
地球淡水储量会自然波动,但如今,人类活动已成为地下水枯竭主要驱动因素。一篇新研究利用NASA卫星高解析度数据绘制全球淡 水存量趋势,发现该趋势与所有非极地大陆的人为土地、水资源使用明显相关,且损失远超收益。
无论是急遽萎缩的科罗拉多河,还是干涸龟裂的多瑙河河床,地表缺水警讯显而易见,如今全球水资源危机延伸至脚底下,NASA戈 达德太空飞行中心科学家MaryMichaelO’Neill表示,人类活动正对地下水供应造成致命压力。
许多地区为了灌溉、工业与民生用途抽取地下水,成为水循环基本一环,报告指出全球每年淡水总抽取量估计介于3,800~5,000吉 吨,不永续的做法加上气候变迁加剧压力,导致地下水正以惊人速度枯竭。
研究团队分析分别于2002年与2018年发射的NASA重力回溯及气候实验卫星(GRACE)、GRACE-FO卫星数据,由于水具质量,当地表或地下水储量发生变化会造成重力场微小扰动,这对卫星就像天秤,能量化地球重力场微小变化,进而推断大气、海洋与陆地质量如何重新分配。
考虑过去分析GRACE、GRACE-FO卫星数据的方法,无法可靠侦测小于约15万平方公里的区域变化,导致许多水资源枯竭热点被平均值掩盖,为精准锁定水资源枯竭最严重地区,研究团队应用一种创新数据处理方法,成功产出解析度比传统地图高出5~10倍的趋势图。
分析结果揭示,全球有40个地区的人类活动是造成陆地水储量“十年尺度”变化主要驱动力,最严重地区位于中东与北非、北印度 、美国西部、巴西东南部。
研究显示,地下水抽取造成的陆地水储量下降幅度,甚至比过去估计高出近45%,代表我们严重低估地下水流失危机严重性。
地下水储存在含水层地质构造,当我们抽取速度快于雨水补充速度,含水层水位就会持续下降,原本由水支撑的土壤与岩石颗粒被 压实带来地层下陷严重后果,这项研究提醒我们地下水并非取之不尽的资源,而是需要精心管理、永续利用的珍贵资产,准确量化人为产生的淡水资源长期变化,对确保水资源与粮食安全的策略至关重要。
新论文发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)。