Согласно исчерпывающему исследованию потребления подземных вод, результаты которого были опубликованы в Nature на этой неделе, почти четверть населения мира проживает в регионах, где грунтовые воды потребляются с большей скоростью, чем их запас успевает пополняться.
Во всем мире существование человеческих цивилизаций в основном зависит от обширных запасов воды, которые хранятся уже в течение многих тысяч лет в песке, глине и камне глубоко под землей. Эти водоносные слои, которые во многих случаях простираются через границы множества государств, обеспечивают людей водой для питья и полива урожаев и поддерживают такие экосистемы как леса и рыбные хозяйства.
Тем не менее, в большинстве основных мировых сельскохозяйственных регионов, включая Центральную долину в Калифорнии, дельту Нила в Египте и Верхний Ганг в Индии и Пакистане, скорость потребления воды превышает скорость обновления этих природных запасов.
«Такое чрезмерное потребление может привести к снижению объемов запаса воды как для питья, так и для выращивания сельскохозяйственных культур», - говорит Том Глисон (Tom Gleeson), гидрогеолог из университета Макджилл в Монреале, Квебек, и ведущий автор исследования. Далее он добавляет, что это «может привести к пересыханию источников и другим негативным экологическим последствиям».
Глисон и его коллеги сопоставили мировую гидрологическую модель и базу данных о потреблении грунтовых вод для того чтобы оценить, в каком объеме грунтовые воды потребляются различными странами мира. Они также рассчитали скорость «подзарядки» каждого водоносного слоя - то есть скорость, с которой грунтовые воды возобновляются. Используя этот подход, ученые смогли определить зоны размещения почти 800 водоносных слоев по всему миру.
В процессе расчета нагрузки, которую испытывает каждый источник грунтовых вод, Глисон и его коллеги также детально изучили расход воды, необходимый для поддержания здоровья таких экосистем как травы, деревья и источники.
«Насколько мне известно, исследователям впервые удалось рассчитать индекс напряжения воды, который отражает здоровье окружающей среды, - говорит Джей Фамильетти (Jay Famiglietti), гидролог из Калифорнийского университета, не принимавший участия в исследовании. - Это решающий шаг».
Чрезмерное потребление
Авторы исследования пришли к выводу, что более 20% мировых водоносных слоев подвергаются чрезмерной нагрузке. К примеру, площадь отпечатка грунтовых вод водоносного слоя Верхнего Ганга в 50 раз превышает размер этого водоносного слоя, «таким образом, скорость потребления в этой районе совершенно разрушительна», добавил Глисон.
Тем не менее, по словам Фамильетти, в этом исследовании, цель которого - оценить скорость потребления грунтовых вод и скорость их восстановления, не отражены данные о фактическом объеме воды, которая имеется в водоносных слоях планеты. «Единственный способ ответить на вопрос об устойчивости - определить, сколько воды у нас на самом деле осталось», - говорит он.
По его предположениям, всеобъемлющая картина докажет, что нерационально используются значительно большее количество мировых водоносных слоев. Как добавил Фамильетти, с учетом того что в некоторых районах наблюдаются постоянные засухи и рост населения, необходимо будет составить полную характеристику водоносных слоев по всему миру, хотя это довольно дорогостоящее исследование».
Глисон добавляет, что все еще существует один значительный источник надежды. 99% свежей незамерзшей воды планеты - это грунтовые воды. «Это огромные запасы, и у нас еще есть возможность использовать их рационально, - говорит он. - Если мы захотим».