自然現象であれ人為的現象であれ地盤沈下により、帯水層容量は世界全体で年間最大 17 km3 減少します。
カリフォルニア州サンホアキン・バレーの灌漑システム。写真： GomezDavid/iStock
コロラド州立大学砂漠研究所（DRI）とミズーリ科学技術大学の科学者チームが、地盤沈下による世界中の地下水貯水量の減少について研究したと、 Interesting Engineeringが11月7日に報じた。この新たな研究は、ネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された。
地盤沈下とは、地盤の下にある液体または固体物質の消失により地表が低下する現象です。これは自然に発生する場合もあれば、鉱業、石油・ガス採掘、地下水汲み上げといった人為的な活動によって発生する場合もあります。帯水層から地下水を汲み上げると、土壌と岩石粒子の間の隙間が崩壊し、帯水層の容積と容量が減少します。その結果、上部の土地が沈下し、場合によっては数メートルも沈下することがあります。地盤沈下は、インフラ、 農業、生態系、そして人々の健康に悪影響を及ぼす可能性があります。
「私たちの研究は、過剰な地下水汲み上げによって引き起こされる地盤沈下を世界的な文脈で捉えている」とコロラド州立大学の大学院生、ファヒム・ハサン氏は語った。
本研究では、リモートセンシング、モデルデータセット、機械学習といった手法を用いて地盤沈下を分析・定量化しました。地盤沈下と帯水層崩壊を引き起こすメカニズムを理解することで、科学者たちは世界の地盤沈下を正確に予測する地図を作成することに成功しました。この地図は、既知の地域における地盤沈下の程度を評価し、未知の地下水問題を抱える地域を特定するための有用なツールであり、持続可能な地下水管理対策の開発を支援します。
この新しいツールは、約2kmという高い空間解像度で世界の地盤沈下を予測します。また、帯水層容量は世界全体で年間17km³の割合で失われていると推定しています。この17km³の損失は、エジプトのギザの大ピラミッド7,000基分に相当し、地下水の汲み上げが停止した場合でも永続的に失われます。
この研究はまた、特に農地と都市部における持続可能な地下水管理の必要性を浮き彫りにしています。これらの地域は、地図上の地盤沈下面積の約73%を占めています。「この新たな研究では、地域管理機関を支援するのに十分な高解像度で、地球規模の地盤沈下の動態を理解したいと考えました」と、DRIの水文学およびリモートセンシングの専門家で、研究の共著者であるサヤンタン・マジュムダー氏は述べています。
Thu Thao （ Interesting Engineeringによると）
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