地下水是一种了不起的资源。是时候像对待它一样对待它了。

我们大部分的液态淡水资源都蕴藏在我们脚下。
Child using well in Bhor, Maharashtra, India
地下水是一种强大的资源,尤其是在饱受干旱和其他灾害困扰的国家和地区。但它需要妥善的保护和管理。bradford zak/Unsplash

凭直觉,你现在离你最近的淡水来源在哪里?在你打开谷歌地图查找最近的湖泊或河流之前,想想你脚下的深处。 

说到流动的淡水,大部分都埋藏在视线之外。根据联合国的数据,其中大约 99% 存在于地表之下,储存在含水层和地下水库中。

“如果你看五大湖和亚马逊河,再加上尼罗河、刚果河、湄公河……所有这些加起来只占现有淡水的 1%,”联合国《世界水资源发展报告》(WWDR) 的主编理查德·康纳 (Richard Connor) 说。根据联合国的说法,目前,世界上大约 50% 的城市人口依赖更隐蔽的淡水来源来饮用、家庭用水和灌溉作物。 

但是,就像地球上人类迫切需要的许多资源一样,地下水在许多情况下被滥用或管理不善。例如,加州可怕的干旱导致重要的含水层干涸,尽管有法律规定要防止这种情况发生。在其他地方,澳大利亚的墨累-达令盆地和南非的储水区也面临着类似的严峻挑战。 

本周,联合国教科文组织发布的一份 246 页的最新报告,详细说明了这一资源的重要性——以及保护它需要做些什么。 

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“如果我们要在 2030 年前实现可持续发展目标(SDGs),那么改进我们使用和管理地下水的方式是一个紧迫的优先事项,”联合国水机制主席、国际农业发展基金总裁吉尔伯特·洪布 (Gilbert Houngbo) 在报告的前言中写道。 

但在深入探讨地下水面临的细微差别和问题之前,了解这种宝贵资源的方方面面非常重要。 

地下水,解释

科罗拉多州立大学土木与环境工程副教授瑞安·贝利 (Ryan Bailey) 认为,思考地下水就像思考你的银行账户。容易获取的湖泊、水库和河流就像一个支票账户——水位会很快地上升和下降,这使得它们成为任何用水(或消费)需求的首选来源。但地下水更像是储蓄账户。

“问题是,如果发生长期干旱,或者由于气候变化,干旱变得更加频繁,那么你将不得不从你的储蓄账户、你的家中、你的含水层中提取越来越多的水,”贝利说。“而当你这样做时,它就会逐渐枯竭。因此,世界各地有许多含水层正经历严重的枯竭。”

但是,根据康纳的说法,地下水比银行账户更复杂,因为地下含水层有两种类型:可补充的和不可补充的(或“化石”)。如果可补充含水层就像你存入工资的储蓄账户有利息,那么化石含水层就像藏在床垫下的现金。一旦你花完了床垫里的最后一点现金,就没有多少了,并且需要很多年才能再次积攒起来。同样,康纳说,化石含水层占地球地下水的 90%——但是,2015 年的一项研究显示,只有 6% 的世界含水层可以在 50 年内自然补充。 

地下水补充或“补给”是一个相对简单的过程。雨水、溪流、沟渠,甚至灌溉用水都会渗入地下含水层。当地下水自然地向上回流到地表时,它会通过称为“排放”的过程重新填充湖泊和河流。但是,随着人们手动从含水层中抽取更多的水,排放的速度正在超过补给的速度。这尤其适用于气候变化导致地表水蒸发速度更快,限制了可以渗入含水层的水量。

虽然人类可能会划定界线来划分资源,但大自然并不遵循同样的界限。因此,如果一个群体过度抽取含水层,他们可能会耗尽依赖同一储备区的农场或社区的资源。 

如何保护——并充分利用——地下水

了解地下水工作原理的下一步是找出最佳利用方法,特别是在世界上急需它的地区。康纳说,关键在于确切了解含水层的水文特征,了解是谁在抽水(以及抽了多少),并考虑公平性。 

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在世界某些地区,甚至美国的不同州,管理地下水的规定差异很大。例如,在贝利的家乡科罗拉多州,地下水和地表水被视为同一实体,这意味着地下水享有与任何公共水源相同的保护。但贝利说,在德克萨斯州等地,你可以在你的土地上抽取任意多的水。 

定位地下水还需要大量技术和其他资源,而发展中国家通常没有这些资源。联合国最近的报告特别呼吁石油和天然气公司公布他们可能拥有的关于地下水源储量的任何详细知识。“私营公司应披露有关地下水相关参数的相关数据和信息,以改进地下水的评估和管理,”作者写道。“例如,在石油和天然气勘探过程中获得的地球物理和钻孔数据可以增进对含水层范围和参数的了解。”

即使国家知道了含水层的位置,他们也需要获得负责任地行动和公平分配资源的工具。例如,在 20 世纪 60 年代,印度开始补贴农民抽取地下水以增加农业产量。因此,该国北部地区的地下水储备以每年 19.2 吉吨的不可持续速度被耗尽。

随着全球领导人寻求更多方法来解决其社区的水问题,含水层可以提供一个安全网。(例如,撒哈拉以南非洲目前正遭受干旱和粮食不安全的困扰,拥有一个健康、可再生的地下水系统,仍然可以被利用。)但康纳强调,要实现真正可持续的解决方案,需要花时间来研究特定含水层的水文特征,投资于高效的灌溉技术,并着力于如何与最需要资源的群体分享资源。

“国家政府有责任作为这些资源的监护人,”他说,“并确保资源的使用、获取,特别是从中获利能够得到公平的分享。”

 

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Sara Kiley Watson 是 Popular Science 的撰稿人,自 2021 年起负责可持续发展报道。她于 2017 年作为实习生开始在 PopSci 工作,并于 2019 年全职加入团队担任编辑助理。


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