Xác định lượng bổ cập nước ngầm một cách chính xác

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế do nhà thiên văn học thuộc Đại học Freiburg, Tiến sĩ Andreas Hartmann, cho biết rằng việc đưa các quy trình thủy văn quan trọng hiện tại vào các mô hình tác động của biến đổi khí hậu quy mô lớn có thể cải thiện đáng kể các ước tính của chúng ta về lượng nước ngầm sẵn có.

 Nghiên cứu cho thấy ước tính lượng bổ cập nước ngầm cho 560 triệu người ở vùng núi đá vôi ở châu Âu, Trung Đông và Bắc Phi, cao hơn nhiều so với ước tính trước đây từ các mô hình quy mô lớn hiện nay. Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng các mô hình ước lượng dựa trên toàn bộ các lục địa đến nay đã đánh giá rất thấp ở những nơi lượng nước ngầm được bổ cập lại từ các phần của dòng chảy bề mặt. Phát hiện này cho thấy cần phải có nhiều công việc hơn để đảm bảo tính hiện thực đầy đủ trong các mô hình thủy văn quy mô lớn trước khi chúng có thể được sử dụng một cách tin cậy để quản lý nước ở quốc gia. Nhóm đã công bố kết quả nghiên cứu của họ trong tạp chí khoa học Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS).

Nước ngầm là nguồn tài nguyên quan trọng ở nhiều vùng trên toàn cầu. Để quản lý nước uống, tỷ lệ bổ cập nước ngầm rất quan trọng để đảm bảo nguồn cung bền vững. Các nhà nghiên cứu đã so sánh hai mô hình thủy văn mô phỏng bổ cập nước ngầm. Một là mô hình toàn cầu được hình thành từ lâu với tính toán không đồng đều dưới bề mặt. Loại khác là mô hình lục địa mà các nhà nghiên cứu đã phát triển, bao gồm, biến đổi độ dày của đất và các độ thấm dưới đất khác nhau. Họ đã tiến hành so sánh cho tất cả các vùng núi đá vôi ở Châu Âu, Bắc Phi và Trung Đông. Các vùng Karst được biết đến với mức độ không đồng nhất dưới bề mặt của chúng, bởi vì đá cacbonat cho thấy độ nhạy cảm với thời tiết hóa học cao hơn – một quá trình được biết đến như là sự hình thành. Sự khuếch tán dẫn đến độ sâu và độ thấm của đất. So sánh các tính toán của mô hình với các quan sát độc lập về nạp lại nước ngầm tại 38 địa điểm trong khu vực cho thấy mô hình cho sự không đồng nhất tạo ra ước tính thực tế hơn.

Các nhà nghiên cứu giải thích lý do cho sự khác biệt giữa hai mô hình như sau: Trong mô phỏng, mô hình mới được phát triển của họ cho thấy các phần nhỏ của bề mặt Theo mô hình mới, một nông dân ở khu vực Địa Trung Hải sẽ có thể có tới hơn một triệu lít nước ngầm để khai thác có sẵn trong một năm so với các ước tính mô hình đã được thiết lập, phụ thuộc vào thành phần tầng ngầm thực tế và nhu cầu nước của các hệ sinh thái địa phương.

Khi áp dụng cho ví dụ về vùng núi đá vôi, cách tiếp cận của các nhà nghiên cứu chỉ ra cách áp dụng các mô hình toàn cầu được sử dụng để dự đoán tình trạng thiếu nước, hạn hán và lũ lụt để có thể giải thích một cách thực tế hơn đối với các điều kiện trong khu vực. Các nhà khoa học thuộc Đại học Freiburg, Đại học Victoria của Canada, Đại học Bristol ở Anh và Viện Phân tích Hệ thống Ứng dụng Quốc tế ở Áo đã tham gia nghiên cứu.