全球研究:海水入侵沿海地下水风险增加,气候警钟已敲响!

全球预警:超半数沿海地区地下水告急,咸水入侵威胁饮用水安全
你知道吗?全球约一半的饮用水和四分之一的灌溉用水都来自地下水。然而,一项最新研究发出警告:全球众多沿海地区的地下水位正在显著下降,这可能导致海水倒灌入侵,致命咸水正悄悄逼近我们的水龙头!
这项发表于4月14日《自然·水》期刊的研究,调查了全球沿海地区的地下水状况。结果令人心惊:超过10%的监测点显示,地下水位已连续多年显著下降,这意味着它们极易遭受海水入侵。一旦发生,水源将无法使用,后果不堪设想。
德国不来梅大学的数据科学家、该研究第一作者安妮卡·诺尔特表示,研究结果堪称一记“警钟”,不仅“在全球范围内揭示了现有风险”,还精准锁定了“需要优先加强管理和监测的具体区域”。
共同作者、德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学地球科学教授罗伯特·赖内克强调,地下水作为淡水的主要来源,是人类生存的基石。他告诉德国《每日新闻》:“一般来说,饮用水的可获得性,是人类在任何地方生活、种植粮食以及维持健康生态系统的先决条件。”
诺尔特指出,海水悄无声息地入侵,普通人很难察觉。她在德国汉堡大学攻读博士期间完成了这项研究,并告诉Mongabay:“地下水的问题在于它隐藏在地下,无法直接看到。而咸水本身也是不可见的。所以,从两个层面来看,这个问题都难以被直观发现。”
事实上,自19世纪以来,学术界就一直在研究地下水位变化和海水入侵。但此前的大多数大陆或全球尺度研究都依赖于模型计算。这次,诺尔特和她的团队另辟蹊径,利用1990年至2024年间约48万个沿海地点的观测数据,从20多个数据源(主要来自欧洲环境署、联合国附属的国际地下水资源评估中心等全球北方机构)编制了一套数据集。诺尔特坦言,研究的局限之一是来自全球南方地区的数据较少。所有观测数据均来自深度不超过100米、距离海岸100公里以内的水井。
由于许多站点记录不全,研究人员对超过5万个地点分别分析了9年(部分长达19年)的数据窗口。结果发现:24%的地点在研究期间出现显著变化,其中54%呈现地下水位下降的趋势,其余为上升。部分地区的年降幅甚至超过50厘米!
地下水位下降通常由人类过度抽取水井、以及干燥气候下降雨或融雪补给减少所致。相对海平面较高的地下水位,会产生向外的压力,阻挡海水入侵。但一旦水位下降,危险便接踵而至。
美国特拉华大学地球科学教授霍莉·迈克尔在邮件中警告:“海水入侵对沿海地区来说是极其严重的威胁。仅需1%的海水就足以毁掉饮用水的供应,这是沿海地区水资源管理者最担忧的问题。”迈克尔曾与该研究作者合作发表过论文,但未参与本次研究。
气候变化导致的全球海平面上升是另一大关键因素。它会改变海陆之间的水压梯度,削弱地下水阻止咸水入侵的“向外压力”,从而加剧过度抽取和补给减少所带来的风险。
研究发现,风险最高的区域,通常是地下水水位相对海平面较低(地势平坦或呈向陆倾斜)、且气候更为干旱的地区。诺尔特根据数据列举了几个高度易受影响的地点,包括:印度西南部的喀拉拉-卡纳塔克海岸及更北部的坎贝湾;澳大利亚珀斯和墨尔本附近的某些区域;葡萄牙的阿尔加维海岸、西班牙的穆尔西亚-阿利坎特海岸、法国的波尔多地区;以及美国洛杉矶、旧金山、休斯顿和佛罗里达州东南部。她强调,该研究并非专门用于高精度评估具体地点的海水入侵风险,当地还需要更详实的水文数据才能做出判断。
有趣的是,研究也发现,几乎同样多的地点地下水位在上升。一个重要原因正是海平面上升。迈克尔解释说:“随着海平面上升,基准水位也随之上升,这意味着如果其他条件不变,地下水位也会上升。” 然而,这种上升同样会带来问题。迈克尔指出,上升的地下水位可能引发“地下水洪水”,这种增长趋势的出现频率让她感到意外:“我发现上升和下降的趋势几乎同样普遍,这很有意思。”
迈克尔和另一位未参与研究的专家——美国马萨诸塞大学洛厄尔分校地球科学副教授詹姆斯·海斯都认为,这项研究基于庞大的真实数据,而非依赖全球模型,因此非常扎实。海斯补充道:“研究确实存在局限性(如未考虑风暴潮、潮汐洪水或地下水开采造成的盐碱化),但这是评估沿海含水层海水入侵脆弱性的重要一步,而沿海含水层是数亿人的关键水资源。”
论文信息:Nolte, A., Bender, S., Hartmann, J., Baltruschat, S., Moosdorf, N., & Reinecke, R. (2026). Coastal groundwater-level trends reveal global susceptibility to seawater intrusion. Nature Water, 4(5), 673-682. doi:10.1038/s44221-026-00619-8
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