高德平台世界上最大的淡水资源就在你的脚下

时间:2020-07-08 作者:河南《高德娱乐》 热度:
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高德娱乐-Q554258报导:  你可能不会多想,但地下水是一种重要的淡水资源。仅在澳大利亚,地下水的储量就为该国每年从采矿、粮食生产和制造业中稳定赚取了340亿澳元。
 
但它也是一种脆弱的资源。全球约有17亿人生活在地下水面临压力的地区,其中60%在印度和中国。
 
美国和加拿大的研究人员最近计算了世界地下水的总量,估计它相当于覆盖整个地球180米深的湖泊。这使得地下水成为地球上最大的活跃淡水资源。
 
地下水通常被认为是一种隐性资源,因为它不常被看到,也很难想象。水储存在岩石的孔隙或裂缝中,即含水层。因此,一个特定地点的地下水量取决于当地的地质情况。地质历史决定了岩石的多孔性和裂缝程度,从而决定了它是否能储存地下水。
 
我们对这种宝贵的资源仍然知之甚少,尤其是对日益增长的压力和全球变暖如何影响这种资源。但是科学家们已经开始寻找答案。
 
你怎么知道水的年龄?
 
计算地下水总量的同一个研究小组也研究了它的年龄。他们是怎么做到的?
 
当我们开始试验原子武器时,人类在地球上引入了一种方便的时间签名。这在水、岩石和生物体中都能找到时间印记。
 
通过观察这些地下水中是否存在原子弹试验产生的放射性物质,研究人员估计这些地下水中有6%的年龄在50岁以下。
 
如果这些水均匀地分布在大陆上,那么只有三米深的“现代”地下水均匀地分布在大陆上。
 
有人可能会说,如果我们只使用这种“现代”地下水,那么这是可持续的,因为我们知道,在过去的50年里,它已经被自然过程所取代(或补充)。但是地下水补充的速度会随着时间而变化。
 
水必须到达岩石内部的孔隙和裂缝,无论是现在还是过去。这意味着降雨量必须大于从陆地表面蒸发的水量,也要大于所有植被所消耗的水量。当这种情况发生时,淡水可以通过从河床“渗漏”的水或通过土壤的雨水来补充地下水。
 
我们知道,在世界许多地方,地下水补给因厄尔尼诺等自然气候变化而变化。地下水补给也会随着全球变暖而改变。
 
给水充电:你不能只是插上电源
 
其他近期的研究已经测量了储存在陆地上的水量是如何变化的。研究人员利用美国宇航局2002年至2014年收集的GRACE卫星数据,测量了地球重力场的变化。
 
重力场受地下水、湖泊和河流水量的影响,其中地下水是最大的。水量的变化会引起地球重力场的微小但可测量的变化。数据显示,从2002年到2014年,土地储水量增加。
陆地上储水的增加足以影响全球海平面。因此,尽管全球海平面由于全球变暖而不断上升,但在过去几年里,海平面上升速度的下降是因为更多的水以地下水的形式储存在陆地上。
 
重力数据可以告诉我们,随着时间的推移,地下水储存在哪些地方增加了:例如,由于美国密苏里州上游的大洪水事件,以及非洲的赞比西河和尼日尔盆地。河流补充地下水是重要的,这是补充新的地下水的主要途径之一,另一种是直接从降雨补充。
 
重力数据也显示了陆地水的储存量在减少。这与加州、中东等地下水枯竭地区的情况吻合较好。
 
最重要的是,这些数据确定了哪些地方的地下水受到自然气候变化、人类过度使用(或过度抽取)以及全球变暖导致的地下水补给变化的影响。
 
地下水和气候
 
我们在新南威尔士大学的研究小组已经考虑了抽取地下水时碳收支的影响。在我们最近发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的一篇论文中,我们指出,抽取地下水的难度越大,带到地表的有机碳就越多。
 
通常在岩石裂缝表面的薄膜中发现的有机质,通过抽取地下水被调动起来。因此,抽水地下水可以把有机碳从地下储存变成地表碳源。这有可能被释放到大气中,导致全球变暖。
 
我们不知道,但地下水的过度使用影响了大约17亿人,我们认为这值得认真研究。
 
澳大利亚新南威尔士州惠灵顿的NCRIS地下水基础设施站点的地下水井。作者Andy Baker说
 
我们的工作是第一个这样的工作,它只考虑了一个破碎岩石含水层的实验研究地点。在接下来的三年里,我们将通过一系列由澳大利亚国家合作研究基础设施战略(NCRIS)资助的钻孔场来扩展这项研究,以更好地了解地下水有机碳的存储。

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