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Enregistrement W3095993818 · doi:10.5194/egusphere-egu2020-10777

Sources, trends, and fate of methane in shallow aquifers of Alberta, Canada

2020· preprint· en· W3095993818 sur OpenAlexaffabout
Pauline Humez, Florian Osselin, Wolfram Kloppmann, Cynthia McClain, Michael Nightingale, Bernhard Mayer

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueAtmospheric and Environmental Gas Dynamics
Établissements canadiensAlberta Environment and Protected AreasUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésGroundwaterMethaneAquiferEnvironmental scienceEnvironmental chemistryNatural gasWater wellHydrology (agriculture)Methane emissionsChemistryGeology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Due to concerns regarding potential impacts of the development of natural gas from unconventional hydrocarbon resources on groundwater systems in North America and elsewhere, it has been crucial to improve methods of Environmental Baseline Assessment (EBA). Any subsequent deviations from the EBA could indicate migration of natural gas into the monitored groundwater systems. In collaboration with Alberta Environment and Parks, over 800 groundwater samples have been collected from dedicated monitoring wells since 2006 resulting in an extensive high-quality database of aqueous and gaseous geochemical and isotopic compositions. Because methane is the main component of natural gas, it had been the principal target of our groundwater studies. Our objectives were a) to assess the occurrence of methane in groundwater throughout the province of Alberta (Canada), b) to use isotope techniques to track the predominant sources of methane, c) to use a combination of chemical and multi-isotopic techniques and models to assess the fate of methane in groundwater, and d) to use probability for predicting the presence of methane in groundwater based on hydrogeochemical parameters in regions where no gas data exist. Methane was found to be ubiquitous in groundwater samples throughout the province of Alberta with concentrations varying from 2.9 10-4 to >2.4 mmol/l. The highest methane concentrations were found in Na-HCO3 and Na-Cl water-types where the sulfate concentrations were <1 mmol/l. Analyses of the isotopic compositions of sulfate, dissolved inorganic carbon (DIC) and methane revealed that in some groundwater systems bacterial sulfate reduction occurred (δ34SSO4 >+10‰ associated with lowest sulfate concentrations) and evidence for methane oxidation was also detected (highest δ13CCH4 values > ‑55‰ associated with lowest methane concentrations). Moreover, some δ13CDIC values were as high as +13.8‰ associated with the highest methane concentrations. A geochemical and multi-isotope model using long-term monitoring data was developed and revealed two different sources of methane: 1) microbial methane resulting from in-situ methanogenesis within the aquifer for a subset of the samples; 2) migration of microbial methane into aquifers characterized by various redox conditions, followed by methane oxidation potentially coupled with bacterial sulfate reduction within sulfate-rich zones causing a pseudo-thermogenic carbon isotopic fingerprint for the remaining methane. So far, no evidence of unambiguously thermogenic methane in the groundwater samples collected from dedicated monitoring wells has been found. Efforts to assess the probability of regional occurrence of methane in groundwater systems in Alberta have then focused on a model for methane prediction model based on logistic regression (LR) for regions of Alberta where no gas data exist. Using basic hydrogeochemical parameters such as occurrence of electron donors, well depth and total dissolved solids of groundwater, the LR approach shows excellent performance metrics e.g. model sensitivity, specificity >80% regarding the prediction of methane occurrence in groundwater of Alberta.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,017
Score d'incertitude au seuil0,121

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0020,003
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,191
Écart entre enseignants0,184 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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