地下水为我们的半个世界提供饮用水,包括为25亿人提供饮用水的唯一来源。另外,它还提供了全球近一半的农业灌溉用水。但近日发表在《科学》(Science)杂志上的一项新研究显示,高达20%的地下水处于危险之中。

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上图:2019年6月22日,在印度金奈,印度妇女拿着空塑料瓶抗议要求提供饮用水。

究其原因,主要由于过度使用和干旱,这种储存在岩石、沙子和土壤缝隙中的重要水源的储量正在显著减少。从印度到加利福尼亚,世界各地都可以看到由此造成的饮水、农业、洗浴和工业用水的压力。

科学家表示:“因为地下水是一种常年资源,在干旱期间可以提供可靠的水,过度抽取和补给减少往往都在起作用,也就是说,两者同时影响地下水水平。”

为了量化地下水锐减情况的严重性,科学家们评估了全球40个国家近3900万口地下水井的数据,汇编了当地关于井的位置、深度、预期用途和建设日期的数据。这是一个雄心勃勃的计划。仅仅是收集所有这些信息就花了他们五年多的时间,因为这些信息往往不容易获得。

科学家解释道:“我们的地图是基于数据的可用性。有些地方地下水井的建设没有被追踪,所以没有数据;有些地方可能可以追踪到水井,但数据并不太容易让公众接触到。”

通过汇编这些记录,科学家们发现,世界上多达20%的地下水井深度不超过当地地下水位的16.4英尺(5米)。这表明,如果由于降水量降低、开采量增加或两者兼而有之,地下水的水位仅下降几英尺,数百万口水井就可能干涸。

更糟糕的是,科学家们还发现,新挖的井比长期抽水的老井,在脆弱性上并不占优。这表明,仅仅建造新井并不是水资源枯竭的真正解决方案。

研究人员说,仅仅往地下挖得更深也不能解决问题。开采这些深层地下水的成本要高得多,即使社区能够获得资金支持,深层地下水的水质也会变得相当糟糕,因为这些水往往年代较长,受到周围土壤中矿物质的影响更大。

这个问题在未来几十年只会变得更加紧迫。气候危机使世界许多地区出现了更多的干旱天气,这意味着,即使地面上的干旱条件导致需求激增,含水层也将失去一个重要的补给来源。事实上,在某些地方,危机已经逼近我们。据估计,全球已有18亿人生活在水资源紧张的地区,部分原因就是地下水的消失。

领导这项研究的水资源科学家表示:“有很多地方的水井已经枯竭,就比如在美国,加州南部的中央谷(Central Valley)的部分地区。对一些人来说,水井枯竭的问题迫在眉睫。”

来自亚利桑那大学和萨斯卡通大学的科学家们也解释说,如果不采取紧急行动保护水资源,水资源将成为只有“相对富裕的”人才能获得的稀缺商品。这也可能加剧爆发暴力紧张局势的风险。

事实上,研究结果支持了这一观点:在2020年的一项研究中,研究人员分析了50个贫穷、易受干旱影响的国家的冲突,这些国家正在发生大量的暴力冲突,并发现在过去25年里,几乎三分之一的战争是在热浪或干旱等气候破坏的一周内爆发的。

显然,避免这种情况的发生,对人类安全至关重要。

好消息是,有政策可以帮助解决地下水危机。科学家表示,有很多机会可以让我们一起走上可持续地下水管理的道路。这包括通过鼓励和激励人们更有效地使用水资源来减少对水的需求,以及通过采用“节水技术”。有许多有效的方法可以做到这一点,从安装设备在下雨时关闭灌溉系统,到鼓励农民种植耗水较少的作物。这些战略应该与农业和工业用水的严格规定相结合,这些规定也应该优先考虑公平,而不是一昧向大型企业倾斜。

此外,科学家们呼吁对地下水水位进行更仔细的监测。当然,更多的监控本身并不能解决问题,但它肯定能让研究人员更容易找到解决问题的方法。

数据本身并不是解决方案,但它们帮助我们理解过程 —— 影响需求的人类行为或通知供应的物理过程 —— 可以为如何最好地管理地下水提供真知灼见。

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