地下水枯竭地图揭示墨西哥"极端"和"异常"干旱的深层原因

地下水枯竭地图揭示墨西哥"极端"和"异常"干旱的深层原因 2022 年 5 月 20 日由大地遥感卫星 8 号拍摄的墨西哥 Valle de Bravo 水库的卫星图。2024 年 5 月 17 日大地遥感卫星 9 号上的 OLI-2 号拍摄的墨西哥 Valle de Bravo 水库的卫星图。根据北美干旱监测机构的分类，"极端"和"特大"干旱目前正困扰着墨西哥的几个州。遭遇此类干旱的州包括墨西哥北部的索诺拉、奇瓦瓦、锡那罗亚和杜兰戈，以及南部的塔毛利帕斯、圣路易斯波托西、瓜纳华托、克雷塔罗和伊达尔戈。干旱持续不断，使全国各地的农作物枯焦、火灾加剧、供水系统紧张。在拥有 1900 万人口的首都墨西哥城，人们对供水的担忧尤为严重，那里的水库水位已降至历史最低水平，地下蓄水层也几近枯竭。文章开头的图片由大地遥感卫星 8 号上的 OLI（业务陆地成像仪）和大地遥感卫星 9 号上的 OLI-2 拍摄，显示的是 Valle de Bravo 水库的情况，该水库是为墨西哥城储水的三大水库之一。该水库是 Cutzamala 水系统的一部分，Cutzamala 水系统是一个由水库和运河组成的跨流域网络，将 Cutzamala 河的地表水输送到墨西哥城。该系统为墨西哥城提供了约 25% 的用水。第二个水网与莱尔马河相连，为该市提供约 8% 的用水。其余的水来自地下含水层的水井。上图下部显示的是 2024 年 5 月 17 日的水库情况，这是最近与大地遥感卫星高架桥相吻合的最晴朗的一天。墨西哥水务局（Conagua）报告称，2024 年 6 月 7 日，水库水位已降至库容的 28%。上图显示的是 2022 年 5 月 20 日的水库，当时 Cutzamala 水系的水量大约是现在的两倍。库特萨马拉水系的总体水量已降至总容量的 25%左右。缺水已促使官员开始减少该系统向墨西哥城输送的水量，一些分析师警告说，未来几个月，墨西哥城的许多水龙头可能会干涸。2024 年 6 月 4 日气象数据显示，库特扎马拉盆地 2022 年和 2023 年的年降水量约为过去 40 年平均降水量的三分之一。 由于缺少降雨和地表水，加上5 月份的强热浪增加了地表水的蒸发速度，近几个月来对地下水抽取的需求加剧，导致该地区含水层处于干涸状态。上图显示了GRACE-FO（重力恢复和气候实验后续行动）卫星测量到的墨西哥 2024 年 5 月 27 日一周的浅层地下水储量。颜色表示湿度百分位数，这是衡量地下水位与 5 月份长期记录的比较。蓝色区域的水量比平时多，橙色和红色区域的水量比平时少。最深的红色代表只有 2% 的时间（大约每 50 年一次）会出现干燥的情况。墨西哥城周围通常从 6 月开始降雨，一直持续到 9 月，因此未来几周的降水可能会给干涸的水库带来一些缓解。Michala Garrison 利用美国地质调查局提供的 Landsat 数据和国家干旱缓解中心提供的 GRACE 数据拍摄的NASA地球观测站图像。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究：全球地下水加速减少 干旱地区更严重

研究：全球地下水加速减少 干旱地区更严重 一项新的国际研究发现，全球地下水正在加速减少，其中干旱地区出于农业用水等原因，地下蓄水层水位下降更明显。 新华社星期四（1月25日）报道，美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校等机构的研究人员，对40多年来多个国家的约17万个监测井，以及约1700个蓄水层系统的地下水水位监测数据进行最大规模的汇编、分析和评估。这些国家的地下水抽取量约占全球的75%。 研究人员发现，近几十年来，人类在全球范围内大规模扩大地下水抽取；自1980年以来，全球几乎所有地区的大多数地下蓄水层水位都出现急剧下降。 进入21世纪，地下水加速减少，尤其体现在干旱地区。研究者指出，干旱地区地下水位加速下降的原因之一在于抽取过多地下水来灌溉农作物。 研究人员还说，全球人口增长导致粮食需求增加，以及气候变化等因素，也加剧地下水危机。近几十年来，一些地区变得更加干燥和炎热，这意味着农作物需要更大的灌溉力度、地下水资源消耗更多或恢复速度更慢。 此外，一些地区出现强降雨，但大量的降雨会从地表流走而不渗入地下，这种情况在土壤封闭程度高的地方尤为严重，譬如大城市。 不过，地下水减少的趋势并非不可逆。在实施相关地下水保护政策、通过地表调水缓解地下水需求等情况下，存在一些地下水水位下降速度放缓或逆转的成功案例。这说明枯竭的蓄水层仍然具有恢复潜力，全球保护地下水资源还有许多工作要做。 2024年1月25日 7:00 PM

科学家尝试解答地下水消失之谜

科学家尝试解答地下水消失之谜 这项研究对致力于了解全球地下水动态的科学家、政策制定者和资源管理人员来说是一个福音。"这项研究是由好奇心驱动的。我们想通过数百万次地下水位测量来更好地了解全球地下水的状况，"领衔作者、加州大学圣巴巴拉分校环境研究项目副教授黛布拉-佩罗内（Debra Perrone）说。研究小组从国家和国家以下一级的记录以及其他机构的工作中汇编了数据。这项研究耗时三年，其中两年用于清理和整理数据。这也是对过去 100 年中来自 150 万口水井的 3 亿个水位测量数据进行分析所需的时间。接下来的任务是将大量数据转化为有关全球地下水趋势的实际见解。研究人员随后查阅了 1200 多份出版物，重建了调查区域的含水层边界，并评估了 1693 个含水层的地下水位趋势。本文最全面地介绍了世界各地地下水位的变化趋势。较深的颜色表示每年 10 厘米或以上的变化。资料来源：Jasechko et al.他们的研究结果提供了迄今为止对全球地下水位最全面的分析，并证明了地下水枯竭的普遍性。研究显示，71% 的含水层的地下水正在减少。许多地方的地下水正在加速枯竭：20 世纪 80 年代和 90 年代地下水减少的速度从 2000 年至今加快了，这凸显了一个糟糕的问题是如何变得更加严重的。地下水加速减少的地方几乎是偶然情况下的三倍。加速衰退和复苏的解决方案"地下水加深在气候较干燥的地区更为常见，在干旱和半干旱的耕地上，地下水加速下降尤为普遍这是一个直观的发现，"共同第一作者、该大学布伦环境科学与管理学院副教授斯科特-贾西科（Scott Jasechko）说。"但直觉是一回事。用真实世界的数据来证明它正在发生，则是另一回事"。另一方面，有些地方的地下水位已经稳定或恢复。在作者掌握历史数据的含水层系统中，有 16% 的含水层系统在 20 世纪 80 年代和 90 年代出现了地下水下降的逆转。然而，这些情况的发生率只有偶然性的一半。这项研究表明，人类可以通过深思熟虑、集中精力来扭转局面。以亚利桑那州图森市为例。科罗拉多河分配的水被用来补充附近阿夫拉山谷的含水层。该项目将水储存起来，以备将来使用。"地下水通常被视为水的银行账户，"Jasechko 解释说。"有意补充含水层使我们能够将水储存到需要的时候。社区可以花费大量资金建设基础设施，在地面上蓄水。但如果地质条件合适，就可以在地下储存大量的水，这样做成本更低，干扰更小，危险更低。储存的地下水还能造福地区生态。事实上，在 2014 年准备一份研究简报时，佩罗内发现含水层补给的每一美元储水量是地表水库的六倍。图森市的地下水补给为当地的含水层带来了福音；然而，抽取地下水导致这条强大的河流在地面上逐渐萎缩。科罗拉多河已经很少到达加利福尼亚湾的三角洲。贾西科承认，"这些地下水干预措施可能会有代价。"监管措施和技术启示另一种方法是减少需求。佩罗内解释说，这通常涉及地下水使用的法规、许可和收费。为此，她目前正在研究美国西部的水法，以了解这些不同的干预措施。研究显示，无论来自供应还是需求，含水层恢复似乎都需要干预。作者利用重力恢复与气候实验（GRACE）的数据对监测井的测量结果进行了补充。重力恢复与气候实验（GRACE）任务由两颗卫星组成，当它们绕地球运行时，可以精确测量它们之间的距离。这样，卫星就能探测到地球引力的微小波动，从而揭示含水层的大尺度动态。Perrone 说："GRACE 的优点在于它允许我们在没有原位数据的地方探索地下水状况。我们的评估是对 GRACE 的补充。在我们拥有原位数据的地方可以探索当地的地下水状况，这是在管理枯竭时的一个关键分辨率。作者发现，这种局部分辨率至关重要，因为相邻的含水层会呈现出不同的趋势。"尽管如此，地下水位的变化趋势并不能说明一切。即使在含水层保持稳定的地方，抽取地下水仍然会影响附近的溪流和地表水，导致它们渗漏到地下，正如佩罗内和贾西科在 2021 年发表的另一篇《自然》论文中详细描述的那样。作者还分析了过去 40 年中 542 个含水层的降水量变化情况。他们发现，在加速下降的含水层中，有 90% 的含水层所在的地方在过去 40 年里变得更加干燥。这些趋势很可能导致地下水补给减少，需求增加。另一方面，气候的多变性也能使地下水在条件变湿的地方回升。这项监测井研究是对 Perrone 和 Jasechko 于 2021 年发表的一篇论文的补充。该研究是对全球地下水井进行的最大规模评估，并登上了《科学》杂志的封面。"监测井告诉我们有关供应的信息。地下水井则告诉我们有关需求的信息，"佩罗内说。"综合起来，我们可以了解哪些水井已经干涸，或者如果地下水位下降，哪些水井最有可能干涸。"研究人员目前正在观察气候变化背景下地下水位随时间的变化情况。将这些变化率与实际水井的深度联系起来，就能更好地预测哪些地方的地下水获取面临风险。地下水枯竭并非不可避免。精细分辨率的全球研究将使科学家和官员能够了解这一隐性资源的动态变化。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

水利部答澎湃：完善管理保护长效机制，让越来越多的泉域复涌

水利部答澎湃：完善管理保护长效机制，让越来越多的泉域复涌 中华人民共和国水利部网站 图10月17日，水利部召开河湖复苏北京进展新闻发布会，水利部水资源管理司司长于琪洋就华北地区地下水超采治理相关问题回答澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者提问时表示，结合2014年南水北调东中线一期工程全面通水的有利时机，以受水区为重点，水利部会同有关部门和北京、天津、河北等省市持续推进地下水超采综合治理；2019年和2023年，水利部联合有关部门印发实施了华北地区地下水超采综合治理方案，以3年为一个周期，采取强化重点领域节水、严控开发规模和强度、加大水源置换力度、实施河湖地下水回补、严格地下水利用管控等措施，全力推进华北地区地下水超采综合治理。据于琪洋介绍，经过多年治理，华北地区地下水超采问题得到了有效缓解。2023年底，京津冀治理区浅层地下水和深层地下水较2018年同期分别回升2.59米和7.06米；治理区浅层地下水、深层地下水水位回升和稳定面积分别达到88.6%、96.2%。根据2024年最新地下水超采区评价结果，京津冀平原区地下水超采区总面积较2015年减少2.84万平方公里，减少比例达32.8%；地下水超采量减少50.7亿立方米，减少比例达85.8%；严重超采区面积减少4.82万平方公里，减少98.9%。于琪洋说，泉域保护治理是地下水管理与保护的重要内容。在地下水超采综合治理中，对北京市白浮泉和河北省一亩泉等重点泉域，制定“一泉一策”保护治理方案，调查摸清泉域水文地质条件，明确泉域保护范围，重点围绕“加大补、限制采、探索灌”三个方面开展治理，加强泉域地下水动态监测，不断改善泉域水生态环境。推动泉域保护治理取得积极成效，北京市陈家庄泉等81处泉眼干涸多年后实现复涌，全市1361个在册泉点中，有水在流的泉达到880个，占比为64.7%。同时，河北省泉域复涌也取得积极成效。1982年断流的河北邢台百泉，自2021年7月以来持续复涌，日均出水量2万立方米，形成水域面积790亩，重现“水涌百穴，甘露争溢”美景。邯郸黑龙洞泉自1987年以来出现多次干涸，经过治理，近年来，黑龙洞泉域持续涌流，泉域日均涌水量稳定在26万立方米左右。于琪洋说，下一步，水利部将持续加大地下水超采综合治理力度，完善管理保护长效机制，让越来越多的泉域复涌，让老百姓实实在在享受到地下水超采治理带来的福利。 -电报频道- #娟姐新闻:@juanjienews

研究发现全球地下水位正在加速下降 国际社会有必要采取紧急行动

研究发现全球地下水位正在加速下降 国际社会有必要采取紧急行动 但美国并非个案，苏黎世联邦理工学院环境系统科学系高级科学家汉斯约格-塞博尔德（Hansjörg Seybold）说："世界其他地方也在浪费地下水，就像没有明天一样。"他是刚刚发表在《自然》杂志上的一项研究的共同作者。水资源迅速枯竭的科学证据他与加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）的研究人员一起，证实了记者们令人担忧的发现。不仅在北美，在世界其他有人类定居的地方，也有大量地下水被抽走。在前所未有的艰苦努力中，研究人员汇编并分析了过去 40 年中超过 170000 口地下水监测井和 1700 个地下水系统的数据。这些测量数据表明，近几十年来，人类在全球范围内大规模开采地下水。自 1980 年以来，世界上几乎所有地方的大多数含地下水岩层（即含水层）的水位都急剧下降。自 2000 年以来，地下水储量的下降速度加快。全球干旱地区的含水层受到的影响最为明显，包括美国加利福尼亚州和高原地区，以及西班牙、伊朗和澳大利亚。孟加拉国西南部使用电动泵进行地下水灌溉。图片来源：Ahmed Ziaur RahmanSeybold说："我们对全球地下水位急剧下降并不感到惊讶，但我们对过去二十年来地下水位下降速度加快感到震惊。"干旱地区地下水水位加速下降的原因之一是，人们将这些地区集中用于农业生产，并将大量地下水抽到地表灌溉农作物，例如在加利福尼亚的中央山谷。粮食种植和气候变化加剧了这一问题此外，世界人口在不断增长，这意味着需要生产更多的粮食，例如在伊朗的干旱地区。伊朗是地下水储量下降最多的国家之一。但气候变化也加剧了地下水危机：近几十年来，一些地区变得更加干旱和炎热，这意味着农作物需要更多灌溉。在气候变化导致降水量减少的地方，地下水资源的恢复速度更慢，甚至根本无法恢复。一些地方因气候变化而更加频繁的暴雨也无济于事。如果水量巨大，土壤往往无法吸收。相反，水会从地表流走，而不会渗入地下水。在大城市等土壤封闭程度较高的地方，这个问题尤为严重。趋势可以逆转"这项研究还揭示了一个好消息，"合著者黛布拉-佩罗内（Debra Perrone）说。"一些地区的含水层已经恢复，在这些地方，政策发生了变化，或者有替代水源可供直接使用或补给含水层"。其中一个正面例子是日内瓦含水层，它为日内瓦州和邻近的法国上萨瓦省约 70 万人提供饮用水。1960 年至 1970 年间，由于瑞士和法国的抽水方式不协调，含水层的水位急剧下降。一些水井甚至干涸，不得不关闭。世界面临的问题：在所有有人居住的大陆上，地下水资源的水位都出现了不同程度的下降，这些水位下降的区域由浅红色到深红色。图片来源：加州大学伯克利分校斯科特-贾西科（Scott Jasechko"为了保护共有的水资源，两国的政治家和当局同意用阿尔韦河的水人工补充含水层。这样做的目的是先稳定地下水位，然后再提高水位干预取得了成功。"塞波尔德说："虽然这个含水层的水位可能还没有恢复到原来的水平，但这个例子表明，地下水位并不总是只有下降这一条路可走。"其他国家也在做出反应其他国家的当局也不得不采取行动：西班牙修建了一条大型输水管道，将水从比利牛斯山脉输送到西班牙中部，为洛斯阿雷纳莱斯含水层供水。在亚利桑那州，人们将科罗拉多河的水引到其他水体中，以补充地下蓄水层的水量尽管这样做有时会导致科罗拉多河三角洲干涸。加州大学伯克利分校研究员、主要作者斯科特-贾西科（Scott Jasechko）说："这样的例子是一线希望。尽管如此，他和他的同事们仍迫切呼吁采取更多措施来应对地下水供应的枯竭。半荒漠和荒漠中的含水层一旦严重枯竭，可能需要数百年才能恢复，因为根本没有足够的降雨量来迅速补充这些含水层。"沿海地区还有一个额外的危险：如果地下水位低于一定水平，海水就会侵入含水层。这会使水井盐碱化，抽上来的水既不能用作饮用水，也不能用于灌溉田地；根部伸入地下水流的树木会枯死。在美国东海岸，已经出现了大面积的幽灵森林，没有一棵活着的树。"这就是为什么我们不能把这个问题束之高阁的原因，"Seybold 说。"全世界必须采取紧急行动"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

卫星图像演示“春雨贵如油”:一场雨让多纳纳国家公园生态判若两地

卫星图像演示“春雨贵如油”:一场雨让多纳纳国家公园生态判若两地 2023 年 4 月 15 日大地遥感卫星 8 号上的陆地成像仪拍摄的多纳纳国家公园卫星图像。2024 年 4 月 9 日大地遥感卫星 9 号上的陆地成像仪 2 号拍摄的多纳纳国家公园卫星图像。十多年来，该地区的降雨量一直低于平均水平。在过去的三年里，情况变得更加严重，降水量创下了一些年度最低记录。异常的高温加剧了全国的干旱状况。2024 年 1 月是西班牙有记录以来最热的一月，气温比平均值高出 2.4摄氏度（4.3华氏度），2024 年第一季度可能是自 1961 年有记录以来最热的季度。2024 年 3 月底的大雨给安达卢西亚地区的多纳纳国家公园带来了一些缓解。这些图像将 2023 年 4 月 15 日（上图）湿地基本干涸的地区与 2024 年 4 月 9 日（下图）降雨后的同一地区进行了对比。它们分别由 Landsat 8 号卫星上的 OLI（陆地成像仪）和 Landsat 9 号卫星上的 OLI-2 拍摄。农田和成排的温室环绕着这个被联合国教科文组织指定为世界遗产和生物圈保护区以及具有国际意义的拉姆萨尔湿地的保护区。公园内的一个气象站在 2024 年 3 月记录到145 毫米（5.7 英寸）的降雨量，使其成为有记录以来第二潮湿的三月。本水年的降雨量已超过 400 毫米，本水年是指从 2023 年 9 月到 2024 年 8 月。这一降水量超过了过去三个丰水年的降水量，但仍低于 500 毫米以上的历史年平均降水量。公园西部有数千个被称为地中海临时池塘的小浅水池，它们经历着洪水和干旱的自然周期。雨后，多纳纳生物站报告说，几个最大的池塘被洪水淹没。内陆较远的沼泽地也被洪水淹没，但有些地方仍然是干的。保护区外的开发项目对水的需求正在对地下蓄水层造成压力，并影响着生态系统。在公园边界外，越来越多的饥渴农作物以及毗邻的一个度假胜地吸引了受保护湿地的地下水。2023 年的一项研究发现，在过去几十年中，许多间歇性池塘的洪水泛滥范围和时间都有所减少，有些池塘已经至少干涸了 10 年。随着多纳纳沼泽、湿地和沙丘水量的减少，野生动物的数量也在减少。根据多纳纳生物站的一份报告，洪水减少导致繁殖水禽、两栖动物、鱼类以及蝴蝶和濒危植物数量减少。不过，该中心指出，2024 年春季的洪水来得很及时，刺激了植被的生长，有利于繁殖水禽，如浣熊、䴙䴘和苍鹭。虽有立竿见影之效，但仍有长期隐忧。专家提醒说，表面上的变化并不一定反映缺水问题的长期缓解。多纳纳生物站研究员哈维尔-布斯塔曼特（Javier Bustamante）在一份声明中说："降雨部分缓解了最直接的干旱问题，但并没有解决地下水过度开采这一隐形问题。他补充说，降雨的总体影响将在未来几个月内变得更加明显。"美国国家航空航天局地球观测站的图片，由 Wanmei Liang 使用美国地质调查局的 Landsat 数据和 ProtectedPlanet 的边界数据制作。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：