Голод: колодцы с водой могут пересохнуть в США и во всем мире.

Скважины, которые люди пробуривают для доступа к грунтовым водам, обеспечивают почти половину воды, используемой для орошаемого земледелия в США, и обеспечивают более 100 миллионов американцев питьевой водой. К сожалению, повсеместная откачка вызывает снижение уровня грунтовых вод в некоторых районах, включая большую часть Долины Сан-Хоакин в Калифорнии а также Высокие равнины Канзаса.

В недавнем исследование ученые нанесли на карту расположение и глубину колодцев в 40 странах мира и обнаружили, что миллионы колодцев могут стать сухими, если уровень грунтовых вод снизится всего на несколько метров. Хотя решения различаются от места к месту, мы считаем, что наиболее важным для защиты колодцев от высыхания является рациональное использование грунтовых вод, особенно в таких странах, как США, которые их используют в больших количествах.

Какие страны сегодня используют больше всего грунтовых вод

Люди копали колодцы для воды тысячи лет. Примеры включают скважины возрастом 7 400 лет в Республика Чехия а также Германии, Скважины возрастом 8000 лет в Восточном Средиземноморье, и 10 000-летние скважины в Кипре. Снабжение из скважин сегодня 40% воды используется для орошения во всем мире и обеспечивает миллиарды людей питьевой водой.

Подземные воды проходят через крошечные пространства в отложениях и лежащих в их основе коренных породах. В некоторых точках, называемых зонами разгрузки, грунтовые воды поднимаются на поверхность, переходя в озера, реки и ручьи. В других местах, известных как зоны подпитки, вода просачивается глубоко в землю либо через осадки, либо через утечки из рек, озер и ручьев.

Последствия истощения грунтовых вод

Ухудшение уровня грунтовых вод может иметь множество нежелательных последствий. Поверхность земли опускается в виде подземных пластов глины уплотнены. Вторжение морской воды может загрязнить запасы подземных вод и сделать их слишком солеными для использования без энергоемкой очистки. Речная вода может просачиваться в подземные водоносные горизонты, оставляя меньше воды на поверхности.

Истощение грунтовых вод также может привести к высыханию колодцев, когда верхняя поверхность грунтовых вод, известная как уровень грунтовых вод, опускается настолько, что колодец недостаточно глубок, чтобы добраться до него, оставляя колодец буквально высоким и сухим. Однако до недавнего времени мало что было известно о том, насколько уязвимы мировые колодцы к высыханию из-за снижения уровня грунтовых вод.

Глобальной базы данных по скважинам не существует, поэтому за шесть лет мы собрали 134 уникальные базы данных по строительству скважин, охватывающие 40 разных стран. В общей сложности мы проанализировали около 39 миллионов записей о строительстве скважин, включая местоположение каждой скважины, причину, по которой она была построена, и ее глубину.

Новые результаты показывают, что колодцы жизненно важны для жизнеобеспечения людей — а регистрация глубины колодцев помогла нам увидеть, насколько уязвимы колодцы к высыханию.

Под угрозой миллионы скважин

Новый анализ привел к двум основным выводам. Во-первых, до 20% скважин по всему миру простираются не более чем на 5 метров ниже уровня грунтовых вод. Это означает, что эти колодцы высохнут, если уровень грунтовых вод снизится всего на несколько футов.

Во-вторых, ученые обнаружили, что новые колодцы не копаются значительно глубже старых колодцев в некоторых местах, где уровень грунтовых вод снижается. В некоторых областях, таких как восточная часть Нью-Мексико, новые скважины не бурятся глубже, чем старые, потому что более глубокие слои породы непроницаемы и содержат соленую воду. Вероятность исчерпания новых скважин на этих территориях не ниже, чем у старых.

Подводные колодцы в США пересыхают

В некоторых местах, в том числе на западе США, колодцы уже пересыхают. В предыдущих исследованиях мы оценили, что до 1 из 30 скважин была сухой в западной части США и до 1 из 5 в некоторых районах южная часть Центральной долины Калифорнии.

У домохозяйств уже заканчивается колодезная вода в Центральная долина а также юго-восточная Аризона. За пределами Юго-Запада колодцы иссякают в самых разных штатах: Мэн, Иллинойс а также Орегон.

Что делать, когда колодец выходит из строя

Как домохозяйства могут адаптироваться, когда их колодцы пересыхают? Вот пять стратегий, каждая из которых имеет недостатки.

— Выкопайте новый, более глубокий колодец. Это вариант, только если пресные грунтовые воды существуют на более глубоких глубинах. Во многих водоносных горизонтах более глубокие грунтовые воды имеют тенденцию быть более солеными, чем более мелкие грунтовые воды, поэтому более глубокое бурение не более чем временное решение. А поскольку новые скважины дороги, такой подход благоприятствует более состоятельным пользователям подземных вод и вызывает озабоченность по поводу справедливости.

Связанный: Лучший комплект для колодца своими руками…

— Продам недвижимость. Это часто рассматривается, если строительство новой скважины недоступно. Бурение новой скважины на юго-западе США может стоить десятки тысяч долларов. Но продать недвижимость, у которой нет доступа к надежному и удобному водоснабжению, может быть непросто.

— Отведите или возьмите воду из альтернативных источников, например из близлежащих рек или озер. Такой подход возможен только в том случае, если ресурсы поверхностных вод еще не зарезервированы для других пользователей или находятся слишком далеко. Даже если поблизости есть поверхностные воды, очистить их, чтобы сделать их безопасными для питья, сложнее, чем очистить колодезную воду.

— Сократите водопотребление, чтобы замедлить или остановить снижение уровня грунтовых вод. Это может означать переход на менее водоемкие культуры или внедрение ирригационных систем, снижающих потери воды. Такие подходы могут снизить прибыль фермеров или потребовать предварительных инвестиций в новые технологии.

— Ограничьте или откажитесь от занятий, требующих большого количества воды, например орошения. Эта стратегия может быть сложной, если орошаемые земли обеспечивают более высокие урожаи, чем неорошаемые земли. Недавние исследования показывают, что некоторые земли в центральной части США не подходит для неорошаемого земледелия на «засушливых» землях..

Уловки для защиты колодцев от высыхания

Домохозяйства и сообщества могут предпринять активные шаги для защиты колодцев от высыхания. Например, один из нас тесно сотрудничает с Ребекка Нельсон из Мельбурнской школы права в Австралии карта разрешения на забор подземных вод — процесс получения разрешения на забор грунтовых вод — по всему Западу США.

Государственные и местные агентства могут распределять разрешения на подземные воды способами, которые помогают стабилизировать падение уровня грунтовых вод в долгосрочной перспективе, или способами, которые определяют приоритетность определенных водопользователей. Принятие и обеспечение соблюдения политик, направленных на ограничение истощения грунтовых вод, может помочь защитить колодцы от высыхания. Хотя может быть сложно ограничить использование такого важного ресурса, как вода, мы полагаем, что в большинстве случаев простое бурение на более глубине не является устойчивым путем вперед.