Hydrogeology in North America: past and future

Abstract

This paper is a retrospective on the evolution of hydrogeology in North America over the past two centuries, and a brief speculation of its future. The history of hydrogeology is marked by developments in many different fields such as groundwater hydrology, soil mechanics, soil science, economic geology, petroleum engineering, structural geology, geochemistry, geophysics, marine geology, and more recently, ecology. The field has been enriched by the contributions of distinguished researchers from all these fields. At present, hydrogeology is in transition from a state of discovering new resources and exploiting them efficiently for maximum benefit, to one of judicious management of finite, interconnected resources that are vital for the sustenance of humans and other living things. The future of hydrogeology is likely to be dictated by the subtle balance with which the hydrological, erosional, and nutritional cycles function, and the decision of a technological society to either adapt to the constraints imposed by the balance, or to continue to exploit hydrogeological systems for maximum benefit. Although there is now a trend towards ecological and environmental awareness, human attitudes could change should large parts of the populated world be subjected to the stresses of droughts that last for many decades.

Résumé

Cet article est une rétrospective de l’évolution de l’hydrogéologie en Amérique du Nord sur les deux derniers siècles, et une brève évaluation de son futur. L’histoire de l’hydrogéologie est marquée par le développement de plusieurs techniques de terrain telles, l’hydrologie des eaux souterraines, la mécanique des sols, les sciences du sol, la géologie économique, l’ ingénierie pétrolière, la géologie structurale, la géochimie, la géophysique, la géologie marine et plus récemment l’écologie. La science a été enrichie par la contribution de plusieurs chercheurs distingués, provenant de toutes ces branches. A présent, l’hydrogéologie est à la transition entre la volonté de découvrir de nouvelles ressources et l’ exploitation la plus bénéfique au possible, et un management judicieux des ressources finies, interconnectées, qui sont vitales pour l’ approvisionnement des hommes et autres formes de vie. Le futur de l’ hydrogéologie sera dicté par la balance subtile dans laquelle intervient les cycles de l’hydrologie, de l’érosion, de la nutrition, et la décision d’une société technologique qui s’adapterait aux contraintes de la balance, ou qui continuerait d’exploiter les systèmes hydrologiques pour un bénéfice maximum. Par ailleurs il y a une nette tendance à inclure les aspects écologiques, les aspects environnementaux, et les changements humains qui pourraient être influencés par les modifications hydrogéologiques observées depuis une dizaine d’années.

Resumen

Este articulo es una retrospectiva sobre la evolución de la hidrogeología en Norte América en los pasados dos siglos, y una breve especulación de su futuro. La historia de la hidrogeología está marcada por desarrollos en muchos campos diferentes tal como hidrología de aguas subterráneas, mecánica de suelos, ciencia del suelo, geología económica, ingeniería del petróleo, geología estructural, geoquímica, geofísica, geología marina, y más recientemente, ecología. El campo se ha enriquecido por las contribuciones de investigadores distinguidos en todos esos campos. Actualmente, la hidrogeología se encuentra en transición de un estado de descubrir nuevos recursos y explotarlos eficientemente para un beneficio máximo, a un estado de gestión juiciosa de recursos finitos, interconectados, que son vitales para el sustento de humanos y otras cosas vivientes. El futuro de la hidrogeología posiblemente esté determinado por el balance sutil con el cual funcionan los ciclos nutricionales, erosionales e hidrológicos, y la decisión de una sociedad tecnológica para ya sea adaptarse a las restricciones impuestas por el balance o para continuar con la explotación de los sistemas hidrogeológicos para un beneficio máximo. Aunque existe actualmente una tendencia hacia la conciencia ambiental y ecológica, las actitudes humanas podrían cambiar en caso de que grandes partes del mundo poblado estén sujetas a las presiones de sequías que duran por muchas décadas.