在過去十年中，陸地和地下淡水儲量急劇下降，這引起了人們對地球大陸已進入持續乾旱階段的擔憂。科學家發現，自2014年以來，受嚴重乾旱、農業需求擴大以及厄爾尼諾等氣候事件等因素的影響，地球淡水供應量大幅下降。 透過美國國家航空暨太空總署（NASA）和德國衛星數據收集到的這些觀測結果表明，地球可能會進入長期乾旱階段，這加劇了人們對全球暖化對天然水儲存及其供人類和農業使用的影響的擔憂。

這張地圖顯示了根據GRACE 和GRACE/FO 衛星的數據，每個地點的陸地蓄水量達到22 年最低值（即陸地最乾旱）的年份。 自2015年以來的9年中，全球陸地表面有很大一部分達到了這個最低值，而這9年恰好是現代氣溫記錄中最溫暖的9年。 資料來源：美國國家航空暨太空總署地球觀測站/梁萬美，資料由瑪麗-麥可-歐尼爾提供

全球淡水的急劇變化

一個國際科學家小組利用美國國家航空暨太空總署（NASA）-德國衛星提供的數據，發現了地球淡水儲量從2014年5月開始大幅驟減的證據。 《地球物理學研究》（Surveys in Geophysics）上發表的研究結果表明，淡水儲量的下降一直在持續，這表明地球上的大陸可能已經進入長期乾旱階段。

2015年至2023年期間，衛星觀測顯示，陸地上儲存的淡水–包括湖泊和河流中的地表水以及含水層中的地下水–的平均量比2002年至2014年記錄的平均量少1200立方公里（290立方英里）。 美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心的水文學家馬修-羅德爾（Matthew Rodell）是這項研究的作者之一，他解釋了其中的意義：”這相當於損失了兩倍半伊利湖的水量”。

在乾旱時期，隨著現代農業灌溉的擴大，農場和城市必須更加依賴地下水，這可能導致地下水供應下降的循環：淡水供應枯竭，雨雪無法補充，抽取更多的地下水。 根據2024年發布的聯合國關於水資源壓力的報告，可用水資源的減少給農民和社區帶來了壓力，可能導致飢荒、衝突、貧困，當人們轉向受污染的水源時，疾病的風險也會增加。

格雷斯後續衛星湯姆號和傑瑞號測量地球的質量變化。 圖片來源：NASA – JPL-Caltech

衛星洞察全球水資源變化

研究小組利用德國航空航天中心、德國地球科學研究中心和美國國家航空暨太空總署（NASA）營運的GRACE（重力恢復與氣候實驗）衛星的觀測數據，確定了全球淡水驟減的現象。 GRACE衛星以月為單位測量地球重力的波動，揭示了地面和地下水質量的變化–也稱為陸地儲水量。 最初的GRACE衛星於2002年3月至2017年10月期間飛行，隨後於2018年5月發射了GRACE-FO（GRACE-Follow On）衛星，如圖所示。

本頁頂部的地圖顯示了衛星資料顯示各地陸地儲水量達到22 年最低值的年份。 全球淡水的減少始於巴西北部和中部的大旱，隨後不久，澳大拉西亞、南美洲、北美洲、歐洲和非洲相繼發生大旱。

氣候影響和持續乾旱

從2014年底到2016年，熱帶太平洋海洋溫度升高，最終導致了自1950年以來最嚴重的厄爾尼諾現象之一，導致大氣噴流發生變化，改變了世界各地的天氣和降雨模式。 然而，即使在厄爾尼諾現象消退之後，全球淡水也未能回升。 事實上，羅德爾和團隊報告說，GRACE 觀測到的全球30 次最嚴重乾旱中有13 次發生在2015 年1 月之後。 他們懷疑，全球暖化可能是淡水持久枯竭的原因之一。

美國太空總署戈達德氣象學家麥可-博西洛維奇說，全球暖化導致大氣中的水蒸氣增多，進而導致極端降水增多。 雖然每年的降雨和降雪總量可能不會發生顯著變化，但強降水事件之間的長時間間隔會讓土壤變得乾燥和更緊實。 這就減少了降雨時地面能吸收的水量。

博西羅維奇說：”當降水量極大時，問題就在於水最終會流走，而不是浸入地下並補充地下水儲存。從全球來看，自2014-2016 年厄爾尼諾現像以來，淡水水位持續走低，而更多的水以水蒸氣的形式滯留在大氣中。

預測水趨勢的挑戰

維吉尼亞理工大學的水文和遙感科學家Susanna Werth 說，雖然有理由懷疑淡水驟減的主要原因是全球暖化，但要明確地將兩者聯繫起來卻很困難。氣候預測存在不確定性，測量和模型總是存在誤差。

全球淡水量是會反彈至2015年之前的數值，還是保持穩定，抑或繼續下降，還有待觀察。 羅德爾說：”考慮到現代氣溫記錄中最溫暖的九年與淡水驟減的年份相吻合，我們認為這不是巧合，它可能是未來的一個預兆。”

美國國家航空暨太空總署地球觀測站的圖片，由Wanmei Liang 使用Rodell、Matthew 等人(2024) 的資料拍攝。 藝術家繪製的GRACE-FO 圖，NASA/JPL-Caltech.

編譯自/ ScitechDaily