许多世界主要农产区地下水开采难以为继

对于农业至关重要的全球蓄水层正面临压力。图片来源：Gleeson等

　　据最新出版的《自然》杂志报道，在全世界，几乎有1/4的人口生活在地下水的补充速度不及攫取速度的地区，这项研究同时也给出了地下水枯竭的一个综合性的全球分析结果。

　　在全世界范围内，人类文明在很大程度上依赖于可以随时汲取的已在地下深处的沙子、泥土和岩石中储存了数千年的巨大水库。这些广阔的蓄水层——它们在很多情况下跨越了多个省份和国家的边界——提供了饮用和农作物灌溉所需的淡水，同时支撑了生态系统的运转，例如森林和渔场。

　　然而在大多数的世界主要粮食产区，包括美国加利福尼亚州的中央谷地、埃及的尼罗河三角洲地区，以及印度和巴基斯坦的上恒河地，对地下水的需求已经超过了这些水库的补充能力。

　　这项研究的第一作者、加拿大魁北克省蒙特利尔市麦吉尔大学的水文地质学家Tom Gleeson表示：“这种过度使用会导致饮用和植物生长所需的可用地下水的减少。”他强调，最终，这“将导致溪流的干涸以及生态灾难”。

　　Gleeson及其同事将一个全球水文学模型与一个地下水使用的数据集结合在一起，从而评估了在全世界有多少地下水正在被各个国家所汲取。研究人员同时还评估了每个蓄水层“再充水”的速度——即地下水被重新装满的速度。利用这种方法，研究人员能够确定全世界近800个蓄水层的地下水“足迹”（如图所示）。

　　除了计算每个地下水源遭受的压力，Gleeson和同事还详细分析了保持生态系统——例如草地、树木和溪流——健康所需的水流量。

　　并未参与此项研究的美国加利福尼亚大学欧文分校的水文学家Jay Famiglietti表示：“据我所知，这是第一个水压指数，它实际上解释了对环境健康的保护。”他说：“这是一个关键的步骤。”

　　研究人员发现，全世界有20%的蓄水层正遭受着过度开发，其中一些是压倒性的。Gleeson说，例如，上恒河的地下水足迹是其蓄水层规模的50多倍，“因此这里的地下水开采速度根本是无法支撑的”。

　　然而Famiglietti指出，这项研究侧重于量化地下水的开采和补充速度，强调了我们手头关于目前全世界蓄水层中地下水总量数据的缺乏。他说：“回答这一可持续性问题的唯一途径是搞清我们到底拥有多少地下水。”

　　他预测，一幅全景图将揭示全世界有更多的蓄水层正经历着不可持续的开采。Famiglietti指出，随着某些地区面临着更加频繁的干旱以及人口的增加，全世界蓄水层的完全描述尽管造价高昂，但依然是必需的。

　　然而Gleeson补充说，至少还有一个希望的重要源头。这颗星球上差不多99%的新鲜不冻水是地下水。他说：“如果我们真的这样选择，我们将有潜力维持这个巨大水库的可持续发展。”

　　地下水是贮存于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。