Новое научное исследование, основанное на спутниковых данных и нейросетевых моделях, оценивает чистое сокращение мировых запасов подземных вод почти в 36 кубических километров в год. Учёные Холонского технологического института (Бангладеш) использовали данные гравиметрических спутников GRACE и GRACE-Follow-On за 2002–2022 годы и составили подробную глобальную карту изменений. Работа показывает, что истощение подземных вод связано не только с уменьшением осадков, но и с интенсивным использованием воды в орошаемом земледелии; это влияет на уровень океана и даже на ось вращения Земли.
Главные факты: на основе данных GRACE и GRACE-Follow-On построена карта за 2002–2022 годы с пространственным разрешением полградуса. В регионах интенсивного истощения, вызванного деятельностью человека и климатическими факторами, запасы сокращаются в среднем на 358 куб. км в год, однако пополнение в других районах частично компенсирует эти потери. Чистое глобальное сокращение оценивается примерно в 36 куб. км в год.
Методическая новизна исследования состоит в попытке разделить общую массу воды на компоненты и выделить именно изменения подземных вод. Модель учитывает осадки, испарение, водный сток, реальный объём влаги, поступающей из атмосферы, а также физические и гидрологические ограничения. Нейросети обучались на наборе данных, сформированном с учётом этих закономерностей, что позволило снизить недооценку изменений в крупнейших подземных бассейнах, характерную для традиционных глобальных гидрологических моделей. Подробное описание работы опубликовано на сайте препринтов arXiv.org.
Для каждого отдельного участка планеты расчёты ограничивались реальным количеством влаги, которое атмосфера способна поставить. Для проверки использовались данные независимой глобальной сети наблюдательных скважин, а полученные результаты сопоставлялись с рядом климатических моделей. Такой подход повышает достоверность оценок, хотя авторы признают необходимость дальнейшего подтверждения выводов более широкими независимыми наблюдениями.
Значение исследования выходит за рамки академической науки: подземные воды играют ключевую роль в водоснабжении и продовольственной безопасности миллиардов людей, особенно в районах орошаемого земледелия. Сокращение запасов может усилить давление на сельское хозяйство, питьевое водоснабжение, экосистемы и климатическую стабильность. Работа указывает на необходимость шире применять спутниковый мониторинг и физически обоснованное моделирование при управлении водными ресурсами.
На следующем этапе учёные, как ожидается, продолжат сопоставлять результаты модели с региональными гидрологическими наблюдениями, данными скважин и обновлёнными климатическими сценариями. Для водной политики ключевой задачей остаётся выявление районов наиболее быстрого истощения, совершенствование ирригационных практик и научно обоснованная оценка возможностей восстановления подземных водоносных горизонтов.
Source: kun.uz