Крайнее истощение. На планете исчезают запасы ценнейшего ресурса

• Заглянули в скважины
• Тренд на обмеление

Обработав данные из 40 стран, ученые пришли к выводу: водоносные горизонты не успевают пополняться. Если тренд сохранится до конца века, возникнет дефицит пресной воды, особенно в густонаселенных регионах планеты. Как этого избежать — в материале РИА Новости.

Заглянули в скважины

Подземные грунтовые воды критически важны для людей и экономики. Для многих регионов это основной источник пресной воды. Большую часть, 70 процентов, используют для ирригации, причем объемы в последние 40 лет постоянно увеличиваются. Этому способствуют изменения климата и рост численности населения.

Грунтовые воды скапливаются в подземных горизонтах, сложенных проницаемыми горными породами, такими как песчаники, известняки. Они пополняются во время дождей, таяния снега и ледников. Их рассматривают как ископаемые запасы и добывают с помощью скважин.

Треть пресных ресурсов на планете — грунтовые воды. Строго говоря, это возобновляемый ресурс — особенно те, что залегают близко к поверхности. Однако если скорость исчерпания выше, чем скорость восполнения, водному горизонту грозит истощение.

Изменение глобальных запасов грунтовых вод отслеживают со спутников GRACE с помощью гравиметрии. Однако разрешение слишком мало, чтобы оценить ситуацию на местах. Для этого больше подходят мониторинговые скважины, сетью которых покрыты почти все страны.

Ученые из США, Саудовской Аравии, Великобритании и Швейцарии впервые собрали данные локальных сетей мониторинговых скважин и построили глобальную картину, сообщает Nature. Это позволило сравнить результаты разных периодов и сделать прогноз на будущее.

Для анализа применили оценочную функцию Тейла — Сена, результат которой представлен в виде прямой на графике. Если она идет вверх, то уровень грунтовых вод в скважине растет. Если вниз — запас воды в горизонте исчерпывается.

Подземная скважина с оборудованием для мониторинга уровня грунтовых вод в Калифорнии

Чтобы показать многолетние тренды, ученые вручную выбрали 1693 подземные системы и вычислили для них медианные значения уровней грунтовых вод во всех местных мониторинговых скважинах с 2000-го по 2022-й. В 36 процентах случаев уровень падает со скоростью 0,1 метра, в 12 — по 0,5 метра в год. В шести процентах ситуация обратная: горизонты углубляются на 0,1 метра в год, а в одном проценте (13 мест) — на 0,5 метра. Хуже всего ситуация в некоторых районах Испании, Ирана, Китая и США, где горизонты теряли воду со скоростью два метра в год. Часть этих систем неразличима для спутниковой гравиразведки, что показывает важность развития скважинных сетей, отмечают авторы.

Ученые сравнили эти результаты с данными за 1980-2000 годы, отобрав только 542 водных горизонта. В трети из них обмеление ускорилось — то есть скорость падения уровня грунтовых вод в начале XXI века выше, чем в конце XX. Ошибку или случайность авторы работы исключают.

«Ожидаемо, что подземные горизонты резко мелеют во всем мире. Но то, с какой скоростью это происходит, шокирует», — цитирует пресс-служба Высшей технической школы Цюриха одного из авторов, Хансйорга Сиболда.

Тренды уровней грунтовых вод на Пиренейском полуострове (по данным мониторинговых скважин)

Тренд на обмеление

На Земле не так много пресной воды — это всегда дефицитный ресурс. Треть запасов приходится на грунтовые воды. Об их исчерпаемости ученые предупреждают давно. Так, в статье 2005 года американский геофизик Леонард Коникоф пишет, что за последние полвека произошел взрывной рост числа скважин, что дало огромный экономический эффект. Вместе с тем во многих местах это привело к истощению водоносных горизонтов. И, как следствие, — к росту цен на воду, ухудшению ее качества, экологическим проблемам, в том числе необратимому повреждению грунта. Самые проблемные регионы — Северная Африка, Средний Восток, Южная и Центральная Азия, Северный Китай, Северная Америка и Австралия.

В будущем истощение запасов грунтовых вод продолжится, отмечал исследователь, хотя с меньшей интенсивностью. Были положительные примеры, когда исчерпание удалось остановить с помощью более умелого управления ресурсами и экономическими мерами.

Сейчас таких примеров еще больше. В почти половине из 542 проанализированных систем исчерпание грунтовых вод замедлилось, остановилось, а в некоторых случаях горизонты начали наполняться. Например, в Саудовской Аравии, бассейне Бангкока, в Иране. Пока это единичные случаи. Глобально же в этом веке — тренд на исчерпание грунтовых вод, обращают внимание ученые. Это ставит под угрозу экосистемы и экономики, особенно в засушливых густонаселенных регионах.

Подсчитано, что к середине XXI века в мире останется буквально три-четыре страны, в которых не будет недостатка пресной воды. Россия среди них.

Истощающиеся ресурсы подземных вод на всех обитаемых континентах. Отмечены оттенками красного