Уровень грунтовых вод стал снижаться быстрее по сравнению с концом прошлого века. Однако новая научная работа показывает, что проблему можно решить, если начать организованно запасать воду.
Текущая эпоха (антропоцен) активно влияет не только на климат, но и на здоровье и качество жизни людей. Из-за таяния вечной мерзлоты на Аляске появляются кипящие метаном озера, а количество соли в подземных запасах пресной воды к 2100 году может стать опасно большим. Одним из самых неочевидных вопросов антропоцена часто называют судьбу грунтовых вод: по одним оценкам, их должно стать больше из-за роста количества осадков. По другим, их объем уменьшится, поскольку глобальное озеленение, идущее на Земле из-за антропогенных выбросов СО2, увеличивает испарение воды растениями, да и общий рост температур поднимает испарение с поверхности. В ответ на это приводят контраргументы, отмечая, что покрытая растительностью почва активно теряет влагу только из верхних 10 сантиметров. В таких условиях крайне важно понимать, какая на самом деле картина наблюдается с грунтовыми водами в мире.
Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) изучили именно этот вопрос и предупредили, что запасы подземных вод стремительно истощаются. Тем не менее, отметили они в статье для журнала Nature, есть примеры того, как людям удалось найти выход из такой ситуации. Это значит, что проблема в принципе решаема — при должном внимании к ней.
Ученые охарактеризовали уровень грунтовых вод более чем в 1700 водоносных горизонтах. Для этого команда обработала данные национальных и региональных архивов, а также результаты наблюдений в рамках космической миссии GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment), определяющей уровень грунтовых вод на Земле из космоса по изменениям в силе тяжести над теми или иными участками планеты. Далее исследователи изучили 1200 научных публикаций, чтобы реконструировать границы водоносных горизонтов в разных регионах и оценить тенденции, в соответствии с которыми меняется уровень грунтовых вод. Согласно результатам работы, он снижается в 71% горизонтов.
Исследователи отметили: по сравнению с 1980-ми и 1990-ми годами количество грунтовых вод стало уменьшаться быстрее. Мест, где истощение запасов ускорилось, оказалось в три раза больше, чем можно было ожидать.
Этот процесс не выглядит однородным. В 16% систем водоносных горизонтов в конце прошлого века начался обратный процесс: уровень грунтовых вод там стабилизировался или восстановился. Тем не менее такая ситуация встречается в два раза реже, чем можно было предсказать.
Ученые подчеркнули, что проблему грунтовых вод можно решить, если прикладывать усилия преднамеренно, осознанно и систематически. Они привели в пример опыт штата Аризона. Жители Тусона забирают воду из реки Колорадо и пополняют водоносный горизонт в близлежащей долине Авра. Получается что-то вроде банковского счета: там можно хранить воду, пока она не понадобится. И хотя значительная часть вод Колорадо теперь не достигает дельты этой реки в Калифорнийском заливе, с помощью «банковского счета» можно отрегулировать спрос и запасать грунтовые воды без вреда для реки.
Исследователи также изучили, как в последние 40 лет в 542 водоносных регионах менялись осадки: выяснилось, что грунтовые воды истощались быстрее в регионах с засухой. Кроме того, авторы статьи знакомятся нормами водного законодательства на западе США, чтобы детальнее изучить уже принятые меры. По словам ученых, их работа поможет другим исследователям и чиновникам понять динамику грунтовых вод и найти эффективные методы вмешательства.