海底巨型含水層或可解渴

近岸地區蘊藏著比陸地含水層抽取的水量多出 100 倍以上的水,但提取可能存在困難或造成破壞

在一篇新論文中,水文學家認為,地球未來水資源問題的部分答案可能埋藏在海底之下。

過去幾十年裡,在全球各地的海岸線附近發現了海底之下的大型含水層,其中蘊含的水從淡水到鹽度比海水低約三分之二不等。

在最近線上發表於《自然》雜誌上的一篇文章中,研究人員對全球可用的近海地下水總量給出了新的估計:50 萬立方千米——該研究指出,這個數量是自 1900 年以來從陸地含水層抽取的水量的 100 倍。


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外部專家警告說,並非所有這些水都易於廉價獲取並轉化為飲用水,而且抽取這些水可能會對陸地產生影響。

但由於地球上超過 40% 的人口居住在距離海岸線約 60 英里的範圍內,作者寫道,利用近海地下水可能有助於緩解海平面上升和乾旱加劇帶來的迫在眉睫的水資源短缺問題。

該論文的共同作者、英國牛津大學地理與環境學院教授邁克爾·埃德蒙茲表示:“這種水的規模和位置都有些出乎意料,而且在很多方面都是好訊息,尤其因為它對世界上許多不斷發展的沿海城市來說是可獲取的。”

在論文中,作者承認近海地下水“並非解決全球水危機的答案,但它具有戰略價值,應予以承認,以便在長期戰略中與其他方案進行權衡。”

埃德蒙茲補充說:“這是一種有點奇怪的資源。它並非直截了當,但它確實存在,並且必須與淡化海水和在陸地上修建新水壩的成本進行比較。”

與陸地系統的聯絡
水文學家認為,這些海底地下水儲量形成於數萬年前,在末次盛冰期等時期,當時地球上的大部分水都以冰的形式存在,海平面特別低。在此期間,降水和融水滲入暴露的陸架區域並充滿地下水位,隨著海平面再次上升,這些水位被海洋覆蓋。

如今,科學家們在全球範圍內都發現了新鮮的近海含水層,從新澤西州附近的陸架到日本海溝。

早在 2010 年就曾報告過對新鮮近海地下水量的早期估計,為 30 萬立方千米。但本文考慮了從格陵蘭、印度尼西亞的雅加達灣和澳大利亞東南海岸的吉普斯蘭盆地記錄的新觀測資料,從而得出更大的估計值。

然而,由於東南亞巽他陸架等大面積地區缺乏觀測資料,這個數字仍然不確定。該論文指出,“在這些地區的新發現可能會顯著改變全球體積濃度。”

但外部專家表示,無論近海地下水的供應多麼龐大,分佈多麼廣泛,都不可能單槍匹馬地滿足全球日益增長的用水需求。

美國地質調查局地下水辦公室代理主任比爾·坎寧安表示,許多近海含水層都與陸地系統相連。他說,在近海抽水可能會影響陸地上的地下水供應。

坎寧安說:“這篇評論文章中描述了一種特殊情況:海底之下的一袋淡水。在理論上,這是一種你可以往那裡打井並抽出水來使用,而不會影響地下水系統的情況。”

然而,他補充說,“我們真的不確定這些水袋的性質和範圍,”坎寧安說。“在我看來,這將是一種非常獨特的情況。”

比海水更純淨
此外,這些含水層中的大部分水並不能立即使用。

美國地質調查局的水文學家沃德·桑福德審閱了這篇論文,他說:“我們正在談論的水幾乎沒有一種是可以直接從海底飲用的——必須進行處理。這實際上歸結為一個經濟問題。”

作者認為,使用近海含水層中更純淨的水而不是海水有可能降低海水淡化成本——利用反滲透技術,海水淡化的成本在每立方米 53 美分到 1.50 美元之間,而處理近海含水層中的微鹹水的成本在 10 美分到 1 美元之間。

但桑福德說,還必須考慮將水抽到岸上,最終抽到水龍頭上的額外成本。這些成本迄今為止阻礙了對近海地下水使用的探索。

坎寧安說:“即使現在,沿海地區缺水,在近海鑽探也很昂貴。當你為石油鑽探時,這有經濟驅動因素——到目前為止,對於水來說,還沒有。”

還有環境因素需要考慮。

桑福德說:“對於任何海水淡化,你的副產品要麼是鹽,要麼是非常鹹的水。海水淡化的問題始終在於如何處理剩餘的鹽。”

埃德蒙茲提出了另一個潛在的環境影響:如果城市開始利用近海地下水,供應可能會在某個時候耗盡。

埃德蒙茲說:“需要注意的是,根據定義,這些水是不可再生的。這是一種非常脆弱的資源。”

但澳大利亞阿德萊德弗林德斯大學國家地下水研究培訓中心和環境學院的首席作者文森特·波斯特在一份宣告中表示,面對即將到來的水資源挑戰,決不能忽視這種巨大水儲存的潛在用途。

波斯特說:“我們星球上的淡水正日益面臨壓力,因此在近海發現大量新儲水令人非常興奮。可以考慮更多選擇來幫助減少乾旱和大陸缺水的影響。”

經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自氣候導報。www.eenews.net, 202-628-6500

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