山脈被稱為世界的“水塔”，山區河流對當地居民和下游人口都是至關重要的水資源。目前，山區地下水已被公認為是一種重要的水資源。世界上最具標志性的山脈之一即包括日本富士山，也于2013年6月被聯合國教科文組織列入世界文化遺產名錄。

富士山在當地有著“水之山”美譽。數千年來，從這座火山涌出的地下水和冰冷的地下水泉水為數百萬人提供了安全的飲用水，推動了旅游業的發展，并供應了農業生產。在山的高海拔部分，豐富的降水補充了山兩側由巖石玄武巖組成的含水層，最終在富士山的山麓形成了無數的淡水泉。

目前的概念模型認為，富士山是一個簡單的層流地下水流系統，三個含水層之間幾乎沒有垂直交換。即富士山的泉水被認為完全由靠近地表的淺層地下含水層提供。然而，這一模型無法解釋富士山復雜的水文地質學，以及近期的水質下降，這被認為與地下水污染有關。

瑞士巴塞爾大學的Oliver Schilling及其同事近期在國際期刊《自然-水》發表的一項研究挑戰了上述模型。他們提出，富士山千年來提供飲用水的巨大地下水和泉水網絡，是由深部含水層所滋養的。這些發現來自一種新的水文示蹤技術，研究者認為，這或有助于我們理解富士山的水質下降。

他們在研究中指出，傳統地下水位監測方法和經典水文學示蹤劑無法探測富士山不同深度地下水的垂直混合。為了調查可能的垂直混合，Schilling及其同事使用三種非常規的天然示蹤劑，即氦、釩和環境DNA（eDNA）。使用這些示蹤劑組合，他們發現了深層地下水注入的證據。

Schilling等人提出，根據泉水中發現的氦濃度，富士川河口斷層帶（the Fujikawa-kako Fault Zone）——日本構造上最活躍的結構——可能為垂直水流提供了通道。他們認為，流動時間長的深層地下水上涌，可以解釋泉水中的高釩濃度。

Schilling等人還表明，在富士山泉中存在的微生物eDNA證實了其深層地下水來源，因為允許這一特定DNA的微生物生長的環境條件，目前僅在富士山極深處發現。

總體而言，上述這些發現表明深層的地下水注入了富士山的泉水。

修正的富士山水文地質概念模型。圖摘自研究

加拿大達爾豪斯大學土木與資源工程系的Lauren Somers在同期刊發的新聞觀點文章中指出，這項研究中的三種示蹤劑以前都使用過，但像Schilling和同事所做的那樣，將它們組合在一起是新的。

Somers提到，如果單獨使用每個示蹤劑，將限制對其結果的解釋。但是氦、釩和eDNA的結果在富士山的調查地點相互關聯良好，這為作者的解釋提供了信心，即一些大氣地下水從深處涌出，穿過含水層之間的低滲透層，促成了泉水的流動。Somers同時指出，這些發現也證明了傳統水文地質方法在某些情況下的缺點。

Schilling等人總結稱，理解富士山的這些通道和水流，可以為防止、管理地下水和泉水污染提供信息。

Somers同樣認為，世界各地數百萬人依賴因氣候變化而改變的山區水文系統，但在許多地區，山區地下水系統的內部運作仍不清楚，這妨礙了有效的地下水管理。“Schilling和同事的研究為解決這一挑戰提供了見解和工具。”