1997年,阿肯色州南部的尤宁县面临一场严重的危机:其主要水源斯巴达含水层正以每年高达两米的速度下降。这个地下水库的水被困在岩石的孔隙和裂缝中,是该县唯一的供水来源,而且它正在消失。
“如果我们在五年或更短的时间内不采取行动,我们将失去我们的水源,” 尤宁县水资源保护委员会的项目经理谢雷尔·约翰逊说,该委员会为应对危机而成立。
仅仅两年后,该县的水务委员会就实行了新的地下水抽水费,公民投票通过了一项临时税,用于支付价值 6500 万美元的新基础设施——改为从附近的瓦希塔河取水和处理水。如今,曾经急剧下降的含水层部分现在比 2004 年高出 36 米。
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周三发表在《自然》杂志上的一项研究表明,其他地方可能需要借鉴尤宁县的例子。新的研究表明,世界各地重要的含水层正在枯竭。在 30% 的此类案例中,目前的下降速度比以往任何时候都快。“地下水正在迅速下降,尤其是在广泛耕种的干燥地区,” 该研究负责人、加州大学圣巴巴拉分校水资源助理教授斯科特·贾塞科说。

图片来源:阿曼达·蒙塔涅斯;来源:斯科特·贾塞科等人发表在《自然》杂志上的文章《全球含水层地下水快速下降和一些恢复案例》。在线发布于 2024 年 1 月 24 日
在大平原地区,奥加拉拉含水层(一个从德克萨斯州延伸到南达科他州的巨大地下水库)在许多地方正变得枯竭,因为农民利用该地区的地下水来灌溉农作物,尤其是在干旱时期。例如,根据堪萨斯州地质调查局的数据,仅在 2022 年,堪萨斯州西部和中南部地区的平均地下水位就下降了 0.6 米。
许多含水层在井口进行监测,但长期以来,科学家们一直用更近似的卫星测量数据来补充这些数据,以获得全球枯竭情况的粗略图景。作者说,到目前为止,还没有人将详细的实地监测与全球范围相结合。贾塞科和他的合作者通过收集来自 40 多个国家/地区 1,693 个含水层系统中 170,000 口井的井口监测数据做到了这一点。
这些数据表明,36% 的含水层正以每年超过 0.1 米的速度流失水分,12% 的含水层正以每年超过 0.5 米的速度下降。在有足够数据将当前趋势与 1980 年至 2000 年进行比较的含水层中,30% 的含水层显示出加速流失。正在流失水分的含水层往往位于随着时间推移降水量也在减少的地区。“在干旱时期,在干旱地区,人类往往更依赖地下水,” 贾塞科说。
然而,这项新研究带来的消息并非全是坏消息。在 20% 长期监测的含水层中,下降速度正在放缓而不是加速。在 16% 的含水层中,下降趋势已经逆转。在 13% 的含水层中,含水层实际上随着时间的推移而增长。“我们看到的情况非常复杂,” 该研究的合著者、伦敦大学学院风险和灾害减少研究员穆罕默德·沙姆斯杜哈说。
贾塞科说,研究结果表明,地下水枯竭并非不可避免。在地下水流失速度放缓或含水层正在补给的地方,这些趋势通常是由人类的决定造成的。例如,在曼谷,2000 年代初期开始对私人水井抽水征收新费用;这扭转了地下水的流失,并减缓了这座特大城市的地面沉降问题。在亚利桑那州图森市郊外,一个始于 2008 年的项目现在利用科罗拉多河的水来回灌曾经面临困境的阿夫拉山谷含水层。
约翰逊说,这些改变可能会引起争议,他曾带头在尤宁县开展这项工作。“为水付费是最严峻的挑战,” 她说,她指的是最初从含水层免费抽水的行业不得不开始付费这一事实。但约翰逊说,这项基础设施主要由县税和抽水费建设而成,现在为该县的主要产业供应河水,而且事实证明,这项基础设施对于吸引新的开发项目是一个福音。
“你必须有值得信赖的领导,” 她说,“以及良好的科学和坚韧不拔的精神。”