模型研究发现，到本世纪末，盐水将污染 77% 的沿海含水层

Josiah02 · 发表于 2024-12-12 13:37:08

美国宇航局南加州喷气推进实验室的研究人员最近开展的一项研究表明，到 2100 年，全球大约四分之三的沿海地区将有海水渗入地下淡水供应。除了导致一些沿海含水层的水无法饮用和灌溉外，这些变化还会损害生态系统并腐蚀基础设施。
这种现象被称为海水入侵，发生在海岸线以下，两股水流自然地相互阻挡。陆地上的降雨补充或补给沿海含水层（地下岩石和土壤中的储水层）中的淡水，这些淡水往往会在地下流向海洋。
与此同时，海水在海洋压力的作用下，倾向于向内陆推进。尽管在两岸交汇的过渡区，海水会发生一些混合，但相反力量的平衡通常使一侧的海水保持淡水，而另一侧的海水保持咸水。
如今，气候变化的两种影响正在向咸水倾斜。受全球变暖影响，海平面上升导致海岸线向内陆迁移，增加了将咸水推向陆地的力量。与此同时，由于降雨减少和气候变暖，地下水补给速度变慢，削弱了一些地区地下淡水的流动力量。
全球入侵
这项研究于 11 月发表在《地球物理研究快报》上，评估了世界各地 60,000 多个沿海流域（将一个地区的所有降雨和融雪引导并排入一个共同出口的陆地区域），绘制了地下水补给减少和海平面上升将如何导致海水入侵，同时估计了它们的净效应。
分别考虑这两个因素后，该研究的作者发现，到 2100 年，仅海平面上升就会导致 82% 的沿海流域的咸水流入内陆。这些地方的过渡区将移动相对较小的距离：距离当前位置不超过 656 英尺（200 米）。脆弱地区包括东南亚、墨西哥湾沿岸和美国东海岸大部分地区的低洼地区。
与此同时，补给速度减慢本身就会导致 45% 的沿海流域出现海水入侵。在这些地区，过渡区将比海平面上升时向内陆移动得更远——有些地方甚至会移动四分之三英里（约 1,200 米）。受影响最严重的地区包括阿拉伯半岛、西澳大利亚和墨西哥的下加利福尼亚半岛。在约 42% 的沿海流域，地下水补给将增加，趋向于将过渡区推向海洋，在一些地区克服海平面上升带来的海水入侵影响。
研究表明，总体而言，由于海平面变化和地下水补给的综合影响，到本世纪末，77%的沿海流域将出现海水入侵。
一般来说，较低的地下水补给率将决定盐水侵入内陆的程度，而海平面上升将决定盐水在世界范围内的扩散范围。“根据你所在的位置以及哪个因素占主导地位，你的管理影响可能会发生变化，”JPL 地下水科学家、该论文的主要作者 Kyra Adams 说。
例如，如果低补给量是某个地区发生入侵的主要原因，当地官员可能会通过保护地下水资源来解决这个问题，她说。另一方面，如果更大的担忧是海平面上升会导致含水层过度饱和，官员可能会转移地下水。
全局一致性
这项研究是评估海平面上升将如何影响该部门的沿海设施和其他基础设施的努力的一部分。它使用了 HydroSHEDS 中收集的流域信息，HydroSHEDS 是由世界野生动物基金会管理的数据库，使用 NASA 航天飞机雷达地形测绘任务的高程观测数据。为了估计到 2100 年的海水入侵距离，研究人员使用了一个模型，该模型考虑了地下水补给、地下水位上升、淡水和咸水密度以及海平面上升导致的沿海迁移等变量。
研究报告的合著者、喷气推进实验室气候科学家、美国宇航局海平面变化小组联合负责人本·汉灵顿 (Ben Hamlington) 表示，全球的情况与研究人员看到的沿海洪水情况类似，“随着海平面上升，各地发生洪水的风险都在增加。随着海水入侵，我们看到海平面上升正在提高地下水补给变化的基线风险，使其成为一个严重因素。”
他补充说，对于那些不具备独立制定气候影响专业知识的国家来说，建立一个能够捕捉局部气候影响的全球一致框架至关重要。
汉姆林顿说：“资源最少的人受海平面上升和气候变化的影响最大，因此这种方法可以发挥深远的作用。”

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