要控制不可预测的水患并阻止洪水,您可以修建大坝。修建大坝通常需要山丘和谷地——这些地理特征可以容纳水库。这就是为什么大坝在孟加拉国效果不佳的原因,孟加拉国大部分地区是一个海拔仅几英尺的平坦冲积平原。
相反,在一次意外的巧合下,数百万孟加拉国农民利用该地区湿旱交替的季节性气候,成功地建立了自己的防洪系统。水文地质学家发现,在旱季,农民从地下抽水,为雨季的洪水腾出了空间。
研究人员于 9 月 15 日在《科学》杂志上发表了他们发现的该系统。国际水资源管理研究所驻德里研究员 Aditi Mukherji 在《科学》杂志的一篇配套文章中写道,当局可以利用这些发现使农业更加可持续,她并未参与该论文的研究。
“没有人真正打算这样,因为农民开始抽水时并没有相关知识,”英国伦敦大学学院的地质科学家 Mohammad Shamsudduha 说,他是该论文的作者之一。
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孟加拉国大部分地区位于地球上最大的河流三角洲,恒河和布拉马普特拉河在此处汇入孟加拉湾。这是一片郁郁葱葱的冲积平原和翠绿的森林,覆盖着世界上一些最肥沃的土壤。事实上,这些土壤支撑着近乎新泽西州(美国人口最稠密的州)三倍的人口密度。
与南亚大部分地区一样,孟加拉国的气候围绕着一年一度的季风。季风雨支撑着当地的动植物生命,对农业也至关重要。但季风过强可能导致毁灭性的洪水,正如孟加拉国北部居民在 6 月份所经历的那样。
然而,孟加拉国温暖的气候意味着农民可以在旱季种植作物,尤其是水稻。为此,农民经常用从地下抽出的水灌溉他们的田地。 20 世纪 90 年代,随着孟加拉国政府放宽对进口柴油动力泵的限制并使其价格更实惠,许多小农户开始这样做。
这项新研究的作者想调查抽水是否会耗尽地下水。这通常不是好事,会导致水资源紧张,地面literally下沉(可以问问雅加达)。他们检查了 465 个政府控制的监测孟加拉国全国灌溉工作的站点的数据。
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情况并非如此简单:在全国许多地区,地下水根本没有枯竭。
这得益于河流塑造三角洲的方式。恒河和布拉马普特拉河携带着来自喜马拉雅山脉的丰富淤泥和沉积物。当它们穿过三角洲时,会将这些细小的颗粒沉积到周围的土地上。这些沉积物有助于使三角洲的土壤像它一样肥沃。
这种积累还会导致地面产生大量细小的孔隙。当大雨来临时,水不会流入大海或导致洪水泛滥,而是会渗入地下,农民可以利用这些水。
水坝的水库更像是一个桶,而孟加拉国更像一块海绵。在旱季,农民将海绵晾干。这给了它更多的空间来吸收季风中的更多水分。如此循环,在一个——理想情况下——自给自足的循环中。研究人员称之为“孟加拉水机”。
“[孟加拉水机] 的运作被我们研究网络中少数水文地质学家怀疑过,但在本篇论文之前基本上不为人所知,”英国伦敦大学学院的水文地质学家 Richard Taylor 说,他也是该论文的作者之一。
“如果没有抽水,这一切都不会发生,”达卡大学水文地质学家 Kazi Matin Uddin Ahmed 说,他也是该论文的作者之一。
Ahmed 补充说,将水储存在地下而不是大坝有几个好处。地下水蒸发成无用蒸汽的风险较低。它不会重写该地区的地理,农民可以从自己的土地上取水,而不是依赖通过灌溉渠道输送的水。
研究人员认为,其他“水机”可能填补热带地区其他具有相似湿旱气候的肥沃三角洲。东南亚可能有几个,位于红河、湄公河和伊洛瓦底江的河口。
但一个不祥的问题笼罩着孟加拉水机:随着气候变化重塑三角洲,会发生什么?最重要的是,气候变暖可能会加剧季风,并改变降雨的地点。“这是我们需要研究的问题,”Shamsudduha 说。
孟加拉水机面临其他几项紧迫的挑战。 2019 年,为了应对过度抽水问题,孟加拉国政府重新实行了限制哪些农民可以安装水泵的规定,这可能会使地下水抽水更加困难。此外,许多农民使用脏污的柴油动力泵。(政府现在鼓励农民转向太阳能。)
而且,保持孟加拉水机的良好运行意味着不能过度使用地下水。不幸的是,这种情况已经发生了。孟加拉国西部通常比东部降雨量少,结果也反映了这一点。研究人员注意到西部有地下水枯竭的现象,而东部没有。
“有一个极限,”Ahmed 说。“必须对该系统进行严密监测。”