Science | 地下水正在被抽干，还能补回来吗？

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原文信息

随着农业、生活和工业需求的持续增长，全球各地的地下水正面临枯竭，且往往是以迅速且不可持续的速度在流失。这种地下水流失是否不可避免？这项研究审视了一系列案例，证明事实并非如此：这些案例表明，设计得当的人为干预能够减缓、遏制，甚至扭转地下水枯竭的趋势。明确哪些方法能够有效应对地下水枯竭，将有助于推动更多相关的防治工作，从而缓解地面沉降、地下水位下降、农作物减产以及海水侵蚀沿海含水层等问题。

引用：

Scott Jasechko ,Global cases of groundwater recovery after interventions.Science391,1218-1228(2026).DOI:10.1126/science.adu1370

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研究摘要

作为全球规模最大、分布最广的常年性淡水资源，地下水将在本世纪最具关键意义的科学与政治挑战之一中发挥核心作用：即在气候变暖的背景下，在维持关键生态系统的同时，改善人类获取淡水的能力，以满足粮食生产和安全饮用水的需求。地下水对于灌溉农业和生活用水的获取至关重要。遗憾的是，不可持续的开采正以迅速且不断加速的速率消耗着地下水储量，尤其是在干旱地区的耕作区。这种地下水枯竭现象不仅对全球城市化进程构成了挑战，更可能成为灌溉农业所面临的全球最大威胁。尽管人类干预手段能够扭转地下水枯竭的趋势，但目前尚未有人对那些成功补充了枯竭含水层的干预案例进行系统的汇编与比较。本篇分析聚焦于一个贯穿地下水资源物理科学与社会科学研究的核心问题：地下水枯竭的趋势究竟是如何被扭转的？

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研究进展

近期研究强调指出，地下水枯竭并非不可避免，通过采取干预措施，完全可以减缓、遏制甚至扭转这种枯竭趋势。这项研究梳理了数十个地下水恢复的案例，在这些案例中，地下水位在经历了长期下降之后均出现了回升。这些案例涵盖了广泛的气候和土地利用条件，充分表明地下水的恢复不仅可以在城市和乡村地区实现，同样也能在湿润和干旱气候区发生。推动地下水恢复的干预措施大致可归为三大类。首先，大多数地下水恢复案例都涉及引入替代水源，以此来抵消对地下水的需求。这些替代水源通常源自对河水的引流，这突显了协调地表水与地下水管理之间关系的关键重要性。鉴于此类引流操作会减少河流的径流量，部分地下水恢复案例在取得成效的同时，也加剧了其他地区的缺水问题。其次，约半数的案例涉及政策或市场条件的调整，旨在通过这些调整来降低对地下水的需求；此类调整包括实施并严格执行地下水取水收费制度，或对抽水行为施加限制等。第三，许多地下水恢复案例都涉及人工地下水补给。这种人工补给既可以是刻意为之（例如，将河水引入特意设计为具有渗漏功能的蓄水池中），也可以是无意中形成的（例如，因灌溉渠渗漏而产生的补给）。总体而言，许多地下水恢复案例的成功，都归功于多种干预措施的同步实施，这充分证明了采取多管齐下的综合策略对于扭转地下水枯竭趋势具有显著成效。

为枯竭的含水层进行补给，能够带来诸多协同效益，例如遏制地面沉降、减缓海水入侵、降低干旱脆弱性、恢复生态系统以及改善用水可及性。然而，当地下水位回升至极浅的深度时，也可能引发新的挑战，包括土壤过湿、建筑物结构失稳、液化风险增加以及洪涝灾害加剧。综合来看，各类地下水恢复案例既突显了通过人为干预来遏制地下水枯竭的益处，同时也警示人们应避免过度矫正，以免导致含水层补给过量而引发次生问题。从科学角度而言，针对旨在遏制地下水位下降的干预措施开展更广泛的跨学科研究，有助于发掘并提炼出可供推广的有效策略，从而为解决地下水枯竭问题提供借鉴。从战略角度来看，相关利益方与管理者可考虑借鉴并实施本文所综述的各类策略中的具体要素——这些策略已在过往的一个或多个案例中被证实行之有效——从而让过去的成功经验能够为当前应对地下水枯竭的各项工作持续赋能。

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主要图表

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结果讨论

在许多不同的情境下，通过政策和工程干预，地下水枯竭的趋势已得到扭转。然而，本文所汇编的这些干预措施并非补充枯竭含水层的唯一途径。例如，暂时淹灌耕地以实现“受控含水层补给”，以及转而采用更高效的灌溉方式——尽管这些策略并未在本文所回顾的案例中被具体提及，但在某些干旱耕作区，它们或许是协助解决地下水枯竭问题的可行策略。此外，近期已有研究表明，通过政策激励来推动小规模“受控含水层补给”项目，是一种应对地下水过度开采的极具潜力的工具。面对21世纪的地下水枯竭挑战，相关的应对工作若想取得成效，或许需要——甚至必须——采取一些有别于本文所回顾的67个历史性地下水恢复案例的新策略。

这67个案例展示了补充枯竭含水层的潜力。然而，仍需牢记几点注意事项。

首先，每个地区都拥有特定的地形、土地利用和气候条件；这意味着，在某一地点实施过的干预措施，若要在另一地点推行，至少需要进行相应的调整。那些已被证实能有效扭转地下水枯竭局面的干预措施，更有可能成功推广至条件相似的新地点。

其次，在这些案例中，仅有一部分位于耕作型干旱区——而21世纪以来地下水枯竭现象最严重的区域恰恰集中于此。因此，我们有理由推测：当前汇编的案例集可能过度代表了那些较易解决地下水枯竭问题的地区（例如，可利用邻近河流来弥补地下水需求的地区），却未能充分涵盖那些缺乏可行解决方案的地区（例如，用水需求巨大且除地下水外别无选择的耕作型干旱区）。

第三，尽管许多案例从地下水位回升的角度来看堪称“成功”典范，但相关干预措施有时也会引发不利的社会经济后果——例如，限制农场的可用水量，或因企业停产而导致就业机会减少。因此，在实施干预措施以应对地下水枯竭问题时，宜同步采取相应的配套措施，以缓解或抵消由此类干预所引发的不利社会经济影响。

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