〈地球氣候〉全球地下水資源的危機

汪中和 / 中央研究院研究員 2024/02/07 16:56 點閱 7945 次
 台灣遭逢近年來最嚴重的乾旱危機,在極端氣候挑戰下,怎麼與水共存、把水資源最大化,屏東打造地下水銀行,利用伏流水「留住水」,作為台灣水資源運用的典範。(屏東縣政府)
台灣遭逢近年來最嚴重的乾旱危機,在極端氣候挑戰下,怎麼與水共存、把水資源最大化,屏東打造地下水銀行,利用伏流水「留住水」,作為台灣水資源運用的典範。(屏東縣政府)

地下水是最重要的淡水資源,提供生活、灌溉、工業生產、和生態支持等不同的需求。不僅全球約有三分之一的人口依賴地下水作為主要的飲用水來源,作為灌溉用水更占了70%,對人類生存及經濟發展至關重要。隨著氣候暖化造成頻繁的乾旱,人類對地下水的依賴更是日益增加。

全球地下水的新研究

上(一)月24日,《自然》期刊登載了一篇新研究,針對40個國家、近1,700個含水層中17萬口井的監測資料(相當於涵蓋了全球約四分之三的地下水抽取量),再結合衛星觀測的數據,進行了1980年以來地下水位隨時間變化的調查,提供迄今為止對全球地下水狀態最全面的資訊。
這是首個描繪出全球多個國家地下水位變化的研究,能讓科研人員、政府決策者更深入了解人類活動、地球暖化對地下水資源可能產生的影響,不但是當前大數據分析的典範,也是一份非常出色的研究成果。

這篇論文的另一項重要貢獻是,從資料的彙整工作裡,好比在玩拼圖的遊戲,清楚的看到世界上仍有許多地區與國家缺乏可用或可靠的地下水觀測數據,如非洲、南美洲、東南亞等地區,需要盡速透過國際的支援與合作,彌補這個差距與缺失。

全球地下水枯竭加速

這個新研究顯示,整體來說世界各地含水層的地下水資源正在逐漸減少。在過去四十年中,七成含水層中的地下水位的下降速度正在加速,幾乎是研究團隊預期的三倍;並且絕大部分發生在乾燥的地區,其中有36%的地下水位每年下降的幅度超過50公分。

另一方面,在沒有人類開墾的土地上,幾乎不存在地下水位迅速下降的現象,證實人類的開發活動已經深深影響了地下水的儲量。不僅如此,研究也發現在過去四十年裡,八成以上有地下水位加速下降的地方,年降雨量都在持續減少,這種關係表明了氣候暖化正嚴重的影響地下水資源的可用性。

簡單的說,人為活動增加了地下水資源的需求,而氣候暖化卻反向減少了地下水的來源與補注,形成了可怕的惡性循環,連帶影響數十億人口的民生與灌溉等用水,將成為地球永續發展的重大阻礙。

積極管理 扭轉頹勢

雖然新研究描繪了地下水的嚴重危機,研究團隊還是舉出了在美國亞利桑那州、孟加拉中西部、沙烏地阿拉伯、伊朗的阿巴斯-沙爾吉盆地的一些正面案例,說明政府政策或法規的良性干預措施,如對地下水實行分級或收費,進行地下水層的回灌與補注,改變作物的種類,減少灌溉的耗損等作為,都可以逆轉地下水長期流失與枯竭的局面,轉而提升地下水資源的水位,成為可以靈活運作的地下水銀行。
氣候暖化所帶來的嚴重乾旱正衝擊全球各地,影響糧食的供需與國家的生存,地下水正是我們因應調適的最佳緩衝劑之一,積極做好地下水資源的管理,是每個國家施政最重要的工作項目;對長期在透支地下水資源的臺灣來說,更是如此。