鹽堿地,攝:柴爾紅。?綠會融媒·“海洋與濕地”(OceanWetlands)

地下水儲備在世界各地的含水層中不斷減少,一項具有突破性的新研究發現,在近三分之一的研究過的含水層中,下降速度在過去40年中加速。

由于全球變暖威脅著全球水資源的可用性,許多農業中心面臨著不確定的未來。長期以來,地下水一直充當氣候緩沖器,為那些雨量不穩定的社區提供淡水資源。但人類活動引發了一個反饋循環,使這一關鍵資源面臨風險:幾十年來對化石燃料的無節制燃燒導致了更頻繁和嚴重的干旱,這反過來導致人們更加依賴地下水。

在加利福尼亞州,直到州政府十年前開始對地下水進行監管之前,種植者一直將地下含水層視為無限的水源。但那時,過度的抽水已經導致該州的20多個地下水盆地——對許多社區飲用水系統來說是生命線——“極度超采”。

根據2024年2月在《自然》期刊上報道的新研究顯示,加利福尼亞并非唯一未能保護關鍵資源的地方。在全球范圍內,下降最為普遍且下降最快的是干旱地區,這是由加利福尼亞大學圣塔芭芭拉分校和瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究人員領導的國際團隊通過分析衛星數據和40多個國家的個體監測井得出的。灌溉占全球地下水提取量的70%左右,研究人員發現快速下降的地下水位在未耕種的土地上“幾乎不存在”。

然而,消息并非全然令人沮喪。研究團隊指出,長期的地下水損失既不是普遍的也不是不可避免的。但是在干預后,地下水下降趨勢已經得到扭轉。

在審查的近半數案例中,原本在下降的地下水位要么減緩(20%),要么逆轉下降趨勢(16%),要么上升(13%)。這些逆轉主要是由于實施了政策或法規,轉向了諸如再生水或引流河水之類的替代水源,采用分階梯或更高的用水費用,或者有意用其他水源重新補充或充實含水層。

這項研究建立在賈塞科和黛布拉·佩隆共同領導的團隊之前的研究工作基礎上。在早前發表在《科學》期刊上的一項研究中,他們分析了全球供應家庭和農場的近4000萬口井的深度。他們發現,數百萬口井非常淺——只穿透了5米或16.4英尺的地下水——在地下水下降較小的情況下就可能枯竭。

他們還發現,加利福尼亞州中央谷地區和毗鄰的庫亞馬谷的一些地區的地下水位下降速度是世界上最高的。印度的含水層也顯示出嚴重的下降,還有一些較少研究的地區,包括伊朗的農業中心、西格茲文平原。

該研究覆蓋了全球約四分之三的地下水提取量,包括所有重要的提取量,其中印度、巴基斯坦和美國居于前列。但仍有一些國家的數據要么無法獲取,要么缺失。

盡管新的研究提供了一個讓數十億人依賴的資源岌岌可危的慘淡景象,但重要的是要認識到有些地方已經通過解決方案扭轉了局勢。

例如,沙特阿拉伯的一個地區似乎通過減少農業需求的政策來減緩了地下水流失的速度。伊朗的阿巴斯·沙爾吉盆地設法在上個世紀末通過從附近的水壩引水來逆轉下降趨勢,而亞利桑那州的圖森則通過補給項目逆轉了下降趨勢,該項目通過將其他水源的水放入盆地,水滲透回含水層。

羅布泊地區風光,圖源:綠會融媒·研究室

研究人員解釋說:“我們發現,在超過80%的地下水下降加速的地方,在過去40年里總降水量都有所減少。”這也揭示了氣候變換與地下水位變化之間的聯系,降水的變化可能加劇對地下水的需求。

理查德·泰勒(Richard Taylor),倫敦大學學院水文學教授解釋說,比如一個農民通常用四月到八月間由積雪融化提供的地表水灌溉作物。然后,降水從雪到雨的轉變不僅減少了積雪,而且改變了融水的體積和輸送方式,以至于所有水在五月份就消失了。

結果,以前依賴地表水灌溉的下游農民現在在六月份而不是九月份使用地下水,它對作為灌溉來源的地下水資源產生了更大的依賴。

對于加利福尼亞州公共政策研究所的哈納克來說,這項研究引發了一個問題:作者發現的趨勢預示著什么?她說,在一些地方,將能夠找到用作替代補給或補充含水層的水,而在一些地方則不行。面臨氣候變化正在減少水資源可用性的農業地區面臨的挑戰可能最大。

賈塞科希望這項研究能夠激發科學家、決策者和地下水管理者采取行動。

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編譯 | LYJ

審 | Maggie

排版 | 綠葉

【參考鏈接】

https://insideclimatenews.org/news/24012024/world-groundwater-levels-dropping-quickly/

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06879-8

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abc2755

來源: 海洋與濕地