近幾十年來，在氣候變化背景下，人口不斷增加、城市管理不善以及不可持續的水資源利用方式，給南亞地區的水資源造成了極大壓力。在印度有全世界數量最多的私人抽水泵，這使得南亞地區不僅地表水資源逐漸枯竭，地下水位也跟著下降了。南亞地區各國開始著手應對這場正在蔓延的危機，地下水的作用變得越來越重要。本文主要述說關於非洲國家地下水補給的一些案例，希望對南亞或者全球其他缺水地區的人們帶來一些新的啟發——國際環保在線編輯部。
埃塞俄比亞維萊塔的一位婦女從井裡取水。Milosk50/Shutterstock.
據估計，非洲的地下水儲量是地面湖泊和水庫儲水量的20倍，這些淡水資源在地下岩石和沉積物當中儲存，同時這也是非洲撒哈拉以南地區最重要的飲用水來源。甚至對於許多村落，地下水是唯一的淡水來源。而如今，地下水資源也越來越多地用於城鎮地區。
在非洲當地，人們往往通過鑽井或者自然噴泉獲得地下水源，並且可以在許多地方找到地下水層，水質也比地表水要好。過去在旱季，地下水源的供水量比其他水源更穩定可靠。但近幾十年，由於氣候變化影響，地表水的供應量正急劇縮減，當地許多國家轉而向地下抽取更多的淡水以支持不斷增長的作物灌溉和人口需求。目前最大最棘手的問題是，隨著氣候變化不斷加劇，還有多少地下水可以可持續利用？
在贊比亞，一塊用地下水灌溉的玉米地。玉米是非洲撒哈拉以南地區最受歡迎的作物之一，對整個地區的糧食安全至關重要。Richard Taylor，作者提供
雖然地下水的重要性顯而易見，但令人更驚訝的是，在非洲撒哈拉以南地區的人們對地下水如何得到補充以及對氣候變化的適應性知之甚少。主要原因是，直到現在科學家們還沒有關於地下水位記錄足夠多且長期的數據，不能全面瞭解氣候變化和地下水之間的聯繫。因此，目前對地下水的區域評估依賴於未經地下水數據檢驗的計算機模擬技術。
2014年開始，來自非洲和其他地區的科學家收集並分析了非洲撒哈拉以南數十年來的地下水和降雨記錄，目的是瞭解地下水儲水量和氣候變化、地質結構之間的關係。研究小組發現了來自9個國家的14項長期記錄，這些國家的環境包括非常炎熱乾燥的沙漠氣候，以及降雨和植被較多的溼潤氣候。
科學家們在坦桑尼亞的一個研討會上分析地下水位記錄。Richard Taylor，作者提供
研究顯示，地下水水位是由補給相對平衡決定的，例如地下水流向泉水、溪流、溼地、海洋和降雨之間的平衡。同時，人們為了灌溉或者生活用水，也會減少地下水的儲存量。通過分析降雨數據研究小組發現，在非洲氣候較溼潤的地區，地下水主要由雨水補給，雨水滲透至土壤，進入地下水層，雨水是目前撒哈拉以南地區主要的地下水補給方式。而在乾旱的沙漠地區，地下水主要通過時令河或者時令湖局部補給，這些時令河/湖只有在降雨量特別集中的時候才會出現。這一發現非常重要，因為之前大多數研究都忽略了時令河/湖的滲漏作用對地下水的貢獻，因此很多人低估了乾旱地區地下水的補給量和存儲量。
氣候變化背景下的一線希望？
這對於我們瞭解非洲地下水對氣候變化的適應性有著深遠的影響。研究表明，地下水補給對短時間內的降雨強度非常敏感，而不僅僅受總降雨量的影響，在非洲撒哈拉以南最缺水的地區尤其如此。而這一發現卻和計算機模型預測的結果大相徑庭，計算機預測在氣候變化的大環境下，降雨總量會減少，地下水資源將會變得稀缺。相反，氣候變化的確會導致降雨總量減少，但是會增加短時間暴雨的次數，這實際上有助於提高地下水的總蓄水量。
暴雨和洪水大多是由厄爾尼諾和拉尼娜等氣候現象造成的，而且可以在提前九個月預測到這些現象。因此，地下水從一部分洪水中獲得補給，這些洪水滲透地表後儲存到地下，旱季時期可以抽取用於生活和灌溉。
納米比亞乾旱地區的時令河為當地居民提供了寶貴且至關重要的地下水補給。Heike Wanke，作者提供
在某些地區，地表的地質結構可能無法接受太多的降雨補給。例如岩石的孔隙率低，雨水無法在地表儲存，或者地下水位較淺的溼潤地區，就會出現這種情況。在這些地區抽取地下水可以創造更多的空間，以便適應更大的季節性補給。
據世界衛生組織統計，2015年撒哈拉以南地區仍有3.19億人無法獲得安全用水，同時這裡也是全世界唯一一個人均糧食產量在20世紀下降的地區。隨著人口的增長，人們必須要能夠在更熱更乾旱的環境下提取更多的淡水以供飲用和灌溉。
利用地下水進行灌溉可能是一個重要的解決方案。這項研究有助於揭示地下水何時何地能夠提供用水，並以可持續的方式灌溉農田。為此，我們還需要不斷地展開對地下水的研究，繼續監測地下水位，並擴大到世界其他缺水的地方。
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