人間は世界中で地下水を枯渇させていますが、それを補充する方法はあります

あなたが立っているなら 実質的に地球上のどの地点でも, 、足元の地面には水が流れています。 地下水がもたらすもの 世界人口の約半分が飲料水を利用しており、全水のほぼ半分が作物の灌漑に使用されています。干ばつ時に川、湖、湿地を維持します。

地下水は再生可能な資源ですが、 何十年、あるいは何世紀にもわたって 一部の帯水層は枯渇した後に回復します。この課題に対する現在の理解は、主に人々がどこで、どのくらいの頻度で井戸の水位の測定値を記録するかに基づいています。

で 新しく発表された研究, 、私たちのチーム データサイエンティスト, 水の専門家 そして 政策専門家 これらのレベルの最初の地球規模のデータセットを編集しました。私たちは、40 か国以上にある 170,000 個の井戸で数百万件の地下水位測定結果を分析し、地下水位が時間の経過とともにどのように変化したかをマッピングしました。

私たちの研究では 2 つの主な発見がありました。まず、急速な地下水の枯渇が世界中で広がっており、その減少速度がここ数十年で加速し、場所によっては水位が年間20インチ以上低下していることを示した。しかし第二に、私たちの研究では、意図的な行動によって地下水の枯渇が阻止された多くの事例も明らかになりました。これらの結果は、社会が必然的に地下水の供給を枯渇させる運命にあるわけではなく、適時に介入すればこの重要な資源を回復できることを示しています。

渇いた惑星の肖像

地下水位は、地質、気候、土地利用などの多くの要因によって決まります。しかし、特定の場所で地下水の水位がどんどん深く下がっているということは、自然が地下水を補充するよりも早く、人々が地下水を汲み上げていることを示していることがよくあります。

私たちが収集した 3 億件の測定値の一部は、自動測定装置によって記録されました。他の多くは世界中の人々によって現場で作られました。そして、これらの測定値は憂慮すべき状況を描いています。

彼らは、2000 年以降、地下水位が上昇した場所よりもはるかに多くの場所で低下したことを示しています。多くの場所、特に農業と灌漑が盛んに行われている乾燥地帯では、地下水位が年間 20 インチ (0.5 メートル) 以上低下しています。例としては、アフガニスタン、チリ、中国、インド半島、イラン、メキシコ、モロッコ、サウジアラビア、スペイン、米国が挙げられます。南西。

2 番目の、より懸念すべき発見は、測定結果をまとめた地域の約 3 分の 1 で、地下水の減少速度が加速しているということです。地下水の減少が加速するのは、広大な土地が農業に使用されている乾燥気候では一般的です。これは、地下水供給による灌漑と地下水枯渇の深刻化との間に潜在的な関連性があることを示唆しています。

地下水が過剰に利用されるとどうなるでしょうか?

急速かつ加速する地下水位の低下は、多くの悪影響を及ぼします。

井戸や湧水からの飲料水の供給 地下水位が低下すると干上がる可能性がある. 。これらの井戸に依存している人々や地域社会は、飲料用に利用できる唯一の淡水源となる可能性のあるものへのアクセスを失う可能性があります。

たとえば、家庭に真水を供給する井戸は、 カリフォルニアのサンホアキンバレーでは干上がっている, 、 どこ 地下水の枯渇が加速している 2000年代初頭から。地下水の埋蔵量を安定させるための措置が講じられない限り、この問題は今後も継続し、さらに悪化する可能性があります。

井戸が枯渇すると、 作物の生産を脅かす. 。地下水の枯渇は長い間、問題の一つとして考えられてきました。 世界の灌漑農業に対する最大の脅威, というのも、世界中で灌漑に使用される水のほぼ半分が井戸から供給されているからです。

通常、地下水が川に流れ込む地域では、 地下水位の低下はこの流れを逆転させる可能性がある そして川が地下に漏れ出す原因となります。これは川の生態系に影響を与え、 下流の水供給量を減らす. 。米国では、漏水がより一般的です 地下水の取水率が高い場所, 、地下水の汲み上げが地下から近くの川に流れ込む水の量を直接減らすことができることを強調しています。

地下水の減少は地表の沈下を引き起こす可能性もあります。地盤沈下により洪水リスクが増大 世界中の数十の沿岸都市, ジャカルタ、東京を含む, イスタンブール、ムンバイ、オークランド、フロリダ州タンパベイエリア.

海岸から離れると、地盤沈下によりインフラが損傷する可能性があります。これは、地下水位が低下した地域では重大な課題を引き起こします。 テヘラン そして メキシコシティ. 。多くの場合、主な原因は過剰な地下水の汲み上げです。

最後に、地下水の低下により、海水が内陸の地下に移動し、沿岸の地下水系が汚染される可能性があります。このプロセスは「 海水の侵入. 。海水が侵入すると、沿岸の帯水層は塩分濃度が高くなり、エネルギーを大量に消費する淡水化を行わないと飲料水として使用できなくなる可能性があります。

地下水を補充する方法

地下水位が回復しつつある場所も見つかりました。コミュニティが地下水源を補充するために使用した戦略には、地元の川などの新しい代替水源の開発が含まれていました。地下水の需要を削減する政策を採用する。そして意図的に帯水層に地表水を補充することです。

アーカンソー州エルドラドの町では、地場産業が帯水層から水をくみ上げたため、1940年から2000年にかけて地下水位が約60メートル低下した。1999 年、新しい政策により揚水料金体系が確立され、企業に新しい給水源を見つけるインセンティブが与えられました。2005 年までにパイプラインが構築され、 ウォシタ川の水をエルドラドに迂回させる. 。この新しい水源により地下水の需要が減少し、2005 年以来この地域の地下水位が上昇しました。

バンコクでは非常に多くの私有井戸が掘削されました 家庭用、工業用、商業目的用 1980年から2000年の間に 地下水の汲み上げが倍増 そして地下水位は低下した。関係者らはこう応じた。 2000 年から 2006 年の間に地下水取水料金が 4 倍になった. 。地下水の総汲み上げ量は減少しましたが、ユーザーが他の水源を見つけたため、レベルは回復し始めました。

アリゾナ州ツーソン近郊の渓谷では、1940年代以降に灌漑のための取水量が増加したため、地下水位が100フィート（30メートル）低下した。枯渇した地下水を補充するために、 漏水池が建設された. 。これらの池は、運河を介して数百マイルもこの地域に運ばれるコロラド川の水で満たされています。これらの池から水が漏れると、枯渇した帯水層が再び満たされます。これらの漏水池のせいで、渓谷の地下水位は場所によっては約 200 フィート (60 メートル) 上昇しています。

私たちの分析は、多くの場所で地下水位を監視することがいかに重要であるかを示しています。多くの場所で地下水位が低下しているため、地下水に依存している地域社会や企業は、地下水の保護に間に合うように行動できるよう、水供給に関する正確な情報を必要としています。