地下水干涸的时代即将来临

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	地下水干涸的时代即将来临
	唐霞
	2015
所属快报	资源环境快报
出版年	2015
期	1
语种	中文
领域	资源环境
栏目	水文与水资源科学
中文关键词	地下水 ; 干涸
中文摘要	早在2014年7月12日，Water Resources Research期刊在线发表题为《地下水枯竭与抽取状况的全球评估》的文章指出，2000—2009年期间，全球地下水枯竭的速率是每年约113km3，相当于海平面每年上升0.31mm；与1960—2000年的地下水消耗量相比，全球地下水枯竭的速率可能增加了一倍多。而受气候变化影响，降雨模式、土壤湿度、冰川融化与水流都将发生变化，地下水资源也将发生变化。2014年3月，哥伦比亚大学地球研究所水中心研究发现，在过去的60年里全美很多地区的地下水位呈下降趋势。斯坦福大学研究人员指出，美国近60%的水需求都是通过地下水来满足的，并且依靠地下水来弥补地表水供应的萎缩，代价仍在不断加重。
情报分析_信息发布时间	2014年7月12日
情报分析_信息来源性质	期刊
情报分析_信息来源期刊	《地下水枯竭与抽取状况的全球评估》
情报分析_信息来源机构	Water Resources Research
情报分析_机构类别	科研机构
情报分析_信息来源国家	国际
情报分析_信息类别	前沿研究动态
情报分析_研究主题	地下水干涸
情报分析_研究内容	1 引发地下水枯竭的主要原因地下水资源枯竭是指过量开采地下水或地下水补给来源被阻截而导致含水层疏干的现象。但是含水层正在从干旱枯竭的河湖、水库中逐渐消失。NASA的研究员警告说，以现在的速度持续消耗地下水资源，再过几十年地下含水层可能就变空了。于是，人类开始疯狂抽取那些隐藏的、大多不可再生的地下水。总体来说，全球抽取的地下水中大约15%来自于古地下水——远古时期在潮湿阴冷的环境渗入到地下，犹如石油、煤炭等资源一样宝贵，属于不可再生的深层地下水。（1）农业灌溉超采地下水 2014年12月10日，Nature杂志在线发表了题为《当水井干涸时》（When wells run dry）的评论性文章指出，人们长期急剧消耗不可再生的淡水资源——地下水，同时破坏了人类在全球变暖的环境中应对水资源短缺的恢复力。目前，农业灌溉占全球淡水资源消耗量的70%。在过去半个世纪的绿色革命中粮食产量大幅度增加，但主要通过灌溉农业来不断增加耕地面积。Wada和Bierkens的研究表明，1960—2010年期间，全球不可再生淡水消耗量上升了50%，主要是由于农业大国如美国、中国、印度、巴基斯坦、墨西哥、沙特阿拉伯和伊朗北部的灌溉耕地面积不断扩张。值得注意的是，地下水消耗量增长依赖于不可再生的深层地下水的抽取（图1）。图1 世界主要灌溉国家历史时期和未来的地下水开采量（2）气候变暖与干旱加剧地下水的枯竭 2014年12月1日，瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）和德国卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruhe Institute of Technology）组成的研究小组发表在《水文学与地球系统科学》（Hydrology and Earth System Sciences）杂志上的文章指出，在对德国科隆以及卡尔斯鲁厄附近的四口水井的长达40年的监测数据分析，表明地下水温度有细微上升，但是这种上升带来的影响却非常显著。全球变暖通过地下水的变化直接地反映出来，尽管这种影响会有衰减以及一定的时间滞后性。目前持续四年之久的加州干旱，导致积雪、河流和湖泊里的水枯竭了，取而代之的是，地下水的使用量急剧上升，以此弥补地表水的短缺。一般情况下，含水层通过渗入地面的雨水和河流得到补充。但在干旱的时候，地下水位快速下降，因为地下水被抽取的速度快于补给的速度。美国中央峡谷里那些原本500英尺就可以出水的井，现在必须钻到1000英尺或者更深；钻一口井就需要花费超过30万美元。而鉴于含水层被耗尽，土地也开始下沉或者坍塌。最近严重的干旱再一次威胁到了美国南部平原，人们毫无节制地从南部的奥加拉拉蓄水层抽水。北部的奥加拉拉位于内布拉斯加州的地表附近，以洛基山脉的河流作为补充。但是在更远的北边，德克萨斯州和新墨西哥州，地下水距离地表有几百英尺。 2 利用新工具加强地下水的管理未来气候变化导致全球水资源重新分配，湿润的地区降雨更加多，干旱的地方变得更干燥，这可能进一步加剧全球淡水资源的安全供应问题。地下水枯竭的关键原因是水资源相关的法律在管理上做得还不够。未来几十年，人类对地下水的不科学管理很有可能会造成极严重的后果，例如农业生产下降、能源生产下降、以及粮食价格飙升等。加拿大麦吉尔大学（McGill University）土木工程系教授Tom Gleeson领导的团队与荷兰乌特勒支大学（Utrecht University）的研究人员合作，通过将各国收集到的地下水使用的数据与全球水文模型结合，开发出了一种新方法测量世界各地相对于含水层供给的地下水使用量——地下水足迹（groundwater footprint）。研究人员估计，约17亿人居住在仰赖地下水的生态系统或地下水资源受到威胁的地方，其中大部分在亚洲。与常见的计算人类对生物圈的需要相对于其再生能力的“生态足迹”量测法类似，地下水足迹是用来度量全球人类地下水使用的永续性，或者非永续性的适地量测。该研究团队使用含水层作为分析水量预算量表（water budgets），绘制出一张全球地图来展示地下水足迹的区域差异。研究人员认为地下水足迹能够为水科学家、管理者及决策者提供直观的量化工具，更清楚地监测地下水枯竭的情形，并且更好地协助各国科学管理地下水资源。参考文献： [1] Global-scale assessment of groundwater depletion and related groundwater abstractions: Combining hydrological modeling with information from well observations and GRACE satellites.2014-7-12.http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014WR015595/full [2] Columbia Water Center.2014-3-17. Assessment of Trends in Groundwater Levels across the United States. http://water.columbia.edu/2014/03/17/assessment-of-trends-in-groundwater-levels-across-the-united-states/. [3] When wells run dry. 2013- 12-10. http://www.nature.com/nature/journal/v516/n7530/full/516179a.html [4]Wada, Y. &Bierkens, M. F. P.In one of the most comprehensive analyses so far, published in Environmental Research Letters, Wada and Bierkens4 estimate the supply and use of fresh water from 1960 to 2099. [5]Menberg, K., Blum, P., Kurylyk, B. L., and Bayer, P. Observed groundwater temperature response to recent climate change, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 4453-4466, DOI:10.5194/hess-18-4453-2014, 2014. [6] Water balance of global aquifers revealed by groundwater footprint. http://www.nature.com/nature/journal/v488/n7410/full/nature11295.html
参考文献	[1] Global-scale assessment of groundwater depletion and related groundwater abstractions: Combining hydrological modeling with information from well observations and GRACE satellites.2014-7-12.http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014WR015595/full [2] Columbia Water Center.2014-3-17. Assessment of Trends in Groundwater Levels across the United States. http://water.columbia.edu/2014/03/17/assessment-of-trends-in-groundwater-levels-across-the-united-states/. [3] When wells run dry. 2013- 12-10. http://www.nature.com/nature/journal/v516/n7530/full/516179a.html [4]Wada, Y. &Bierkens, M. F. P.In one of the most comprehensive analyses so far, published in Environmental Research Letters, Wada and Bierkens4 estimate the supply and use of fresh water from 1960 to 2099. [5]Menberg, K., Blum, P., Kurylyk, B. L., and Bayer, P. Observed groundwater temperature response to recent climate change, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 4453-4466, DOI:10.5194/hess-18-4453-2014, 2014. [6] Water balance of global aquifers revealed by groundwater footprint. http://www.nature.com/nature/journal/v488/n7410/full/nature11295.html
文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/178721
专题	资源环境科学
推荐引用方式 GB/T 7714	唐霞. 地下水干涸的时代即将来临. 2015.

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