Na całym świecie poziom wód gruntowych spada

Na łamach pisma "Nature" (DOI: 10.1038/s41586-023-06879-8) naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara przedstawili najbardziej szczegółowe jak dotychczas oszacowania poziomu wód gruntowych na całym świecie. Analizą uczeni objęli blisko 1700 warstw wodonośnych w różnych częściach świata. Poza danymi dotyczącymi malejących zasobów wody, praca naukowców zawiera przykłady, jak można rozwiązać problem wyczerpywania się wód gruntowych.

Poziom wód gruntowych gwałtownie spada na całym świecie, często w coraz szybszym tempie. - Wód gruntowych ubywa, szczególnie w miejscach suchych, gdzie szeroko rozpowszechniona jest uprawa – mówi Scott Jasechko z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara.

Grupa naukowców z kalifornijskiej uczelni zebrała dane dotyczące poziomów wód gruntowych w USA. Zespół poprosił również o dane dotyczące warstw wodonośnych od innych instytucji oraz z innych krajów. Uczeni wzięli też pod lupę 1200 publikacji naukowych na ten temat, by zrekonstruować granice warstw wodonośnych w badanych regionach i ocenić trendy poziomu wód gruntowych w 1693 warstwach wodonośnych. Łącznie badacze dysponowali 300 milionami pomiarów, które zostały wykonane w 1,5 mln studni, w czasie ostatnich 100 lat. Analiza danych trwała trzy lata.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

- To badanie wynikało z ciekawości. Chcieliśmy lepiej zrozumieć stan globalnych wód gruntowych, analizując miliony pomiarów – zaznacza główna autorka badań Debra Perrone z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara.

Rezultaty tych badań stanowią najbardziej wszechstronną jak dotąd analizę poziomu wód gruntowych i wskazują na globalne ubytki, które dotyczą aż 71 proc. zbadanych warstw wodonośnych. Co więcej, tempo ich kurczenia się przyspiesza w wielu miejscach. Tak się dzieje od około 2000 roku.

W wielu miejscach wody gruntowe ulegają wyczerpaniu ze względu na intensywne rolnictwo, które czerpie z podziemnych zasobów do nawadniania upraw, szczególnie w okresach suszy. A susze ze względu na zmiany klimatyczne stają się coraz częstsze. Spośród warstw wodonośnych, dla których było wystarczająco dużo danych, aby porównać obecne trendy z tymi z lat 1980-2000, około 30 proc. wykazało trend spadkowy. Warstwy wodonośne, które tracą wodę, zwykle znajdują się w regionach, gdzie maleją również opady. - Podczas suszy ludzie w większym stopniu korzystają z wód gruntowych – mówi Jasechko.

Jest jednak nadzieja. Z badań wynika, że w około 20 proc. warstw wodonośnych monitorowanych długoterminowo spadki spowolniły. Co więcej, w przypadku 16 proc. tendencja spadkowa uległa odwróceniu, a w 13 proc. poziom warstw wodonośnych wzrósł z biegiem czasu. - To badanie pokazuje, że ludzie mogą zmienić sytuację dzięki celowym, skoncentrowanym wysiłkom – podkreśla Jasechko.

W miejscach, gdzie nastąpiło spowolnienie spadku poziomu wód gruntowych lub uzupełnianie się warstw wodonośnych, było to spowodowane licznymi działaniami podejmowanymi przez lokalne społeczności, którym zagrażał brak dostępu do wody. Na przykład w Bangkoku na początku XXI wieku wprowadzono nowe opłaty za stawianie prywatnych studni z pompami. Odwróciło to spadki wód gruntowych i spowolniło problemy osiadania gruntów w ogromnym mieście.

Naukowcy podali także przykład Tucson w Arizonie, gdzie woda pozyskiwana z rzeki Kolorado jest wykorzystywana do uzupełniania warstwy wodonośnej w pobliskiej dolinie Avra. W ramach tego projektu woda magazynowana jest do wykorzystania w przyszłości. - Wody gruntowe są często postrzegane jako zapasy na przyszłość. Celowe uzupełnianie warstw wodonośnych pozwala nam przechowywać tę wodę do czasu, aż będzie potrzebna – podkreśla Jasechko. Inną opcją, na wzór Bangkoku, jest skupienie się na ograniczaniu popytu, co wiąże się z przepisami, pozwoleniami i opłatami za korzystanie z wód gruntowych.

Ale trendy dotyczące poziomu wód gruntowych nie dają pełnego obrazu. Nawet tam, gdzie warstwy wodonośne pozostają stabilne, pobieranie wód gruntowych może nadal wpływać na pobliskie strumienie i wody powierzchniowe.

Autorzy przeanalizowali także zmienność opadów w ciągu ostatnich czterdziestu lat dla 542 warstw wodonośnych. Dostrzegli, że 90 proc. warstw wodonośnych, gdzie przyspieszyły tendencje spadkowe, znajduje się w miejscach, w których warunki stały się bardziej suche w ciągu ostatnich 40 lat.

Mniejsze opady spowodowały braki w uzupełnianiu zapasów wody. Z drugiej strony zmienność klimatu może również spowodować odwrócenie się tendencji i umożliwić odbudowanie się wód gruntowych tam, gdzie warunki stają się bardziej wilgotne.

Źródło: UC Santa Barbara, Scientific American