地下水过度开采或引发鱼类生存危机
日期：2017-09-04
PNAS在线发表“美国大平原区域地下水减少与鱼群变化之间关系”的文章，研究人员在多尺度框架下采用模型方法回顾（1950~2010年）并展望（2011~2016年）大平原河流鱼类与地下水抽取的关系。研究表明大平原河流水量减少以及河流中鱼类的均质化与地下水的抽取有很大关系，研究预测未来全球范围内，局地和区域含水层的减少会导致类似的现象发生。
自然和社会依赖于地下水来维持生态系统和人类的生计，但是局地和区域地下水供应正在减少，因为人类的用水已经超过了地下水的补给。虽然地下水枯竭是一个全球性的问题，但对诸如鱼类这样的水生物种的生态影响却很少被研究。研究人员指出，半个多世纪以来，从美国大平原含水层抽取的地下水，与大型鱼类的崩溃和小型河流鱼类的扩张之间存在关系，而且地下水的大量抽取导致这些河流的水文条件变化最为严重。预测表明，如果地下水抽运不被修改，这些栖息地在未来半个世纪将继续萎缩，在全球范围内地下水的抽取将会对全球的生物环境产生影响。
在1950~2010年间，地下水抽取和大坝建设迅速而广泛增加，并在整个研究地区大幅改变了河流中鱼类的栖息地。文中研究区域堪萨斯地区的大平原含水层每年的地下水抽取量从1950年的0 km3增加到1980年的峰值1.31 km3，整个研究区域的大坝和水库的数量从1950年的37个增加到1980年的141个。在同一时期，高平原含水层的总长度从2,640千米下降到2082千米(558公里)。在1980~2010年期间，堪萨斯州的地下水开采每年从0.55 km3到1.30 km3不等，平均为0.91 km3，而引水大坝和水库的数量增加到了154个。同时，含水层的总长度从2,046到2194千米，平均为2117公里。对2011~2060年的预测表明，耦合流的长度进一步减少到1796公里（另一个286公里）。尽管在1950~1980年间，溪（二、三阶）流的长度迅速下降，但大部分的损失是由大型（主要是四阶）的溪流长度的下降所推动的，在1980~2060年间河流长度保持相对稳定或略有增加。在区域尺度上，在1950~1980年期间，河流中鱼群从以大型鱼类为主转变为以小型鱼类为主。在1980~2010年期间，这些鱼群保持相对稳定，但2011~2060年的预测表明，大型鱼类和小溪流鱼类将进一步受到抑制。大型鱼类的平均捕集概率下降了一半，从1950年的0.42（95%置信区间CI=0.28～0.56）到1980年的0.20（95%置信区间CI=0.11～0.29），预计到2060年将进一步下降到0.16（95%置信区间CI=0～0.24）。
这项分析为未来45年的河流含水层耦合和大平原鱼类的生态状况提供了基线预测。
来源：地下水环境网
