Evaluation of Quantity and Quality of Groundwater Seepage to Kuwait Bay

يعتبر سريان المياه الجوفية إلى البحر من الظواهر الطبيعية الهامة التي لها انعكاساتها على كيميائية المياه الساحلية، مما يجعل من هذه الظاهرة أحد العوامل المؤثرة على توازن العناصر في جون الكويت. وبناءا على ذلك فقد تم القيام بتقييم معدلات سريان المياه الجوفية إلى جون الكويت وإلى المياه الساحلية للخليج العربي بهدف المساهمة في إدارة بيئية ناجحة للمناطق الساحلية. وقد تم في هذه الدراسة استخدام نظائر الراديوم لتتبع حركة المياه الجوفية، حيث تم تقدير معدل سريان المياه الجوفية إلى جون الكويت بحوالي 101 إلى 2.8 × 107 م3 يوم -1 (55 إلى 150 م3 م-1 يوم -1). وكذلك تم تقدير سريان المياه الجوفية إلى الخليج العربي بحوالي 0.65 إلى 1.3 × 107 م3 يوم -1 (65 إلى 125 م3 م-1 يوم -1).وبناءاً على هذه المعدلات فقد وجد أن حوالي 1000 طن من النيترات تصل إلى الجون يومياً عن طريق المياه الجوفية. وقد اتضح من خلال هذه الدراسة أن المناخ القاحل لمنطقة الخليج له تأثير كبير على أسلوب تقييم توازن معدلات الراديوم كما يلي: 1- لا بد من أخذ العواصف الترابية في الحسبان عندما تكون أكثر من 5 جم م-2 يوم -1، حيث أنها تضيف كميات مؤثرة عن الراديوم للمياه الساحلية، 2- تبخر مياه البحر في الفترات الجافة وشديدة الحرارة قد يؤدي إلى تبادل المياه السطحية والجوفية نتيجة لاختلاف الكثافة، 3- إعادة الشحن الناتجة من المناطق الحضرية قد تتحكم في تغير معدلات سريان المياه الجوفية إلى البحر مع الزمن. كذلك تم في هذا البحث دراسة الشواهد الدالة على تأثير سريان المياه الجوفية على خصائص الجون، حيث اتضح أن هناك ارتباط زمني ومكاني بين كل من درجة حرارة مياه الجون والنيترات والكلوروفيل من جهة، والراديوم من جهة أخرى.

The flow of groundwater into the sea, which is known as submarine groundwater discharge (SGD), is an important phenomenon that has proven impacts on the chemistry of the coastal waters. Having stated that, SGD can be a significant component of the elemental budget of Kuwait Bay (KB). In efforts to support sound management of the bay, this study provides the first estimates of SGD to KB and the Kuwait coastline in the Arabian Gulf. Using radium as a tracer for groundwater, estimates of SGD rates ranged from 1.1 to 2.8 x 107 m3 d-1 (55 to 150 m3 m-1 d-1) for KB and 0.65 to 1.3 x 107 m3 d-1 (65 to 125 m3 m-1 d-1) for the Arabian Gulf. Based on the average groundwater concentrations around the bay, the SGD inputs about 1000 tones d-1 of nitrate into the bay. The extreme aridity of the Gulf region has been a major factor in the setup of the radium budget as follows: (1) dust storms greater than 5 g m-2 d-1 have the potential to add significant quantities of radium to coastal waters, hence should be accounted for in this and similar environments, (2) seawater evaporation during hot and dry periods may lead to density driven exchange between surface water and groundwater, and (3) urbanization-driven recharge dominates SGD's temporal trend. Signs for SGD impacts on the characteristics of the bay were examined. Overall, temperature, nitrate and chlorophyll-a have shown temporal and spatial trends similar to radium's.