1.研究背景
伊朗是一个面积达160万平方公里、人口数约8400万的广袤国家,正面临着即将到来的严重地下水危机。过去六十年间,人口增长了四倍、快速工业化和大规模农业的发展对伊朗的水资源造成了巨大压力。为了满足不断上升的需求,不可持续的地下水开采已成为常态,导致资源枯竭的趋势令人担忧。地下水是近四分之一伊朗居民的生命线,尤其是在干旱和半干旱地区,如今却面临着一个矛盾的挑战。地下水的需求超过了其补给能力,破坏了自然水循环的微妙平衡。这种普遍的水资源压力不仅危及社区,还引发生态失衡,迫切需要探讨地下水过度开采的多方面后果。
2.创新之处
本研究旨在解决的主要问题是:伊朗地下水枯竭的迫切程度是什么,以及这对地下水资源和社会的影响是什么?我们的研究通过利用InSAR遥感技术进行观测,开创性地对伊朗的地下水动态进行了全面分析。我们使用了超过6000幅Sentinel-1影像,制作了一幅中等分辨率为100米的沉降图,捕捉了6到24天间隔的时间变化。这一强大的遥感数据集使我们能够将沉降信号与其他InSAR观测贡献分离开来,从而提供了伊朗的全面的地面沉降图。
3.关键图表
图1通过Sentinel-1 InSAR观测数据研究伊朗全国的地面沉降
图2伊朗受限和半受限含水层的地下水枯竭情况。
4.主要结论
结果表明,伊朗全国约有56,000平方公里(3.5%)的区域受到地面沉降的影响,主要与灌溉相关;其中3,000平方公里的区域沉降速率超过每年10厘米。中央高原流域包含了全国三分之二的枯竭含水层,某些地区的下沉速率高于每年35厘米。研究结果表明,受限和半受限含水层每年耗损17亿立方米(BCM)的地下水,而大多数含水层的长期不可恢复压实程度约是其季节性弹性响应的十倍。这凸显了含水层的永久性损失,危及了伊朗水资源的可持续性。
5.发表信息
Haghshenas Haghighi M, Motagh M. Uncovering the impacts of depleting aquifers: A remote sensing analysis of land subsidence in Iran[J]. Science Advances, 2024, 10(19): eadk3039.
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