周一发布的一项新研究显示，在加州 2020 至 2022 年的干旱期间，大量的地下水抽取导致萨克拉门托谷地（Sacramento Valley）的地面下沉速度快于预期。这永久性地削弱了当地含水层的储水能力。
一份关于加州萨克拉门托谷地地下水的新研究表明，在 2020 至 2022 年干旱期间，由于过度抽取地下水，地面下沉速度远超预期，导致含水层储水能力下降。这项研究周一发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。作者们指出，对地下含水层的破坏可能是长期的，且不可逆转。
根据美国地质调查局的说法，当地下水从岩石和沉积物中被过度抽出时，土地就会失去支撑而下沉，这就是“地面沉降”。随着地下水耗尽，含水层变得更容易被压实，因为水不再能提供足够的地下压力来支撑上方的土地。
“随着气候变化加剧，全球对地下水的需求日益增加，地下水作为地表水波动缓冲的角色变得越来越关键，”研究作者写道。“然而令人日益担忧的是，密集开发地下水资源会破坏含水层系统，从而威胁到未来的地下水供应。”
研究人员利用高分辨率卫星测量技术，追踪了 2016 年至 2022 年期间萨克拉门托谷地的地面变形和地下水位情况。
分析发现，土地最初只表现出“弹性变形”，这意味着它还能反弹回原状。但在 2020-2022 年的干旱期间，地面沉降速度加快，打破了正常的弹性变形范围，每年下沉达几分米（约一英尺）。
北加州水资源协会认为，2020-2022 年的干旱是该地区有记录以来最严重的一次。干旱让农田、环境和饮用水供应承受了巨大压力，导致地下水抽取量激增。作者认为，这正是加速地面沉降的主要推手。
加州大学洛杉矶分校（UCLA）地球物理学教授斯泰西·拉罗谢尔（Stacy Larochelle）表示，这种地面沉降可能会对该地区产生其他长远影响。
“当我们失去永久性的储水能力，同时含水层系统也失去了自我补给能力时，就意味着我们未来的可用地下水会更少，”作为研究作者之一的拉罗谢尔表示。“在气候变化的背景下，这是一个非常严重的问题，因为我们将不得不更加依赖地下水。”
此外，地面沉降还可能增加洪水风险，并破坏灌溉渠、道路以及其他基础设施。
萨克拉门托谷地是加州最大的农业区之一，出产了全州约 21%的灌溉大田作物。它横跨中央谷地北部约 150 英里，涵盖了从雷丁（Redding）到萨克拉门托的多个县。
早在 1970 年代，科学家们就已经记录了中央谷地更南部的圣华金谷（San Joaquin Valley）发生的地面沉降。加州的《可持续地下水管理法案》目前已将那里的地下水盆地划定为“严重透支区”。
拉罗谢尔表示，新研究表明，萨克拉门托谷地也应该被列入这一名单。
拉罗谢尔及其合著者还指出，如果仅仅依靠以往的地下水记录，根本无法预测干旱期间地面沉降的剧增。
研究作者表示：“沉降率达到每年几分米，且其变化轨迹与地下水位的变化并不一致，这表明含水层系统受到了永久性损伤。这也凸显了采取更保守的地下水管理措施的必要性。通过在区域范围内对这种剧烈转变进行成像监测，我们的分析证明了卫星监测技术在全球范围内及早发现地下水透支及储水能力流失方面有着巨大潜力。”
尽管萨克拉门托谷地含水层的破坏是永久性的，但研究人员表示，它仍有可能恢复到原来的弹性状态。
“虽然这种地层压实永远无法复原，但最近加州降水量的激增带来了希望，随着地下水需求减少和自然补给增加，含水层系统已经或即将转变回主要是孔隙弹性（poroelastic）的状态，”作者写道。“尽管如此，我们预计那些较厚且渗透率较低的沉积地层，在未来几年仍会经历延迟压实。这意味着在 2020-2022 年干旱期间过度开采地下水，可能会对萨克拉门托谷地的地面沉降产生长期的余波影响。”
编译自 Courthouse News Service，原文链接：点击阅读。作者：Quinn Welsch 。
