全球地下水正在枯竭

淡水资源一直是人类和地球上一切生命形式不可或缺的需要。联合国粮食及农业组织说，以目前接近70亿且在不断增长的世界人口数量而论，到2050年，农业生产将需要增加70％。由于农业消耗了大部分人类用水，伴随着气候变化不断改变温度、降水量及降水模式，且难以在地区水平上进行预测，对水资源的需求不仅将因此加大，水资源面临的压力也将加剧。

但《科学新闻》刊发的报道称，美国加州大学欧文分校水文模型中心的研究人员借助GRACE（重力恢复和气候实验）卫星获得的重力监测数据开展了两项研究，他们认为，有一点可以确定，就是在过去的9年中，世界各地许多地方的地下水位一直在下降，包括一些关键的农业地区，比如阿根廷南部、澳大利亚西部和美国西部。

加州部分地区、印度、中东和中国的地下水枯竭显得格外突出。报道说，除了水从地下蓄水层中抽取出来的速度快于补充速度之外，研究结果还显示农业是造成这一现象的首要原因，这引起了人们的关注。

“在全球干旱和半干旱地区，几乎所有主要蓄水层中的地下水正在快速枯竭。”加州大学欧文分校水文模型中心的水文学家杰·费米格力提（Jay Famiglietti）警告说。他的团队在美国地球物理联合会于12月6日举行的会议上提交了上述研究结果。

GRACE卫星是美国国家航空航天局与德国航空航天中心的合作项目。自2002年以来，该双星系统每个月都会拍摄全球地下水快照。通过测量地球重力场的变化，它们可以在面积相当于伊利诺伊州大小的范围内检测出超过一厘米的地下水位变化。

这两项研究显示，中国低估了地下水的过度使用。GRACE卫星的测量结果表明，中国东北平原的地下水位每年下降幅度为6厘米到7厘米。

气候出现的短期变化也给地下水位造成了损失。由于近期遭受干旱，南美巴塔哥尼亚和美国东南部蓄水层的地下水含量比2002年时要少。

但几乎可以肯定的是，农业才是最大的因素。农业在印度北部蓬勃发展，因此每年需要从地下开采大约18立方千米的水，这足以装满700万个奥林匹克运动会规模的游泳池。

加州的中央谷地占据了全美国灌溉土地的近1/6，这里的农民每年要从地下抽取出近4立方千米的水。几十年来，随着井越钻越多，水也抽得越来越多，山谷一直在下降。墨西哥城同样也出现了地面沉降现象，并引起越来越多的关注，而补救措施也代价不菲。

在人口快速增长的干旱和沙漠地区，比如中东，蓄水层也被消耗殆尽。数百万年前通过降雨储存在沙特阿拉伯及邻近国家地下蓄水层中的“矿物水”被抽出的速度快于得到补充的速度。

费米格力提表示，气候变化只会使问题更严重。降水模式正变得越来越极端，而干旱的严重程度也在加剧。潮湿地区降水更多，干旱地区却更加少雨，这可能加速部分地区的地下水枯竭。

还有一个大问题仍然没有答案，那就是水文学家并不清楚这些蓄水层究竟有多大，其中还储存着多少水，因为GRACE卫星只能显示蓄水层水位的变化，而无法判断水的总量。

尽管对全球蓄水层中的地下水总量缺乏可靠的统计数据，水文学家明白，水的使用在很多地区已经变得不可持续。更好的灌溉系统在雨季期间可以将径流输送到蓄水层，有助于减少用水量。

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来源:考试大-环保工程师考试

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