衛星告訴你,地球上 13 個地下含水層正面臨無法再復原的命運

作者 | 發布日期 2015 年 09 月 04 日 13:10 | 分類 環境科學 , 生態保育 , 科技教育 follow us in feedly
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由美國航太總署(NASA)於 2002年所發射的雙胞胎衛星 GRACE,主要是進行重力反演和氣候實驗,以此提升我們對地球重力和全球變遷的知識。除了純科學研究、提供地球磁場數據,GRACE 另一個附加的任務就是評估地球的資源,尤其是「水」這領域。GRACE 能夠透過數據變化,預測何時何地會發生嚴重洪水暴漲,例如 2011 年密蘇里河(Missouri River)事件,就是因為偵測到地下水的飽和度異常、發出警告。




地心引力數據透漏水資源危機

就在最近幾個禮拜,GRACE 又有新的警告,不過這次不是只針對一個區域,而是所有住在地球的人類。從 GRACE 累積的研究資料顯示,世界 37 個最大的含水層系統(aquifers),有三分之一正被人類以無法承受的速度濫用、汲取,它們的地下水將會匱乏。另外,因為水循環的過程遠跟不上人類使用的速度,將會導致含水層終日無法再蓄水的危機。

GRACE 是透過「地心引力」微小的變化,發現地球生態的異狀。當含水層的水含量減少時,那一帶的地心引力拉力會跟著下降。GRACE 飛越美國加州、中東、中國的上空,發現有 13 個地下含水層將面臨水資源耗盡的問題。其中,有 8 個被認定是過度汲取,任何補救辦法也無濟於施;另外 5 個則是被歸類為高度汲取,仍可以用人為辦法去補救,但也無法回復到原先的含水量。更重要的是,一個被過度抽取水資源的含水層,將導致地層下陷、海水入侵,對生態環境與人類生活品質將帶來相當程度的衝擊。

水資源用盡,社會將動盪不安

這份研究的主要作者 Alexandra Richey 表示說,如果對當地的水資源用盡,將會產生政治、社會的動盪不安,例如中東國家。阿拉伯地下含水層系統(Arabian Aquifer System)要供應六千萬居民用水,但它卻被指出是全世界最過度開發的;位於印度和巴基斯坦世界第三大的含水層 Indus Basin aquifer,也被列為是世界第二個過度使用的含水層系統。

事實上,地下水是靠融雪和降雨,蓄積得費時數千年,但卻遠不及人類消耗的速度。地面水若沒有經過適當保存(河川引水、水庫調節及地下水),多數將蒸發或流進大海,無法供人類使用。目前,美國加州也正在想辦法解決乾旱問題,從衛星數據來看,加州需要 11 兆加侖的降雨量或是融雪量才能供應人們使用,但美國最大的蓄水系統只能儲存一半的水量。

地下水資源形成不易,未來需要更多國際公約來約定地下水的使用規範。

(首圖來源:Jet Propulsion Lab

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