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深入探討地下水資源的永續性

Hu Yoshida Hu Yoshida
CTO Emeritus, Hitachi Vantara

2023 年 9 月 13 日


我小時候在加州長大,我父親借錢買了五英畝的牧場,然而它從未被開墾來放牧乳牛。

我父親決定在那片需要灌溉的土地上種植草莓,因此他雇了一位油井觀察者來尋找合適的位置挖油井。巴西先生在尋找地下水方面享有盛譽。他拿著兩根電線,走來走去,當電線交叉時,他表示這是井的位置。

我不知道該怎麼辦,但我們還是挖了那口井,在 60 英尺深處打出了豐富的水源。水中含鐵量很高,因此我們只能讓它靜置一段時間,然後才能在房子裡使用。不過,灌溉沒問題,我們在原本休耕的土地上成功種植草莓。

我們做得非常好,最終將農場擴展到那口小井所供應水源的 40 英畝草莓田。我對那口小水井所帶來的神奇變化感到驚訝。它確實改變了我們的生活,讓我們從依賴流動農工的生活轉變為土地所有者,並讓我和弟弟有機會上了大學。

地下水是地球表面以下含水層中的一種重要自然資源,構成了全球淡水資源的 95%。也就是說,地下水的儲量遠遠超過湖泊、河流和水庫中的淡水。約有50%的市鎮和家庭用水依賴地下水。根據大自然保護協會 (Nature Conservatory) 的統計,全球抽取的地下水中約有 70%(包括美國)用於農業。在一些乾旱國家,地下水的使用比例更高,達到 90%,主要用於灌溉。

因地下水過度抽取而逐漸下沉的土地

由於氣候變化、乾旱、人口增長以及農業活動的增加,地下水的使用速度已超過其由降水補充的速度。這種過度開採導致特定地區的地下水資源嚴重枯竭,例如加州中央谷地。當地的地下水每年因為大規模企業農場的灌溉需求而大量抽取,造成地下水位下降,地層隨之下沉。地面沉降和地層壓實進一步阻礙雨水對含水層的自然補充。類似情況也發生在南亞的上印度河和恆河流域,由於地下水被大量用於灌溉稻米和甘蔗等高耗水作物,導致地下水資源的迅速枯竭。

德國弗賴堡大學的水文研究員 Inge de Graaf 的分析顯示,除南極洲外,全球各大洲的地下水供應將在 2030 年代至 2040 年代逐步下降至枯竭水準。確切的時間取決於人類對水資源的使用程度,特別是農業用水的需求。

de Graaf 解釋說,受氣候變化影響,南歐(尤其是義大利和西班牙)、中東以及非洲部分地區將變得更加乾燥。因此,即使維持目前的取水量,未來仍可能導致地下水位下降至臨界值,因為降水將越來越稀少。2022 年夏季,歐洲部分地區因熱浪而遭受旱情加劇。8 月 9 日,歐盟執委會的一位資深研究員指出,2022 年可能是歐洲 500 年來最嚴重的一年。[2]

地下水是否具有永續性?

地下水是否具有永續性?如果我們每年持續使用更多的水,就沒有簡單的方法來補充地下水。我們需要學習如何限制和管理這項寶貴資源的使用。

去年加州經歷非常潮濕的一年,這有助於緩解部分旱情。由於太平洋聖嬰現象的形成,我們預計將迎來另一個潮濕的冬天。

今年加州劃出數千英畝的土地作為蓄水池,而不是讓寶貴的淡水流入大海。希望這能有所幫助。我們也希望歐洲和亞洲能有更多的降水,來緩解乾旱狀況並幫助補充地下水。


Hu Yoshida

Hu Yoshida

Hu Yoshida spent 24 years at Hitachi Vantara helping define technical direction and enabling customers to address their digital transformation needs. He is widely known in the industry and was instrumental in evangelizing Hitachi's unique approach to storage virtualization.