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灌溉幫助農民養活了現已達到70億人口的人群。但在許多地方,農民過度使用了地下含水層,這些含水層需要數千年才能形成,抽取地下水的速度遠遠快於其補充速度。美國大平原的奧加拉拉含水層,以及墨西哥、東歐、埃及、阿拉伯、伊朗、印度和中國的類似含水層,代表了人類地下水足跡的危機區域,這是根據8月9日發表在Nature雜誌上的一項新分析得出的結論。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)以下是世界地下水足跡的概況
如圖所示,“足跡”(灰色)表示人們從含水層抽取的水量,與含水層實際儲水量(紅色、橙色或黃色,取決於水失衡的嚴重程度)的比較。這種失衡的存在是因為這些含水層支撐的農業區遠大於其物理範圍。這些地區也恰好是世界上一些至關重要的農業區域。事實上,這些地區有17億人直接依賴這些水源——他們每個人都面臨著迫在眉睫的水危機。在降雨不足的時候——例如現在美國奧加拉拉含水層地區正在發生的情況——這種地下水是防止農作物歉收的唯一希望。
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從含水層過度抽取水的壞處在於,這些水已在這些地質構造中儲存了數千年,一旦抽乾就很難恢復。這就是依賴於奧加拉拉含水層的農民面臨的危機,該含水層曾經蘊含足夠的水,可以覆蓋整個美國大陸約半米深。一旦抽乾,奧加拉拉含水層至少需要6000年才能重新注滿。
從含水層過度抽取水的另一個複雜之處在於,小溪會乾涸,地表水可能會被直接吸回地表以下。這對野生動物不利。然而,世界需要更多的水來滿足不斷增長的人口對食物的需求。
然而,正如地圖所示,世界實際上在西伯利亞以及整個非洲和南美洲都擁有大量的地下水儲量。此外,還有像美國東南部的佛羅里達含水層或印度恆河下游部分這樣的易於補給的含水層。這些含水層可以被抽取,然後透過一場好的暴雨或季風來補充。
因此,當我們努力適應人類世這個新時代時,我們面臨的問題是,我們是否能夠學會可持續地管理這些地下水資源。還是我們會將其抽乾,然後不得不等待氣候變化莫測的降雨來維持我們的生存。
圖片來源:Gleeson et al. / Nature