科学家发现加州中央谷地下水受损的早期预警信号

近年来,由于地下水抽取 — 使用水井和电动水泵从地下含水层抽取水用于饮用、农业和工业, 加州中央山谷的一些农业城镇下沉超过 约11 英尺。

美国地质调查局加州水资源中心估计,由于地面沉降,加州中央谷地 15% 的地下水储存能力已永久丧失。

虽然有些地面沉降是暂时的,但过度抽水会导致含水层永久性塌陷,降低储水能力,并损坏房屋、道路、桥梁和运河。

而加州大学洛杉矶分校和加州理工学院的科学家的一项最新研究,概述了可以检测暂时性地面沉降何时会变成永久性和不可逆转的沉降的方法。

这项研究近日已发表在《美国国家科学院院刊》上,它利用卫星图像来识别该 “不可逆转损害的突然转变”。研究人员希望这将为决策者提供监测水资源的新工具。

“如果你开始看到地面像我们现在看到的那样快速下沉,我们希望这真的是一个早期预警信号,现已经表明出了问题,我们需要立即停止抽取地下水,”加州大学洛杉矶分校助理教授Stacy Larochelle说。

Larochelle 及其合作者发现,萨克拉门托山谷的部分地区(该地区有着长达一个世纪的地下水开采历史,以维持该地区集约化的农业经济)在 2021 年左右经历了突然而广泛的变化,表明该地区正在转向快速、永久性的沉降。

简而言之,研究人员观察卫星探测到的地表移动是否与水井水位变化相关,从而判断是否存在暂时性下沉。如果水位变化时地表没有回弹,则表明下沉是永久性的。

Larochelle希望有一天这种监测能够完全依靠卫星完成。“我们认为这是我们第一次能够用如此高质量的数据来真正描绘出这种转变,”她说。

加州大学伯克利分校地球物理学家Roland Bürgmann表示,这项研究清楚地表明,在最近的干旱期间,过度用水对萨克拉门托河谷的水系统造成了永久性损害。

“如果监测和水资源管理得当,这种情况本来是可以避免的,” Bürgmann说。“全世界每个水务部门都应该使用作者所依赖的那种卫星成像数据和分析方法,这样他们就能及时发现宝贵的蓄水系统何时面临这种不可逆转的蓄水能力损失的风险。”

美国地质调查局加州水资源中心估计,由于地面沉降,中央谷地15%的地下水储存能力已永久丧失。

来源:加州大学

(美国华文网编发)

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