Investigation of over-exploited groundwater in Çumra Plain (Konya-Turkey) with environmental isotopes

The groundwater in the Çumra plain, a semi-arid climate region, is intensively exploited for human needs due to especially agricultural and demographic development. In the study area, there are two main aquifers which are the semi-confined Neogene aquifer and the unconfined Quaternary aquifer. This paper presents isotopic characteristics of groundwater of the over-exploited two aquifer systems in the Çumra Plain of Konya. δ18O and δD contents of the Neogene aquifer samples respectively range from -9.89‰ to -6.76‰ and -68.30‰ to -47.50‰ in dry season and range from -10.32‰ to -7.61‰ and -68.63‰ to -53.11‰ in wet season. δ18O and δD contents of the Quaternary aquifer samples respectively range from -8.43‰ to -5.53‰ and -58.67‰ to -45.61‰ in dry season and range from -8.77‰ to -5.89‰ and -60.18‰ to -46.45‰ in wet season. The δ18O and δD contents of groundwater samples in two aquifers indicate a meteoric origin. The average lower Oxygen-18 values of the Neogene aquifer samples indicate recharge from higher elevations while more enriched Oxygen-18 values of the Quaternary aquifer samples show recharged from lower elevation. The groundwater of the Quaternary aquifer was more affected by the evaporation eventuated during or after recharge. Besides, positive correlation of δ18O with both Cl and total dissolved solids (TDS) in the Quaternary aquifer samples reveals that the evaporation caused salinity increases of the Quaternary aquifer samples. Tritium contents of the Neogene aquifer samples vary from 0.22 to 2.15TU in dry season and from 0.85 to 2.64TU in wet season, while tritium contents of the Quaternary aquifer samples vary from 1.18 to 4.37TU and from 1.52 to 5.48TU in dry and wet seasons, respectively. Accordingly, the samples of the Neogene aquifer reflect relatively higher residence time. Besides, the Neogene aquifer is under the influence of relatively recent precipitation, but recent precipitation has contributed more to the Quaternary aquifer.

Çumra Ovasý'nda (Konya-Türkiye) aþýrý tüketilen yeraltýsularýnýn doðal izotoplar ile incelemesi

Yarý kurak bir iklim bölgesi olan Çumra ovasýndaki yeraltýsularý, özellikle tarýmsal ve demografik geliþmeden dolayý yoðun olarak insan ihtiyaçlarý için kullanýlmaktadýr. Çalýþma alanýnda yarý basýnçlý Neojen akiferi ve serbest Kuvaterner akiferi olmak üzere iki ana akifer sistemi bulunmaktadýr. Bu çalýþmada, Konya'nýn Çumra Ovasý'ndaki iki akifer sisteminin aþýrý çekilen yeraltýsuyunun izotopik özellikleri deðerlendirilmektedir. Neojen akifer örneklerinin δ18O ve δD içerikleri sýrasýyla kurak dönemde -9,89‰ ile -6,76‰ ve -68,30‰ ile -47,50‰ arasýnda, yaðýþlý dönemde ise -10,32‰ ile -7,61‰ ve -68,63‰ ile -53,11‰ arasýnda deðiþmektedir. Kuvaterner akifer örneklerinin δ18O ve δD içerikleri ise sýrasýyla kurak dönemde -8,43‰ ile -5,53‰ ve-58,67‰ ile -45,61‰ arasýnda, yaðýþlý dönemde -8,77‰ ile -5,89‰ ve -60,18‰ ile -46,45‰ arasýnda deðiþmektedir. Ýki akiferdeki yeraltýsuyu örneklerinin δ18O ve δD deðerleri, meteorik bir kökene iþaret etmektedir. Neojen akifer örneklerinin ortalama daha düþük Oksijen-18 deðerleri, daha yüksek kotlardan beslenmeyi gösterirken, Kuvaterner akifer örneklerinin daha yüksek Oksijen-18 deðerleri, daha düþük kottan beslenmeye iþaret etmektedir. Kuvaterner akiferinin yeraltýsuyu, beslenme sýrasýnda veya sonrasýnda meydana gelen buharlaþmadan daha fazla etkilenmiþtir. Bununla birlikte Kuvaterner akifer örneklerinin δ18O deðerinin hem Cl hem de toplam çözünmüþ katýlar (TDS) ile pozitif korelasyonu, buharlaþmanýn çalýþma alanýndaki Kuvaterner akiferinin yeraltýsuyunda tuzluluk artýþýna neden olduðunu ortaya koymaktadýr. Neojen akifer örneklerinin trityum içeriði kurak dönemde 0,22 ile 2,15TU, yaðýþlý dönemde 0,85 ile 2,64TU arasýnda deðiþirken, Kuvaterner akifer örneklerinin trityum içeriði kurak ve yaðýþlý dönemlerde sýrasýyla 1,18 ile 4,37TU ve 1,52 ile 5,48TU arasýnda deðiþmektedir. Bu verilere göre, Neojen akiferinin yeraltýsuyu, nispeten daha uzun dolaþýmlýdýr. Ayrýca Neojen akiferi nispeten güncel yaðýþlarýn etkisi altýndadýr fakat güncel yaðýþlar Kuvaterner akiferine daha çok katkýda bulunmuþtur.