Küresel yeraltı suyu kuyularının en büyük değerlendirmesi, birçoğunun kuruma riski altında olduğunu ortaya koyuyor

“Jack ve Jill bir kova su almak için tepeye çıktılar.” Bu aptalca bir kafiye, ancak basit bir gerçeği vurgulayan bir şey: İnsanlar, birincil içme suyu kaynakları için uzun süredir Jack ve Jill tarafından ziyaret edilen tepedeki kuyulara güveniyorlar.

Pompalar her geçen gün yaygınlaştıkça sularını kova ile çeken insan sayısı azalsa da, yeraltı suyu kuyuları hala dünya nüfusunun yarısından fazlasına içme suyu sağlıyor ve sulu tarımın% 40’ından fazlasını sürdürüyor. Ancak bu hayati öneme sahip kaynak genellikle gözden kaçar.

UC Santa Barbara yardımcı doçentleri Debra Perrone ve Scott Jasechko, toplu olarak tüm küresel yeraltı suyu pompalamasının yarısını oluşturan 40 ülkeyi kapsayan, bugüne kadarki en kapsamlı yeraltı suyu kuyu analizini derlediler. Science dergisinin 23 Nisan sayısının kapak hikâyesi olan çalışmaları, dünyanın yeraltı su kaynakları hakkında eşi görülmemiş bir açıklama sunuyor.

Üniversitenin Bren Çevre Bilimi ve Yönetimi Okulu’ndan Jasechko, “Dünyadaki on milyonlarca yeraltı suyu kuyusunun inşaat kayıtlarını analiz ettik,” dedi ve “eve götüren en önemli şey, birçok kuyunun kuru kalma riski altında olmasıdır.” Kesin olarak, araştırmalarındaki beş kuyudan biri.

Çevre Çalışmaları Programında bir öğretim üyesi olan Perrone, “Bu yeraltı suyu kuyuları, ev kullanımı veya sulama için suyu çekmek için kullanılıyor,” diye ekledi. “Çalışmamız, ilk kez yeraltı suyu kuyuları ve su seviyesi gözlemlerinin bu şekilde birleştirilerek küresel ölçekte yerel içgörüler sağlamasıdır.”

Bu sonuçlara ulaşmak, Perrone ve Jasechko’nun altı yıllık çalışmasının daha iyi bir bölümünü gerektirdi. Araştırmacılar, verilerini dünya çapında 100’den fazla benzersiz veritabanından, bazen farklı formatlarda ve dillerde topladılar.

İlk adım, derinlik, amaç, konum ve inşaat tarihini içeren yaklaşık 39 milyon işlevsel yeraltı suyu kuyu kaydını derlemeyi içeriyordu. Araştırmacılar, verilerin işlenmesini bir algoritmaya veya yapay zekaya devretmek yerine, dikkatli bir şekilde manuel olarak düzenlemeye gitti. Jasechko, “Analiz ettiğimiz her veritabanı için sınırlamaları ve nüansları anladığımızdan emin olmak istedik” dedi.

Yazarlar, sıralanan verilerle yerel su tablolarının derinliklerini kuyu derinlikleriyle karşılaştırdı. Küresel numunelerindeki kuyuların% 6 ila 20’sinin, su seviyeleri sadece birkaç metre düşmeye devam ederse kuruma riski altında olduğunu buldular. 1950’den 2015’e kadar belirli bir alandaki mevcut kuyularla karşılaştırıldığında yeni kuyuların derinliklerinde trendler bulmaya çalıştılar. Yeni kuyular eskilere göre daha derin olma eğilimindeyken, trendin her yerde bulunmadığını söylediler. Fonksiyonel kuyular, inceledikleri birçok alanda önemli ölçüde derinleşmiyordu.

Araştırmacılar daha sonra yeraltı suyu seviyelerinin ve koşullarının ölçümlerini sağlayan yaklaşık 1,1 milyon izleme kuyusundan veri aldılar. Bu kayıtlar sadece su tablasının nerede yattığını değil, aynı zamanda yıl boyunca ne kadar dalgalandığını da sağladı. Mevsimsel değişimin tipik olarak bir metre içinde olduğunu buldular.

Perrone ve Jasechko, derinlik eğilimlerini yakındaki izleme kuyularından alınan ölçümlerle karşılaştırarak fonksiyonel kuyuların kurumaya ne kadar yakın olduğunu da belirleyebildi. Birçok bölgede yeraltı suyu seviyelerinin düştüğünü, ancak düşen su tablasına ayak uydurmak için yeni kuyuların daha derin açılmadığını gördüler. Kuyular pek çok bölgede önemli ölçüde derinleşmediğinden, yeni kuyular en az yeraltı suyu seviyelerinin düşmeye devam etmesi durumunda eski kuyular kadar savunmasızdır.

Perrone, “Bazı yerlerde, yeraltı suyu seviyeleri kuyuların dibine yakın,” dedi. “Bu yerlerde yeraltı suyu seviyeleri düşmeye devam ederse, kuyular kuruyacak ve insanların suya erişimi olmayacak.”

İki araştırmacı ayrıca NASA’nın GRACE misyonundan elde edilen verilerden de yararlandı. GRACE uydusu çifti, gezegenin yörüngesinde dönerken Dünya’nın yerçekimi alanındaki küçük farklılıkları tespit eder. Bu, Perrone ve Jasechko’ya kuyu izleme verilerinin sınırlı olduğu bölgeler için yeraltı suyu rezervleri hakkında bilgi sağladı.

Jasechko, “Sadece birkaç düzine ülke için yeraltı suyu seviyesi izleme verilerine sahibiz, ancak GRACE verileri dünya çapında su depolamasındaki değişiklikleri keşfetmemize olanak tanıyor.” Dedi. Çözüm kaba olsa da, ek bilgiler azalan yeraltı suyu ile daha derin kuyuların inşası arasındaki kopukluğu doğruladı.

Daha derine inmemek için pek çok neden var. Sondaj ve işletme maliyetleri açısından çok daha pahalıdır. Yeraltı suyunun kalitesi de derinlikte azalabilir ve genellikle bir akiferin dibine doğru daha tuzlu hale gelir.

Jasechko, “Sondaj kuyusu açmak pahalıdır.” Dedi. “Tatlı su yeraltının derinliklerinde bulunsa bile, her bireyin veya hane halkının ona erişmek için yeni bir kuyu açacak sermayesi yoktur, bu da kuyular kuruduğunda hakkaniyetle ilgili endişeleri artırmaktadır.”

İkili, veri setlerinin kapsamını, özellikle araştırmacıların kayıtlarını alamadığı üç büyük yeraltı suyu kullanıcısı olan Çin, İran ve Pakistan gibi ülkelere genişletmeyi umuyor. Ayrıca gelecekteki araştırmalarda yeraltı suyundaki düşüşün boyutunu araştırmayı planlıyorlar, su seviyelerinin ne kadar hızlı düştüğü ve eğilimin nerede hızlandığı hakkında bilgi arıyorlar.

Yeraltı suyu, en kurak bölgelerde bile bir cankurtaran hattı sağlayabilir.

Perrone ve Jasechko, konuya bunun gibi muazzam veri kümeleri ile yaklaşarak yeraltı suyu araştırmaları alanında kendilerine bir isim yaptılar. Küresel çalışma, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki yeraltı su kaynakları üzerine Nature’da yayınlanan başka bir makalenin hemen ardından geliyor. Orada, ülke genelindeki nehirlerin kısmen pompalama nedeniyle akiferlere akışını ne ölçüde kaybettiğini ortaya çıkardılar.

Bulgular birlikte, yalnızca tehlikedeki kuyulara değil, bir bütün olarak azalan yeraltı suyu kaynaklarına dair geniş bir tablo çiziyor. Yazarlar, pompalama akiferler üzerinde en doğrudan etkiye sahip olsa da, insan faaliyetinin yeraltı suyu kalitesi ve seviyeleri üzerinde birçok dolaylı etkiye sahip olduğunu belirtiyorlar. Endüstriyel faaliyet, su saptırma ve hatta kaldırım ve yüzey akışı ayaklarımızın altındaki suyu etkiler. İklim değişikliği, dünya çapında bitkilerden ve topraklardan gelen yağışların ve buharlaşma-terlemenin dağılımını ve yoğunluğunu değiştirdiği için uzun vadede en büyük etkiyi gösterebilir.

Perrone, “Bu bulgular, yeraltı suyu kaynaklarının ve yeraltı suyu yönetiminin küresel toplum için önemini vurguluyor” dedi. “Tüm verileri bir araya getirmek, azalan yeraltı suyu seviyelerinin dünyanın birçok yerinde kuyuları tehdit ettiğini ortaya koyuyor.”

Yazarlar, yeraltı suyunun sürdürülebilirliğinin pek çok mülahaza ve değiş tokuşu olan karmaşık bir konu olduğunu kabul ediyorlar. Bir eylem planına karar vermek kolay olmayacaktır, ancak bunun gibi büyük veri kümelerini derlemek ve analiz etmek, zorluğun üstesinden gelmek için kritik bir ilk adımdır. Perrone, “Bu verilerle, yeraltı sularını sürdürülebilir şekilde kullanmamıza yardımcı olmak için daha bilinçli yönetim kararları verebiliriz” dedi.