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哥廷根大学开发全球地下水流入海洋的计算模型

编译者:liguiju发布时间:Mar 28, 2020点击量:575 来源栏目:科研动态

地下水是地球上最大的淡水资源,是世界上最宝贵的自然资源之一,对农作物和饮用水至关重要。地下水存在于我们脚下的土壤、沉积物和岩石的裂缝和孔隙中,新鲜的地下水流可为海洋提供大量的营养和溶质输入。然而,哪些水文地质参数控制着地下水流向海洋的程度,尚未得到系统地量化。由哥廷根大学领导的一个国际研究小组开发出了第一个全球地下水流入海洋的计算模型。他们的分析表明,世界上20%的敏感的沿海生态系统,如河口、盐沼和珊瑚礁,都面临着地下水将污染物从陆地输送到海洋的风险。这项研究发表在3月9日的《Nature Communications》杂志上。

研究人员将新设计的计算模型与全球地形、地下水补给和地下岩石层的特征数据相结合进行分析,对全球沿海地区的地下水流量进行了量化。结果表明,尽管地下淡水的流量很低,但变化很大。这意味着对于海岸线小区域来说,这些地下水流足以成为淡水的重要来源。然而,当由于人类活动而受到污染或携带过多的营养物质时,这实际上会给敏感的沿海生态系统带来风险。

这一新的研究结果质疑了之前关于地下淡水流动会影响整个海洋的碳、铁和硅收支的说法。然而,地下水沿海岸线流动的局部影响非常重要。地下水是一种淡水资源,在世界上许多地方一直、而且仍然是必不可少的。尽管人们对这一点还知之甚少,但地下淡水和海水的混合可能会有益于当地适应微咸水的生态系统。对海岸生态系统最大的负面影响来自于营养物质,如氮和污染物,人们把它们排放入陆地,然后渗透到海岸。这些物质可能需要几年甚至几十年的时间流向海洋,然后将影响海岸带生态系统。

文章第一作者、哥廷根大学结构地质和地球动力学系Elco Luijendijk博士说:“我们非常希望这些新结果和我们的模型所揭示的数据将激发后续更详细的研究。监测和了解地下淡水流动对沿海生态系统的影响非常重要,特别是在迄今尚未详细研究的区域,例如南美洲、非洲和南亚的大片地区以及许多热带岛屿。”

(刘群群 编译)

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