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地下水抽水太多,很多河流面臨枯竭

地球關注|2019-10-12 09:14

來源:國家地理|406人參與|0評論

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地下水抽水太多,很多河流面臨枯竭

  過去幾十年里,由于附近地下水的開采,亞利桑那州圣佩德羅河(San Pedro River)的流量不斷減少。隨著水位的下降,這條河的棲息地遭到了破壞。

  攝影:WILL SEBERGER/ZUMA PRESS, INC/ALAMY

  撰文: ALEJANDRA BORUNDA

  除了冰川,地下含水層中隱藏的淡水比其他任何水源都要多。從圣佩德羅到恒河,地下水對世界各地的河流起著至關重要的作用,即使在干旱導致水位下降的情況下,地下水也能保證河流的正常運行。

  但近幾十年來,人類已經從這些地下水庫抽取了數百億噸水。周三發表在《自然》雜志上的一項研究稱,全球數千個河流生態系統因地下水的大量抽取而陷入“緩慢干燥”狀態。目前,遭遇地下水開采的水域已達15%到21%,這已經超過了關鍵的生態閾值,據論文作者稱,到2050年,這個數字可能會飆升至40%到79%。

  這意味著世界上成百上千的河流和小溪將會異常缺水,流域附近的動植物群也將處于危急之中,這項研究的主要作者、弗萊堡大學(University of Freiburg)的水文學家 Inge de Graaf說道。

  “我們可以把這種生態效應看作是一顆定時炸彈,”她說道?!拔頤竅衷誄槿〉叵濾?,其影響要到10年甚至更久之后才能看到。因此,我們現在所做的一切將在未來許多年里會一直影響著環境?!?/p>

  地下水支撐著現代生活

  圣佩德羅河流經亞利桑那州西南部,是美國西南部最后一條未建壩的河流,其水量一度非常充沛。遷徙的鳥兒?;嵬T詘侗咝?,發出悅耳的鳴叫。河中還有罕見的魚兒在游弋。

  上世紀40年代,附近地區開始出現水井,地下蓄水層中干凈而涼爽的清水被源源不斷地抽上來。

  此后,人們才知道,原來這條河中流淌的大部分水并非來自雨水和上游融雪,而是來自那些地下水源。從含水層抽出的水越多,流入河流的水就越少,而濕地、棉白楊林、動物群和圣佩德羅河的激流都受到了影響。

  地下水如同一個隱藏的支架,支撐著現代生活的方方面面。我們種植的食物在全球范圍內約有40%要依靠地下水澆灌。

  但是,許多儲存地下水的含水層需要數百年甚至數萬年才能填滿:當巨大的冰川在2萬年前最后一次覆蓋紐約市時,地下水可能已經從地球的裂縫中滲出。

  大部分地下水被抽取的速度比補充的速度快得多。這對那些想要在雨量不足的地區種植作物的人來說有著巨大的潛在影響。但在這些影響出現之前,河流、小溪及其周圍的棲息地都已經受到了威脅。

  “把含水層想象成一個裝滿水和沙子的浴缸,”大自然?;?/a>協會的淡水科學家Eloise Kendy解釋道。然后,想象你的手指輕輕地滑過沙子頂部,留下一段小小的印跡。這道印記上會充滿水,因為水通過沙子滲了進來。

  “如果你從浴缸里抽走一點點水,這條人工“小溪”也會干涸,即使浴缸里還剩下很多水,”她說道?!八運?,你已經破壞了健康的河流。但因為河流不會尖叫,不會呼救,我們不一定能立刻知曉它們的困境?!?/p>

  水是生命之源

  在這項新的研究中,團隊調查了全球范圍內地下水抽取速度過快的地區,在這里,河流和小溪的水位下降迅速,跨過了一個關鍵環境閾值:在旱季,當水位降至不到平均流量的90%時,是地下水對河流水量影響最顯著的時候??沙中潁?Sustainable Waters)的水資源專家Brian Richter表示,如果一年有三個多月,連續至少兩年超過這個閾值,淡水系統的動植物群將會被危及。

  “在那些敏感時期,水的消耗可能非常小,但從生態角度來說,這是有意義的,”他說道。

  淡水物種,比如那些依賴健康的河流和小溪生存的物種,是世界上最瀕危的物種之一。

  在新的分析中,de Graaf和同事們發現在抽取地下水的流域中,已經有15%到21%的水域超過了這個閾值(世界上大約一半的流域都會抽取地下水。)氣候變化加劇了世界許多地區的旱情,地下水甚至是河流和小溪可能因此面臨更加嚴峻的挑戰,他們說道。

  他們的預測可能相對保守。作為參照,他們查閱了2010年的全球用水需求,并將他們的氣候模型向前推進,以觀察地下水系統的壓力可能會如何發展。但隨著人口膨脹和對食物需求的增加,地下水系統的壓力可能會因為氣候變化以外的因素而增加,從而加速地下水資源的開采。

  但是過度抽取地下水的影響需要幾年,甚至幾十年才能顯現出來。降雨量的變化會對河流流量產生直接而明顯的影響,德克薩斯農工大學的水文工程師Gretchen Miller解釋說:傾盆大雨后,河水往往會暴漲。但地下水是隱藏的:其影響需要更長的時間才能顯現出來,而且并不總是出現在抽水的地方。這使得含水層管理問題變得格外具有挑戰性,只有一小部分流域制定了應對這些潛在問題的計劃。

  河流和小溪是大自然給我們的預警信號,Richter說道?!拔頤喬孟熗司?,提示我們正在以一種不可持續的方式使用水資源,我們需要認真審視當下的情況?!?/p>

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