Att hålla reda på vatten är knepig vetenskap. Det dränerar genom jord, glider genom sprickor i stenar och fyller på undervattensreserver. Det bubblar upp genom källor och rinner i floder. Vatten avdunstar och bildar moln; regn tar tillbaka det till jorden, där det håller växterna vid liv och rinner ut i jorden igen.
Forskare som studerar vattnets rörelser rapporterade nyligen att nivåerna av grundvatten — vatten som finns i marken eller samlats i underjorden reservoarer — har sjunkit under de senaste nio åren på många ställen. En del av den minskningen beror troligen på mänskliga aktiviteter. Människor borrar brunnar och pumpar vatten från djupa underjordiska pooler, särskilt i torra områden, för att odla grödor och leverera dricksvatten. Den nya studien tyder på att vi pumpar ut för mycket.
“Människor använder grundvatten snabbare än det kan laddas upp naturligt, säger hydrologen Matthew Rodell till
Science News. Med laddad menar han snabbare än regn och snösmältning kan ersätta indraget grundvatten. När en resurs används snabbare än den ersätts, sägs användningen vara ohållbar. Hydrologer som Rodell, från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md., studerar hur vatten rör sig runt jorden. Förr eller senare, i de takter som Rodell och hans kollegor mäter, kan resursen bli torr.
Det ohållbara grundvattenpumpningsmönstret visar sig över hela världen, särskilt på platser där jordbruket har ökade. Forskare upptäckte minskande vatten under marken i Indien, södra Argentina, västra Australien och vissa delar av USA. Hydrologen Jay Famiglietti berättade Science News att underjordiska vattenreserver i världens torraste områden har drabbats allvarligt. Famiglietti, som också deltog i den nya studien, arbetar vid University of California Center for Hydrologic Modeling i Irvine.
Forskarnas mätningar kom från en överraskande källa: två satelliter som kretsar runt jorden. Smeknamnet Tom och Jerry efter den tecknade katten och musen, jagar de ständigt varandra runt planeten. Istället för att reta och plåga varandra spårar tvillingsatelliterna förändringar i grundvattnet genom att mäta gravitationen.
Gravitationen attraherar allt med massa — mängden grejer i något — till allt annat med massa . Det håller jorden i omloppsbana runt solen och månen i omloppsbana runt jorden. Tack vare gravitationen kan människor gå på marken istället för att driva iväg ut i rymden. Föremål med mer massa har en starkare gravitationskraft på föremål runt dem. Tyngdkraften hos ett berg med fast sten på en satellit som flyger över det kan skilja sig från havets dragkraft på rymdfarkosten.
På grund av dessa förändringar i gravitationen, flyttar Tom och Jerry längre ifrån varandra eller närmare varandra när de flyger över olika delar av jorden. De två satelliterna skickar konstant signaler till varandra och håller reda på avståndet mellan dem. Liksom andra massor drar grundvattnets gravitation i satelliterna. Men när vattnet strömmar, rör sig dess massa runt, vilket förändrar dess gravitationskraft.
Tom och Jerry registrerade dessa förändringar varje månad i nio år. Satelliterna, en del av ett uppdrag kallat GRACE, började göra mätningar 2002. GRACE står för Gravity Recovery and Climate Experiment, ett samarbete mellan NASA och German Aerospace Center.
Den senaste tidens torka kan förklara minskningen av grundvatten på vissa platser, som Argentina och sydöstra USA. Den främsta anledningen är dock jordbruket. För att odla grödor på platser som norra Indien och västra USA pumpar bönder enorma mängder vatten från marken. I Mellanöstern använder bönder grundvatten som troligen kom från regn som föll för tusentals år sedan. I detta torra område kommer grundvattnet sannolikt inte att ersättas av mer regn inom kort.
Forskarna vet inte hur allvarliga de sjunkande grundvattennivåerna är. Medan Tom och Jerry visar förändringar i mängden vatten, visar de inte hur mycket vatten som finns kvar. Vissa av reservaten kan möta vattenbehovet i hundratals år; andra kanske inte. Vissa forskare, som hydrologen Leonard Konikow vid US Geological Survey i Reston, Va., säger att människor måste hitta sätt att hantera grundvattnet mer ansvarsfullt.
”Det finns för många områden i världen där grundvattenutvecklingen vida överstiger en hållbar nivå”, sa han till Science News. “Något måste ändras.”
POWER WORDS (anpassad från New Oxford American Dictionary)
hydrologi Den berörda vetenskapen med jordens vattens egenskaper, särskilt dess rörelse i förhållande till land.
gravitation Den naturliga attraktionskraften mellan två massiva kroppar. Ju större massa och ju mindre avstånd mellan två objekt, desto större gravitationsattraktion.
satellit En konstgjord kropp placerad i omloppsbana runt månen, jorden eller en annan planet för att samla in information eller för kommunikation.
massa Mängden materia, eller sånt, som något innehåller.
Leave a Reply