美国《地球物理通讯》月刊发表的一项研究报告显示,在不到20年的时间里,由于抽取地下水,地球倾斜了31.5英寸(约80厘米)。
我们生活的地球真的变“歪”了吗?地球变“歪”真的和人类抽取地下水有关联吗?目前对地下水资源的利用合理吗?南京大学地球科学与工程学院教授谢月清进行解答。
地球变“歪”是什么意思?
谢月清教授介绍,地球变“歪”,指的是地球自转轴发生了偏移,科学上称之为地极偏移。我们可以把地球想象成一个旋转的陀螺,如果在陀螺上放置一块铁片,陀螺就会倾斜。地球的自转与陀螺类似,当地球上的物质,比如水、岩石等重新分布,就会导致地球重心偏移,进而出现地球变“歪” 的现象。
地球变“歪”的速度有多快?
研究表明,目前地球正以每年约9厘米的速度向冰岛方向变“歪”。“如果持续向一个方向变‘歪’,到了十几年、几百年甚至上千年的时候,它累积变‘歪’的程度就会比较大。”谢月清教授说道。
地球变“歪”有什么影响?
地球变“歪”可导致气候模式变化。地球稍微变“歪”后,一个地区的光照、气象条件都会改变,进而引发气候变化和极端气象事件。谢月清教授表示,短期内,我们可能难以察觉这种变化。从长远来看,这种影响可能会逐渐显现。不过,未来其他地质活动或许会使地球轴心向另一方向变“歪” ,反而可能会纠正当前地球变“歪”的现象。
地球变“歪”的原因可能有哪些?
谢月清教授指出,地球变“歪”本质上是地球表面物质重新分配,地球重心发生了变化。其一,地球上冰盖、冰川的融化,使水资源重新回到海洋中,导致重心偏移;其二,火山爆发等地质活动,使地球内部物质向地表喷发,地表岩石又侵入地幔,引发重心变化;其三,人类活动的影响。过量抽取地下水,使水资源进入地表水循环,导致海平面上升;水库、水坝的建设减少河流向海洋的水资源流动,同样引起地球重心改变。研究表明,抽取地下水是导致地球变“歪”的第二大原因,并非主要原因。主要原因还是两极冰盖融化,大量水资源流入海洋。
对地下水的利用合理吗?
目前人类抽取地下水的速率大于其自然恢复的速率,对地下水的利用并不合理。从全球范围来看,人类使用的水资源中约25%来自地下水。上世纪60年代,全球地下水开采量约为每年400立方公里,到2000年左右增长至约每年800立方公里,2010年左右更是达到约每年1000立方公里,开采量持续上升。
地下水过量开采主要集中在全球干旱与半干旱地区,如美国西南部、中东与非洲地区、印度和巴基斯坦地区等。这些地区降雨量少,广泛种植庄稼需要大量水资源。而地下水相对容易开采利用,成为了重要的水源。尤其在地表水系发育不好的地区,地下水枯竭现象明显。
过度抽取地下水有什么影响?
谢月清教授表示,过度抽取地下水最主要的问题是生态退化。倘若地下水位持续下降至植物根系最深处,植物便无法汲取足够的水资源,久而久之,植被就会退化,最终导致区域生态退化。
其次,过量抽取地下水还会引发地面沉降和地面塌陷问题。由于抽取地下水后,地下水位下降,使得地表土层的支撑能力减弱,导致地面沉降。在特定条件下,还会发生地面塌陷,造成地质灾害。
此外,地下水与海洋紧密相连,二者间存在动态平衡关系。当地下水被过量抽取,地下水位下降时,海水受到的阻力变小,就会向内陆入侵。其后果是地下水含水层咸化,进而导致土壤盐渍化,最终使土地退化,可耕种面积减少。
如何缓解地下水抽取对地球变“歪”的影响?
地下水是自然界水循环的一部分,在无人工干预时,水资源会在地下水中慢慢累积。因此,限制开采可让这种自然累积过程持续发生。此外,还可通过人工回补的方式增加地下水储量,如收集雨水回灌到地下水含水层、利用南水北调让多余的水资源通过河道入渗进入含水层。另外,调整作物结构,种植耗水量少的植物,减少对地下水的依赖,也能增加地下水储量。
作者:南京大学新闻传播学院 柯滢芬 柯昕煜 林倩伊
指导老师:南京大学新闻传播学院副教授 庄永志
现代快报/现代+记者 朱俊骏 于露
图片来源:南京大学