Sat07312021

Last update02:00:00 PM GMT

Đánh giá lớn nhất về các giếng nước ngầm toàn cầu cho thấy nhiều giếng có nguy cơ cạn kiệt

"Jack và Jill lên đồi lấy một thùng nước." Đó là một vần điệu ngớ ngẩn, nhưng lại làm nổi bật một sự thật đơn giản: Loài người từ lâu đã dựa vào giếng - chẳng hạn như giếng trên đồi mà Jack và Jill đến thăm - để làm nguồn cung cấp nước uống chính của họ. Mặc dù số người lấy nước bằng thùng đang giảm khi máy bơm ngày càng phổ biến, các giếng nước ngầm vẫn cung cấp nước uống cho hơn một nửa dân số thế giới và duy trì hơn 40% nông nghiệp được tưới tiêu. Nhưng nguồn tài nguyên quan trọng dưới chân này thường bị bỏ qua.


Các giáo sư trợ lý của UC Santa Barbara, Debra Perrone và Scott Jasechko đã biên soạn một khảo nghiệm toàn diện nhất về các giếng nước ngầm cho đến nay, bao gồm 40 quốc gia chiếm một nửa tổng lượng bơm nước ngầm trên toàn cầu. Nghiên cứu của họ, câu chuyện trang bìa của ấn bản ngày 23 tháng 4 của tạp chí Khoa học , đưa ra một tài khoản chưa từng có về các nguồn nước ngầm trên thế giới.

Jasechko, Trường Khoa học & Quản lý Môi trường Bren của trường đại học cho biết: "Chúng tôi đã phân tích hồ sơ xây dựng của hàng chục triệu giếng nước ngầm trên khắp thế giới, và điều quan trọng là nhiều giếng có nguy cơ cạn kiệt". Chính xác là có tới 1/5 giếng trong cuộc khảo sát của họ.

Perrone, một giảng viên của Chương trình Nghiên cứu Môi trường cho biết: "Những giếng nước ngầm này được sử dụng để rút nước sử dụng trong gia đình hoặc tưới tiêu. "Nghiên cứu của chúng tôi là lần đầu tiên các giếng nước ngầm và các quan sát mực nước được kết hợp với nhau như thế này, cung cấp những hiểu biết về địa phương ở quy mô toàn cầu."

Để đạt được những kết luận này đòi hỏi Perrone và Jasechko phải làm việc tốt hơn trong sáu năm. Các nhà nghiên cứu đã chọn lọc dữ liệu của họ từ hơn 100 cơ sở dữ liệu duy nhất trên khắp thế giới, đôi khi ở các định dạng và ngôn ngữ khác nhau.

Bước đầu tiên liên quan đến việc biên soạn khoảng 39 triệu hồ sơ chức năng của các giếng nước ngầm bao gồm độ sâu, mục đích, vị trí và ngày xây dựng. Thay vì ủy thác xử lý dữ liệu cho một thuật toán hoặc AI, các nhà nghiên cứu đã cẩn thận thu dọn dữ liệu theo cách thủ công. Jasechko nói: "Chúng tôi muốn chắc chắn rằng chúng tôi hiểu những hạn chế và sắc thái của từng cơ sở dữ liệu mà chúng tôi đã phân tích.

Với dữ liệu được sắp xếp, các tác giả đã so sánh độ sâu của mực nước ngầm địa phương với độ sâu của giếng. Họ phát hiện ra rằng 6 đến 20% giếng trong mẫu toàn cầu của họ có nguy cơ cạn kiệt nếu mực nước tiếp tục giảm chỉ vài mét. Họ tìm cách tìm ra xu hướng về độ sâu của các giếng mới so với các giếng hiện có trong một khu vực nhất định từ năm 1950 đến năm 2015. Trong khi các giếng mới hơn có xu hướng sâu hơn các giếng cũ, xu hướng này không phổ biến, họ nói. Các giếng chức năng về cơ bản không sâu hơn ở nhiều khu vực mà họ khảo sát.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã lấy dữ liệu từ khoảng 1,1 triệu giếng quan trắc, cung cấp các phép đo về điều kiện và mực nước ngầm. Những ghi chép này không chỉ cung cấp tài khoản về vị trí của mực nước ngầm, mà còn cung cấp mức độ dao động của nó trong suốt cả năm. Họ nhận thấy rằng sự thay đổi theo mùa thường là trong vòng một mét.

Bằng cách so sánh xu hướng độ sâu với các phép đo từ các giếng quan trắc gần đó, Perrone và Jasechko cũng có thể suy ra mức độ gần của các giếng chức năng bị khô cạn. Họ phát hiện ra rằng ở nhiều khu vực, mực nước ngầm đang giảm nhưng các giếng mới vẫn chưa được khoan sâu hơn để theo kịp mực nước ngầm đang giảm. Vì các giếng không sâu hơn đáng kể ở nhiều khu vực, các giếng mới ít nhất cũng dễ bị tổn thương như các giếng cũ nếu mực nước ngầm tiếp tục giảm.

Perrone tuyên bố: "Ở một số nơi, mực nước ngầm gần chạm đến đáy giếng. "Nếu mực nước ngầm tiếp tục giảm ở những nơi này, các giếng sẽ khô cạn, khiến người dân không có nước sử dụng".

Hai nhà nghiên cứu cũng tận dụng dữ liệu từ sứ mệnh GRACE của NASA. Cặp vệ tinh GRACE phát hiện những khác biệt nhỏ trong trường hấp dẫn của Trái đất khi chúng quay quanh hành tinh. Điều này đã cung cấp cho Perrone và Jasechko thông tin về trữ lượng nước ngầm cho các khu vực mà dữ liệu từ các giếng quan trắc bị hạn chế.

Jasechko nói: "Chúng tôi chỉ có dữ liệu giám sát mực nước ngầm cho vài chục quốc gia, nhưng dữ liệu GRACE cho phép chúng tôi khám phá những thay đổi trong việc lưu trữ nước trên toàn cầu". Mặc dù cách giải quyết còn thô thiển, nhưng thông tin bổ sung đã xác nhận mối liên hệ giữa suy giảm nguồn nước ngầm và việc xây dựng các giếng sâu hơn.

Có nhiều lý do để không khoan sâu hơn. Nó đắt hơn nhiều về chi phí khoan và vận hành. Chất lượng nước ngầm cũng có thể giảm theo độ sâu, thường trở nên mặn hơn về phía đáy của tầng chứa nước.

"Giếng khoan rất đắt," Jasechko nhận xét. "Ngay cả khi nước ngọt tồn tại sâu dưới lòng đất, không phải cá nhân hoặc hộ gia đình nào cũng có vốn để khoan một giếng mới để tiếp cận nó, điều này làm dấy lên lo ngại về công bằng khi giếng cạn kiệt."

Cặp đôi hy vọng sẽ mở rộng phạm vi bao phủ của bộ dữ liệu của họ, đặc biệt là tới các quốc gia như Trung Quốc, Iran và Pakistan, ba quốc gia sử dụng nước ngầm lớn mà các nhà nghiên cứu không thể có được hồ sơ từ đó. Họ cũng có kế hoạch điều tra mức độ suy giảm nước ngầm trong các nghiên cứu trong tương lai, tìm kiếm thông tin về mực nước ngầm đang giảm nhanh như thế nào và xu hướng đang tăng tốc ở đâu.

Nước ngầm có thể cung cấp huyết mạch ở ngay cả những vùng khô cằn nhất.

Perrone và Jasechko đã tạo dựng được tên tuổi trong lĩnh vực nghiên cứu nước ngầm bằng cách tiếp cận chủ đề với bộ dữ liệu khổng lồ như bộ dữ liệu này. Nghiên cứu toàn cầu này được thực hiện dựa trên một bài báo khác được công bố trên tạp chí Nature về các nguồn nước ngầm trên khắp Hoa Kỳ. Ở đó, họ tiết lộ mức độ mà các con sông trên khắp đất nước đang mất dòng chảy vào các tầng chứa nước, một phần là do quá trình bơm.

Kết hợp với nhau, những phát hiện này vẽ nên một bức tranh toàn cảnh không chỉ về các giếng đang gặp nguy hiểm mà còn về toàn bộ nguồn nước ngầm đang ngày càng cạn kiệt. Mặc dù việc bơm có thể có tác động trực tiếp nhất đến các tầng chứa nước, nhưng các tác giả lưu ý, hoạt động của con người có nhiều tác động gián tiếp đến chất lượng và mực nước ngầm. Hoạt động công nghiệp, chuyển hướng nước và thậm chí cả mặt đường và dòng chảy đều ảnh hưởng đến nước dưới chân chúng ta. Biến đổi khí hậu có thể gây ảnh hưởng lớn nhất về lâu dài, vì nó làm thay đổi sự phân bố và cường độ của lượng mưa và thoát hơi nước từ thực vật và đất trên toàn thế giới.

Perrone nói: "Những phát hiện này nhấn mạnh tầm quan trọng của nguồn nước ngầm và quản lý nước ngầm đối với cộng đồng toàn cầu. "Việc gộp tất cả các dữ liệu lại với nhau cho thấy mực nước ngầm giảm đe dọa các giếng ở nhiều nơi trên thế giới."

Các tác giả thừa nhận rằng tính bền vững của nước ngầm là một vấn đề phức tạp với rất nhiều cân nhắc và đánh đổi. Quyết định một quá trình hành động sẽ không dễ dàng, nhưng biên dịch và phân tích các tập dữ liệu lớn như thế này là bước đầu tiên quan trọng để giải quyết thách thức. Perrone nói: "Với những dữ liệu này, chúng tôi có thể đưa ra các quyết định quản lý sáng suốt hơn để giúp chúng tôi sử dụng nước ngầm một cách bền vững.


Newer news items:
Older news items: