德克萨斯大学奥斯汀分校最近领导的一项回顾研究概述了地球的淡水供应和可持续管理淡水的战略。

该研究发表在Nature Reviews Earth & Environment上，强调了地表水和地下水之间的联系，并呼吁采取多样化的策略来管理它们。

“我喜欢强调很多解决方案以及如何优化它们，”主要作者Bridget Scanlon说，他是杰克逊地球科学学院研究单位UT经济地质局的高级研究科学家。

该研究利用来自卫星，气候模型，监测网络和近200篇科学论文的数据来分析地球的供水，不同地区的水供应如何变化以及推动这些变化的原因。该研究的共同作者包括来自世界各地的近二十几名水专家。

根据这项研究，人类主要依赖地表水。在全球范围内，它每年占灌溉的75%，占市政和工业供应的83%。然而，我们在地表看到的东西与地下水流紧密相连。在美国，每年约50%的流量来自地下水。在全球范围内，渗入地下的地表水约占每年地下水供应量的30%。

人为干预可以强烈影响地表水和地下水源之间的水交换。在美国，人类抽取的地下水中约有85%被认为是从地表水中“捕获”的，这导致溪流下降。同时，来自地表水的灌溉可以增加地下水补给，因为灌溉水会从地下渗回含水层。

该研究引用了许多人类活动影响地表水和地下水供应之间这种通量的例子。例如，1900年代初至中期，美国西北部哥伦比亚高原和蛇河平原的地表水灌溉补给含水层，而全球模型显示，地下水抽取大大减少了流入溪流的水量，由于流量减少，全球15-21%的流域处于危险之中。

尽管地表水和地下水有着内在的联系，但它们经常作为单独的资源进行管理和管理。根据研究人员的说法，未来的水弹性取决于认识到地表水和地下水作为单一资源，并根据这些知识采取行动。

该研究描述了通过自然和工程解决方案管理水的不同方法，这些解决方案可以帮助增加供水，减少需求，储存水和运输水。根据斯坎伦的说法，适应日益严重的极端气候的最佳方法之一是在潮湿时期储存水，并在干旱时期利用水。

“我们有干旱，我们有洪水，”她说。“我们正在努力管理这些极端情况，一种方法是储存水。

每年，世界在地表水库中储存约7，000-8，300立方公里，或密歇根湖水量的两倍。研究人员表示，继续开发地下水供应也很重要，因为它们在长期干旱期间比地表水库更具弹性。有管理的含水层补给可以帮助城市通过收集地表水并将其转移到地下含水层来帮助城市建立地下水供应。在全球范围内，每年约有10，000立方千米的水以这种方式储存。

“这种将地表水和地下水联系起来的综合研究，正是为淡水使用等问题制定持久解决方案所需要的，”经济地质局局长斯科特·廷克(Scott Tinker)说。“很多时候，研究是孤立进行的，而善意的应用会产生意想不到的结果。

美国宇航局戈达德太空飞行中心的水文学家马修·罗德尔(Matthew Rodell)没有参与这项研究，他说，这篇论文提供了一个有用的研究结果和潜在的解决方案，用于管理供水，同时也保持水质 - 一个比数量更难远程监测的特征 - 牢记在心。

“就能够管理水资源而言，水质是下一个目标之一，”他说。“我也喜欢这个被纳入其中。”