我们已经知道人类正在消耗全球重要的地下水资源。但一项新的研究表明，地下水消失的最大原因之一是国际食品贸易。
全球约 70% 的淡水用于灌溉。伦敦大学学院和 NASA 戈达德太空研究所的研究人员现在表示，其中三分之一的淡水来自世界含水层——不可再生的地下水层——而 11% 的不可再生地下水用于灌溉国际贸易作物。
这意味着随着时间的推移，“目前种植的粮食类型将无法生产，”伦敦大学学院的环境工程师卡罗尔·达林说，她领导了发表在《自然》杂志上的研究。“或者我们将不具备相同的生产力，这意味着价格将会上涨。”
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当水用于种植农作物时，消费者就看不见了。这项研究跟踪了这种“隐藏”的水的来源和最终去向。
为了衡量灌溉如何耗尽全球含水层，哥伦比亚大学水文学家和研究合著者吉英·和田使用了一个内部模型，该模型本质上是在地球上放置一个计算机网格，然后测量土壤湿度，以及大气、土壤层和底层地下水库之间的水分交换，以了解水的去向和原因。他通过将计算结果与跟踪水流和地下蓄水的卫星测量结果进行比较，验证了他的计算。
与此同时，达林收集了有关全球贸易和灌溉率的信息。通过结合这些信息，他们可以确定国际食品供应所需的农业消耗了多少地下水。
稻米使用了 29% 用于国际粮食作物的地下水，位居研究列表榜首，其次是小麦（12%）、棉花（11%）、玉米（4%）和大豆（3%）。柑橘和糖类作物各约占 5%。
谁将受到最严重的打击？研究表明，出口这些作物数量最多的国家、进口大量粮食的国家以及既出口又进口这些作物的国家。
例如，巴基斯坦、美国和印度占所有使用不可再生地下水灌溉的出口作物的三分之二。这种水资源的枯竭将阻碍以当前水平出口作物的努力。
严重依赖进口商品的干旱和半干旱地区国家——如伊拉克、伊朗、沙特阿拉伯和科威特——如果地下水耗尽，将最难获得食物，并可能造成全球粮食短缺。在其他情况下，美国、中国、墨西哥和伊朗等主要粮食生产国和进口国，其粮食产量和全球粮食供应下降都将受到打击。美国对中国、墨西哥和日本的出口——主要是棉花、小麦、玉米和大豆——正在消耗该国大部分用于作物的地下水供应。
达林说：“如果你的农作物产量消失了，那么你可以通过进口来弥补。” 但如果“你的本地生产和进口……都面临风险”，那就更难了。
达林和和田以及纽约市 NASA 戈达德太空研究所和德国森肯伯格生物多样性和气候研究中心的同事发现，2010 年不可再生地下水的开采率也远高于 10 年前。达林预测，如果这些趋势持续下去，农民可能会失业，国家可能会面临粮食短缺，经济可能会遭受损失。
美国宇航局喷气推进实验室高级水科学家兼加州大学尔湾分校教授杰伊·法米格利蒂没有参与这项研究。但他的研究表明，有 20 亿人依赖不可再生水源，而且世界上一半以上的含水层正在被耗尽，超过了“可持续性临界点”。
法米格利蒂告诉《新闻小时》：“我认为我们正走向对粮食安全的主要威胁。”
随着人口持续增长和干旱频率上升，跟踪用于贸易商品的用水量可以提高水资源可持续性和粮食生产。
法米格利蒂说：“随着人口增长，某些地区没有足够的水来种植粮食，这些虚拟水流将变得越来越重要。”
法米格利蒂说，一些地区已尝试解决地下水问题，但全球范围内尚未采取任何措施。这样做存在许多障碍。
“这不仅仅是我们有多少水以及我们使用了多少水，而是‘谁拥有权利？政策是什么？’ 而且我们没有将地表水和地下水一起管理——我们把它们当作完全独立的，但它们不是，”法米格利蒂说。
法米格利蒂说，最近摆脱了多年干旱的加利福尼亚州正在当地解决这个问题，尽管速度缓慢。该州在 2014 年通过了《可持续地下水管理法》，该法案将该州划分为不同的地下水管理机构。每个机构现在有五年时间来制定和实施 20 年的可持续性计划。
法米格利蒂也是加州州水务委员会的指定成员，他说：“整个过程大约需要 27 年，因此[到] 2042 年左右才能真正了解我们的地下水状况。” 他补充说，这有点慢，“但至少它在那里。”
堪萨斯州也在解决人们对其高平原含水层的担忧，该含水层提供堪萨斯州居民每天使用的约 70% 的水。堪萨斯州的水资源管理官员已在 99% 从含水层取水的灌溉井上安装了流量计，以此来测量通过的液体量。这些数据有助于研究地下水位的科学家。
堪萨斯州地质调查局高级科学家吉姆·巴特勒说：“堪萨斯州情况的关键是数据，因为你无法管理你不知道的东西。”
除了数据收集之外，堪萨斯州西北部一个 99 平方英里小区域的一群农民同意通过一项名为当地加强管理区 (LEMA) 的基层计划，将其地下水作物率降低 20%。通过改变他们的灌溉和耕作策略，他们在保持利润底线的同时减少了用水量。现在，在实施这些新协议的第五个灌溉季，该小组每年都达到了 20% 的减排目标。
达林说，迫切需要更多关于不可再生地下水的数据，因为“我们不确切知道这些含水层中有多少水，因此我们不确切知道它们何时会枯竭。”
巴特勒说：“我们所有人都希望我们能早 10 到 15 年采取行动。” “每过去一年，我们不采取任何措施，情况就会变得更加困难，因为你可以使用的含水层越来越少。”
本文经 PBS NewsHour 许可转载。它于 首次发布 于 2017 年 4 月 17 日。