Tsunami-induced groundwater salinization in southeastern India

On 26 December 2004, a northern Indonesia earthquake generated a tsunami that devastated coastal Indian Ocean regions. The impact of the tsunami on groundwater quality was unexpected as inundation and retreat of the tsunami wave lasted just 5 min. We report data showing salinization of the regionally extensive “Dune aquifer” in southeastern India. We present evidence that tsunami inundation resulted in contamination of groundwater supplies by locally raising salinity from potable levels up to 13,000 μS/cm, which is approximately one quarter the salinity of seawater. Peak salinity occurred within 1 month as the saline water infiltrated. Salinization persisted for more than 10 months in the contaminated coastal region delimited by half of the run-up distance of the tsunami. Then, during the subsequent monsoon season, a second salinity peak was recorded. The timing and extent of natural attenuation of the saline groundwater is greatly influenced by recharge occurring from semiannual monsoons. Given the tsunami damage, our results highlight the fragile nature of water resources in this subsistence-level environment, which is densely populated within 500 m of the coast. We suggest guidelines for future protection of vulnerable coastal groundwater resources based on the tsunami experience. India has at least 750 km of coast bordered by the sand-dune aquifer that was flooded by the tsunami.

RésuméLe séisme du 26 décembre 2004 situé au nord de l’Indonésie a généré un tsunami qui dévasta les côtes de l’océan Indien. L’impact de ce tsunami sur la qualité des eaux souterraines n’était pas alors suspecté, étant donné que l’événement fut de courte durée, cinq minutes pour l’inondation et son retrait. Notre jeu de données montre l’extension régionale de la salinisation de l’aquifère des dunes situé au sud-est de l’Inde. L’inondation provoquée par le tsunami entraîna la contamination des ressources en eau par une augmentation de la salinité jusqu’à 13 000 μS/cm, ce qui correspond à un quart de la salinité de l’eau de mer. Le pic de salinité est apparu dans le mois qui suivit l’infiltration de l’eau de mer. La salinité a persisté pendant au moins dix mois dans la région côtière contaminée et délimitée par la moitié de la distance affectée par le tsunami. Puis, un second pic de salinité a été enregistré durant la mousson de 2005. La durée et l’extension de la contamination de l’aquifère sont grandement influencées par la recharge semi-annuelle des moussons. Connaissant les dommages causés par le tsunami, nos résultats soulignent la fragile nature des ressources en eau dans un environnement de survie, densément peuplé. Ils permettent également de proposer des recommandations sur la gestion des ressources en eau en cette période de crise. En Inde, 750 km de côtes sont bordées par des aquifères dunaires ont été inondés par ce tsunami.