Naučnici otkrivaju kako obnoviti vitalne podzemne vode na Zemlji

Naučnici otkrivaju kako obnoviti vitalne podzemne vode na Zemlji

Ako stojite praktično u bilo kojoj tački na Zemlji, voda se kreće kroz zemlju ispod vaših nogu. Podzemne vode obezbeđuju oko polovine svetskog stanovništva vodom za piće i skoro polovinu sve vode koja se koristi za navodnjavanje useva. Održava reke, jezera i močvare tokom suše.

Podzemne vode su obnovljivi resurs, ali mogu proći decenije ili čak vekovi da se neki vodonosnici oporave nakon što su iscrpljeni. Trenutno razumevanje ovog izazova zasniva se uglavnom na tome gde i koliko često ljudi beleže merenja nivoa vode u bunarima.

U nedavno objavljenoj studiji, naš tim naučnika za podatke, stručnjaka za vodu i stručnjaka za politiku sastavio je prvi skup podataka ovih nivoa na globalnom nivou. Analizirali smo milione merenja nivoa podzemnih voda u 170.000 bunara koji se nalaze u preko 40 zemalja i mapirali kako su se nivoi podzemnih voda menjali tokom vremena.

Naša studija ima dva glavna nalaza. Prvo, pokazujemo da je brzo iscrpljivanje podzemnih voda široko rasprostranjeno širom sveta i da su se stope opadanja ubrzale poslednjih decenija, pri čemu su nivoi padali za 20 inča ili više godišnje na nekim lokacijama.

Drugo, međutim, naše istraživanje takođe otkriva mnoge slučajeve u kojima su namerne akcije zaustavile iscrpljivanje podzemnih voda. Ovi rezultati pokazuju da društva nisu neizbežno osuđena na isušivanje svojih zaliha podzemnih voda i da se uz blagovremene intervencije ovaj važan resurs može oporaviti.

Mnogi faktori određuju nivoe podzemnih voda, uključujući geologiju, klimu i korišćenje zemljišta. Ali nivoi podzemnih voda koji padaju sve dublje na određenoj lokaciji često signaliziraju da ih ljudi ispumpaju brže nego što priroda može da ih dopuni.

Neka od 300 miliona merenja koje smo prikupili snimljena su automatskim mernim uređajima. Mnogi drugi su napravljeni na terenu od strane ljudi širom sveta. A ova merenja daju zabrinjavajuću sliku.

Oni pokazuju da su nivoi podzemnih voda opali od 2000. godine na mnogo više mesta nego što su porasli. Na mnogim lokacijama, posebno u aridnim zonama koje se intenzivno obrađuju i navodnjavaju, nivoi podzemnih voda opadaju za više od 20 inča (0,5 metara) godišnje. Primeri uključuju Avganistan, Čile, Kinu, poluostrvo Indiju, Iran, Meksiko, Maroko, Saudijsku Arabiju, Španiju i jugozapad SAD.

Naš drugi i više zabrinjavajući nalaz je da se u otprilike jednoj trećini oblasti u kojima smo sastavili merenja, stopa opadanja podzemnih voda ubrzava. Ubrzano opadanje podzemnih voda je uobičajeno u suvim klimama gde se veliki delovi zemlje koriste za poljoprivredu. Ovo ukazuje na potencijalnu vezu između navodnjavanja koje se napaja podzemnom vodom i intenziviranja iscrpljivanja podzemnih voda.

Ubrzano opadanje nivoa podzemnih voda ima mnogo štetnih efekata.

Zalihe pijaće vode iz bunara i izvora mogu presušiti kada nivo podzemnih voda opadne. Ljudi i zajednice koji se oslanjaju na te bunare mogu izgubiti pristup onome što može biti njihov jedini izvor pristupačne sveže vode za piće.

Na primer, bunari koji snabdevaju svežom vodom domove presušivaju u dolini San Hoakin u Kaliforniji, gde se iscrpljivanje podzemnih voda ubrzalo od ranih 2000-ih. Ovaj problem će se verovatno nastaviti i pogoršavati ukoliko se ne preduzmu mere za stabilizaciju rezervi podzemnih voda.

Bunari koji presuše takođe mogu ugroziti proizvodnju useva. Osiromašenje podzemnih voda se dugo smatralo jednom od najvećih pretnji globalnoj poljoprivredi sa navodnjavanjem, jer bunari snabdevaju skoro polovinu vode koja se koristi za navodnjavanje širom sveta.

U oblastima gde se podzemne vode obično odvode u reke, opadajući nivoi podzemnih voda mogu da preokrenu ovaj tok i izazovu curenje reka u podzemnu površinu. Ovo utiče na ekologiju reke i smanjuje zalihe vode nizvodno. U SAD, propusni potoci su češći tamo gde su stope povlačenja podzemne vode visoke, naglašavajući kako pumpanje podzemne vode može direktno smanjiti količinu vode koja teče podzemno u obližnje reke.

Opadanje podzemnih voda takođe može uzrokovati potonuće kopnenih površina. Slijeganje zemljišta povećalo je rizik od poplava u desetinama priobalnih gradova širom svijeta, uključujući Džakartu, Tokio, Istanbul, Mumbai, Okland i oblast Tampa Bai na Floridi.

Dalje od obale, slijeganje zemljišta može oštetiti infrastrukturu. To predstavlja kritičan izazov u ​​oblastima u kojima je nivo podzemnih voda opao, uključujući Teheran i Meksiko Siti. U mnogim slučajevima, glavni krivac je prekomerno pumpanje podzemnih voda.

Konačno, opadajuća podzemna voda može prouzrokovati da se morska voda pomeri u unutrašnjost zemlje i da kontaminira obalne sisteme podzemnih voda – proces poznat kao prodor morske vode. Kada morska voda prodre, obalni vodonosni slojevi mogu postati previše slani da bi se koristili za vodu za piće bez energetski intenzivnog desalinizacije.

Pronašli smo i mesta gde se nivoi podzemnih voda oporavljaju. Strategije koje su zajednice koristile da dopune svoje izvore podzemne vode uključivale su razvoj novih alternativnih vodosnabdevanja, kao što su lokalne reke; usvajanje politika za smanjenje potražnje za podzemnim vodama; i namerno popunjavanje vodonosnih slojeva površinskim vodama.

U gradu El Dorado, u Arkanzasu, nivoi podzemnih voda su pali za oko 60 metara od 1940. do 2000. godine dok su lokalne industrije crpale vodu iz vodonosnog sloja.

Godine 1999. nova politika je uspostavila strukturu naknade za pumpanje, dajući preduzećima podsticaj da pronađu novo snabdevanje vodom. Do 2005. godine izgrađen je cevovod za preusmeravanje vode iz reke Uačita u El Dorado. Ovaj novi izvor smanjio je potražnju za podzemnom vodom, a nivoi podzemnih voda su porasli u oblasti od 2005. godine.

U Bangkoku je između 1980. i 2000. godine izbušeno toliko privatnih bunara za kućne, industrijske ili komercijalne svrhe da se pumpanje podzemnih voda udvostručilo, a nivoi podzemnih voda pali. Zvaničnici su odgovorili učetvorostručenjem naknada za ekstrakciju podzemnih voda između 2000. i 2006. godine. Ukupno crpljenje podzemne vode je opadalo, a nivoi su počeli da se oporavljaju kako su korisnici pronalazili druge izvore vode.

U dolini u blizini Tusona, u Arizoni, nivoi podzemnih voda su opali za 30 metara pošto su se povlačenja za navodnjavanje povećala nakon 1940-ih. Da bi se popunila iscrpljena podzemna voda, izgrađena su jezera koja propuštaju vodu.

Ova jezera su ispunjena vodom iz reke Kolorado koja se kanalima premešta stotinama milja u to područje. Kako ovi ribnjaci cure, oni ponovo pune iscrpljeni vodonosni sloj. Zbog ovih jezera koja propuštaju, nivoi podzemne vode u dolini su na nekim mestima porasli za oko 200 stopa (60 metara).

Naša analiza pokazuje koliko je važno pratiti nivoe podzemnih voda na mnogim lokacijama. Sa opadanjem nivoa podzemnih voda na mnogim mestima, zajednicama i preduzećima koja zavise od njih su potrebne tačne informacije o svojim zalihama vode kako bi mogle da deluju na vreme da ih zaštite.