk van een complexe interactie van klimaat- en weerpatronen.
Aquifer-formatie
Watervoerende lagen worden gecreëerd wanneer water door de aarde en doorlatend gesteente sijpelt tot het een laag ondoordringbaar gesteente bereikt. Grondwater verzadigt dan de omringende rots of zand en vormt een watervoerende laag. Een afgesloten watervoerende laag vormt zich wanneer water zich door druk of zwaartekracht verzamelt tussen twee lagen ondoordringbaar gesteente. Scheuren in massief gesteente zorgen er ook voor dat water zich verzamelt. Onbegrensde aquifers vormen zich in een sneller tempo in vergelijking met beperkte aquifers. Dit komt omdat ze zich dichter bij waterbronnen van regen, beken of rivieren bevinden. Daarentegen worden afgesloten watervoerende lagen gevoed door ondergrondse zijrivieren.
Omliggende rots en aarde
Onbeperkte watervoerende lagen bevinden zich meestal onder grote waterlopen zoals rivieren. Deze systemen zorgen voor een constante bron van water dat naar beneden sijpelt om de aquifer te vormen. De lagen van de watervoerende laag zelf kunnen bestaan uit poreus gesteente zoals kalksteen, of zand en grind. Onbegrensde watervoerende lagen filtreren vervolgens in afgesloten watervoerende lagen, die worden begrensd door lagen van fijnere en meer ondoordringbare materialen zoals klei. Watervoerende lagen kunnen zich in spleten van basalt en graniet verzamelen en uiteindelijk afsluiten, waardoor een opsluitingszone ontstaat.
besmetting
Onbegrensd aquiferwater wordt meer blootgesteld aan verontreiniging door externe bronnen, zoals regen, beken en rivieren. Water dat in onbeperkte watervoerende lagen sijpelt, kan ook afkomstig zijn uit stedelijke bronnen, zoals kanaal- en afvoerafvoer. Als gevolg hiervan kunnen deze watervoerende lagen worden blootgesteld aan een hoger risico op besmetting door bacteriën en rottend organisch materiaal. Opgesloten watervoerende lagen die zijn verzegeld in ondoordringbaar gesteente worden beschermd tegen verontreinigingen.
Aanvullingspercentage
De mate van aanvulling voor een onbeperkte watervoerende laag hangt volledig af van de nabijheid van externe waterbronnen, en de tijd die het water nodig heeft om het weer op te laden, wat weer afhankelijk is van grond en zand consistentie. In het geval van beperkte watervoerende lagen kan het aanvullen lang duren, omdat de waterbronnen ondergrondse systemen zijn die lange afstanden moeten afleggen. Veel opgesloten watervoerende lagen diep onder de grond zijn allang afgesneden van suppletiebronnen; eenmaal toegankelijk als watervoorziening, zullen ze uiteindelijk uitgeput raken.
