地球上几乎所有的淡水——约 97%——都是地下水。然而，令人惊讶的是，人们对所有这些水的运动知之甚少。特别是，没有人仔细测量过有多少水流入海洋。南卡罗来纳大学哥伦比亚分校的地球化学家 Willard Moore 已经解决了这个疏忽。他发现流入海洋的地下水量比任何人预料的都要多。
大多数地下水栖息在地下厚达数千英尺的岩层孔隙中。这些水主要通过两种方式渗入海洋：一种是沿海泉水直接涌入海洋，另一种是通过一种称为潮汐抽吸的过程。涨潮时，比淡水密度更大的海水会涌入大陆架上饱和的含水层沉积物中；潮落时，混合了半咸水和地下水的混合物会被吸入海洋。然后新的地下水流入沉积物，并在下一次潮汐时被抽出。
潮汐抽吸是大多数地下水进入海洋的方式，也是 Moore 在南卡罗来纳州 200 英里海岸线上测量的输入量。他通过采样放射性同位素的浓度间接确定了地下水流量。
Moore 说，这个想法是，河流和地下水都将从岩石和土壤中侵蚀下来的镭 226 元素带入海洋。由于淡水在海水中会被稀释，因此靠近大陆的海水比远离海岸的海水含有更多的溶解镭。
考虑到河流通常携带的镭量，Moore 意识到仅凭河流无法解释他发现的高镭含量，尤其是在默特尔比奇（Myrtle Beach）这样的地方，那里没有河流入海。在这些地方，镭只能通过地下水的涌入来提供。
Moore 估计，每天可能有高达 80 亿加仑的地下水流入南卡罗来纳州的沿海水域——这相当于该州河流总排放量的 40%。这具有多重重要意义。首先，研究人员一直认为大部分淡水是通过河流排入海洋的。尽管 Moore 没有专门测量地下水污染物，但他的工作提出了一个可能对海洋生物造成危害的、未被承认的污染源的可能性。
此外，河水和地下水的化学成分存在根本差异：地下水含有的溶解物质浓度高于河流或溪流。为什么？河水含有更多的氧气，氧气会与沉积物中的铁等金属发生反应。这些被氧化的金属具有很大的表面积和很强的电荷，这有助于它们吸附水中的其他元素。这些被吸附的元素会滞留在沉积物中，这些沉积物要么留在河床上，要么最终沉积到海底。
由于地下水的氧气含量较低，其金属很少氧化，并且不会有效地结合微量元素。因此，当地下水流入海洋时，更多的这些物质会保持溶解状态。Moore 说，通常我们发现地下水中的溶解微量元素含量比河水中的含量高出几个数量级。
河水在流向海洋的过程中通常会经过河口，在那里浮游生物、植物和动物会吸收微量元素和污染物。而地下水则直接流入海洋。Moore 说，它在很大程度上绕过了这个能将物质挡在海洋之外的巨大过滤器。
Moore 的发现还有另一个含义：它们可能会显著改变我们对古代海洋的理解。古海洋学家研究从海底钻取的岩芯中的元素，以试图拼凑古代海洋环境。例如，镉是一种固定在称为有孔虫的小生物壳中的元素。当它们死亡时，它们在沉积物中留下的镉可以衡量古代海洋的生命丰度。然而，镉在地下水中很常见，考虑到 Moore 的发现，研究人员可能需要重新评估他们对古代海洋生产力的估计。Moore 说，我正在发出一个警告。使用这些化学物质作为指标的人需要尝试确定这是否是一个问题。
