Снижение уровня грунтовых вод происходит более интенсивными темпами, чем в конце прошлого века. Тем не менее, согласно новым исследованиям, решить эту проблему возможно, при условии организации сбора и хранения водных ресурсов.
Эпоха антропоцена оказывает заметное воздействие не только на климат, но и на здоровье людей, а также на их качество жизни. Таяние вечной мерзлоты на Аляске появляются кипящие метаном озера, а уровень засоленности подземных пресноводных ресурсов к 2100 году может стать опасно большим. Судьба грунтовых вод — один из наименее очевидных вопросов эпохи антропоцена. Согласно некоторым оценкам, их количество увеличится в связи с ростом осадков. Другие данные свидетельствуют об уменьшении объема грунтовых вод, поскольку глобальное озеленение, вызванное антропогенными выбросами углекислого газа, приводит к усилению испарения воды растениями, а общий рост температуры повышает испарение с поверхности. В качестве ответа на это выдвигаются аргументы, подчеркивающие, что влагу из почвы активно теряют только верхние 10 сантиметров. В связи с этим, крайне необходимо понять, какова реальная ситуация с грунтовыми водами во всем мире.
Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) провели исследование данного вопроса и предостерегли от быстрого исчерпания запасов грунтовых вод. Тем не менее, отметили они в статье для журнала Nature, существуют прецеденты, демонстрирующие, как людям удавалось преодолеть подобную проблему. Это указывает на то, что при правильном подходе она вполне разрешима.
Ученые провели оценку уровня грунтовых вод, используя информацию из более чем 1700 водоносных горизонтов. Для этого исследователи проанализировали данные, полученные из национальных и региональных архивов, а также результаты наблюдений в рамках космической миссии GRACE (Миссия (Gravity Recovery And Climate Experiment) позволяет определять уровень грунтовых вод на Земле, используя данные об изменениях в силе тяжести над различными участками планеты, полученные из космоса. Для реконструкции границ водоносных горизонтов в разных регионах и оценки изменений уровня грунтовых вод, исследователи проанализировали 1200 научных публикаций. Результаты исследования показали, что в 71% водоносных горизонтов наблюдается снижение уровня грунтовых вод.
По данным исследований, скорость сокращения запасов грунтовых вод возросла по сравнению с 1980-ми и 1990-ми годами. Число регионов, где истощение ресурсов ускорилось, превысило ожидаемые показатели в три раза.
Процесс не демонстрирует равномерности. В 16% водоносных горизонтов в конце прошлого века зафиксировался обратный тренд: уровень грунтовых вод стабилизировался или начал восстанавливаться. Однако такая картина наблюдается гораздо реже, чем предполагалось изначально.
Ученые заявили, что решение проблемы грунтовых вод возможно при целенаправленных, осознанных и систематических действиях. В качестве примера они привели опыт штата Аризона. В Тусоне жители используют воду из реки Колорадо для пополнения водоносного горизонта в близлежащей долине Авра. Это можно сравнить с банковским счетом, где воду можно хранить до необходимости. Несмотря на то, что значительный объем воды из реки Колорадо теперь не достигает дельты в Калифорнийском заливе, благодаря системе хранения можно регулировать водопотребление и накапливать грунтовые воды, не нанося ущерба реке.
В ходе исследования было проанализировано изменение осадков в 542 водоносных регионах за последние 40 лет. Результаты показали, что в засушливых районах истощение грунтовых вод происходит быстрее. Для более детального изучения уже реализованных мер авторы работы также рассмотрели нормы водного законодательства, действующие на западе США. Ученые полагают, что их исследование поможет другим исследователям и государственным служащим понять изменения в динамике грунтовых вод и разработать действенные способы воздействия.