全球地下水快速下降，但有望减缓或逆转？

近日，“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到：发表在《自然》上的一项由加州大学圣巴巴拉分校和苏黎世联邦理工学院的研究人员领导的新研究表明，世界各地含水层的地下水供应正在减少，在过去40年中，近三分之一的含水层的下降速度加快。

（罗布泊地区风光。由中国生物多样性保护与绿色发展基金会、湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院、中国科学院空天信息创新研究院、可持续发展大数据国际研究中心等单位合作完成的《1989—2019 年新疆塔里木河流域地表−地下水变化分析》研究论文，综合利用卫星遥感和水文模型数据分析了塔里木河流域地表水面积近30年来的长期变化规律，并以流域内对生态环境变化具有特定指示意义的罗布泊为例，分析了各水系地表水变化对区域地下水储量的影响。2023年5月，《地理科学》已刊发这一论文。供图：绿会融媒·研究室。）

地下水资源对生态系统和生计至关重要。过量抽取地下水会导致地下水位下降，导致海水入侵、地面沉降、水流枯竭和水井干涸。研究团队通过分析卫星数据分析了40多个国家170000个监测井和1693个含水层系统的地下水位趋势，这些国家的地下水抽取量约占全球地下水抽取量的75%。研究发现，进入21世纪，地下水位迅速下降（大于0.5 米 /年），尤其是在拥有广阔农田的干旱地区。过去40年中，世界30%的区域含水层的地下水位下降速度加快。地下水位普遍加速加深，突显出迫切需要采取更有效的措施来解决地下水枯竭问题。

地下水是全球许多家庭、农场、工业和城市的主要水源。不可持续的地下水开采和气候变化会导致地下水位下降，使地下水资源难以获得。测量几十年来的地下水位下降并管理其后果（包括海水入侵、地面沉降、水流枯竭和水井干涸）需要通过监测井网络进行现场地下水位测量。这种监测井网已在地方和区域范围内用于估计地下水补给。若发现径流枯竭，则评估水井干涸的风险，并测试地表水改道或市场和政策干预是否成功减缓了地下水损失。

研究指出，长期地下水损失既不是普遍的，也不是不可避免的。具体而言，在分析的542个含水层系统中，有一半（49%）的地下水位下降速度减慢（20%）或逆转（16%），或地下水位持续上升（13%）。

20世纪末21世纪初，20%的含水层系统，其地下水位持续下降，但地下水位的加深速度有所放缓。这表明，减缓甚至逆转地下水位下降是可能的。分析显示，沙特阿拉伯东部含水层的地下水位加深明显放缓，部分原因可能是旨在减少农业用水需求的政策。

在16%的含水层系统中，地下水位下降发生逆转（地下水位在20世纪末下降，但在21世纪初上升）。例如，在泰国曼谷盆地，地下水位在20世纪末加深，但在21世纪初变浅；这种逆转归因于监管措施（地下水抽取费和油井许可证）。另一个例子是伊朗的Abbas-e-Sharghi盆地，该盆地的水从Kharkeh大坝分流到该盆地，扭转了20世纪地下水位的下降趋势。在美国亚利桑那州图森市西部，实施含水层补给项目后，地下水位加深的趋势发生了逆转。这些例子表明，足够范围和规模的干预措施可以扭转地下水下降的趋势。

在另外13%的含水层系统中，地下水位在20世纪末和21世纪初都有所上升。其中一些案例表明，1980年之前被大量开采的含水层正在恢复。含水层回收可以潜在地改善地下水抽水的后果（例如，土地沉降）。然而，在其他情况下，地下水位上升可能会带来问题。例如，地下水的上涨会导致沿海城市的洪水、农田的内涝以及地下水和土壤的盐碱化。地下水位上升可能是由于土地清理、灌溉或含水层补给导致地下水抽取量减少或补给率增加。

尽管这些例子表明地下水的下降是可以减缓或逆转的，但必须牢记以下几点。一般来说，地下水位变浅的速度比地下水位下降的速度慢得多。随着21世纪地下水位的上升，只有6%的含水层的上升速度快0.2米/年。相比之下，21世纪地下水位不断加深的含水层系统中，25%的含水层下降速度快于0.2 米/年。 此外，在这些含水层系统中，21世纪的平均加深率（0.2 米/年）是平均变浅率（0.05 米/年）的四倍。因此，地下水位迅速上升是罕见的，但含水层恢复是可能的，特别是通过政策变化，管理含水层补给和转移流域间地表水。

加州大学圣巴巴拉分校的水资源专家Scott Jasechko，作为这项研究的共同负责人，指出：通过巧妙的干预措施，地下水下降的趋势已经逆转。逆转在很大程度上是由于执行了转向替代水源的政策或法规，如循环水或改道，使用分级或更高的用水费用，或故意用其他水源的水补充或补充含水层。

分析表明，地下水位每年快速下降0.5米的现象普遍存在。美国中央山谷南部和邻近的丘亚马谷（Cuyama Valley）的一些地区的地下水位下降率是全球最高的。印度的含水层也出现了严重的下降。研究较少的地区也出现了下降，包括伊朗的一个农业中心，西卡兹温平原。

英国地质调查局地下水专家MacAllister说，这篇论文的贡献之一是该团队收集了令人难以置信的全球数据集，同时也突出了差距。但地球表面仍有很大一部分没有被它覆盖。这项研究涵盖了全球约四分之三的地下水抽取量，包括所有的重大清除量，其中印度、巴基斯坦和美国是最大的。地下水在未来对气候恢复力和应对干旱至关重要。这种类型的全球分析以前从未真正进行过。

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文 | Daisy

审 | 绿茵

排版 | 绿叶

【参考链接】

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

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

3.https://www.eurekalert.org/news-releases/1032274