重新思考全球水循环研究调查古代地下水背后的奥秘

萨斯喀彻温大学 (USask) 全球水安全研究所 (GIWS) 的一项新研究呼吁水文研究人员重新定义地球水循环的概念。

该论文的主要作者、USask 工程学院的 Grant Ferguson 博士(博士)表示，在过去几十年的水文研究中，人们大力推动将地下水和地表水视为单一资源。这对水资源管理政策产生了重大影响，因为您不会想在河流旁边打井而不考虑河流至少部分来自地下水。

但弗格森的新研究表明，并非所有地下水都是生而平等的。他们发表在Communications Earth & Environment上的论文发现，虽然地下水永远不会与地表水完全分离，但在某些深度，地下水与水文循环的其余部分的联系很弱。

弗格森说，在某些模型中，研究人员有些武断地设定了地下水不再与地表水相互作用的水位。这项研究试图对可能的深度给出一个更精确的数字。

弗格森说：“那里的一些水仍然……与水文循环的其余部分相连，但这些水可能需要几个世纪到几千年的时间才能重新出现并渗入某处河流。”

共同作者、USask 环境与可持续发展学院教授 Jeffrey McDonnell 博士(博士)说，这项研究可能有助于改变我们在加拿大中学和高中  看到的水循环图。

“这些更新的图表将包括这项工作和其他工作的发现，而不是水有节奏地流入和流出地面，而是显示有多少水被“困”在地下并有效地切断了全球水循环，”他说。“这与目前描述的循环非常不同，所有进入地下的生物最终都会返回河流和海洋。”

据估计，地球上有 4400 万立方公里的地下水，之前的研究估计其中三分之二的地下水已存在 12,000 多年。相比之下，一些地表水还不到三个月。

麦克唐奈说：“这些新发现在一定程度上解释了 为什么在河水如此年轻的时候地下水却如此古老的谜团。”

对这些系统进行建模是许多水文学研究的重点，弗格森说这些发现可能有助于使这些模型更加准确。

这项研究对现实世界的影响也不容忽视，弗格森和麦克唐纳都指出，这项研究可能会改变我们对地下水污染及其与地表水的联系的理解。

“确定地下水是否被隔离很重要，”弗格森说，“因为如果我们想储存核废料、封存 CO 2或生产和储存传统和新兴能源，我们需要知道这些系统是如何运作的连接到水文循环的其余部分。