近日，中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站（下稱“環(huán)江站”）在Science上發(fā)表題為Groundwater flooding risks overlooked的Letter評述，警示全球范圍內(nèi)廣泛存在但常被忽視的地下水泛濫風險（圖1）。
《道德經(jīng)》有云：水善利萬物而不爭，而攻堅強者莫之能勝。水滋養(yǎng)了地球關鍵帶中的生命，使得地球以勃勃生機區(qū)別于已知其他星球的荒涼沉寂；但與此同時，因水而成的洪澇災害也一直是社會發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。以喀斯特地區(qū)為例，該類型區(qū)僅占全球陸地面積的15%，卻為全球1/4人口提供淡水資源，對人類福祉的貢獻無可替代。但同時，喀斯特地區(qū)也飽受洪水困擾，尤其多為極具隱蔽性的地下水洪水。遺憾的是，截至目前，地下水泛濫風險遠未引起公眾、學術界以及相關業(yè)務部門的足夠重視。
為此，環(huán)江站伊朗籍博士后Hamid M. Behzad和聶云鵬研究員依托在伊朗和我國南方喀斯特地區(qū)的研究經(jīng)驗積累，結(jié)合全球范圍內(nèi)其他非喀斯特地區(qū)相關研究成果，明確了地下水洪水的基本特征、巨大破壞力、易發(fā)區(qū)環(huán)境類型與復雜成因，以及誘發(fā)污染物遷移對地下水安全的威脅。
評述進一步指出，由于地下水洪水與常規(guī)洪水在形成過程機制上存在明顯差異，傳統(tǒng)的防洪堤壩等措施幾乎無益于地下水洪水的防范。此外，地下水洪水過程監(jiān)測的極度匱乏，不僅限制了基于詳實數(shù)據(jù)的預測模型構(gòu)建，也限制了AI技術在無資料區(qū)洪水預報中功能的應用。
據(jù)此，評述提出了以開發(fā)低成本地下水監(jiān)測與數(shù)據(jù)傳輸設備、構(gòu)建地下水監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡為核心的舉措，同時深入解析植被及土地利用變化等對地下水過程的影響，服務于由業(yè)務部門制定、公眾參與、面向全球變化背景下地表和地下水資源可持續(xù)利用的綜合水管理計劃。
本研究得到國家重點研發(fā)計劃政府間國際合作重點項目和中國科學院青年創(chuàng)新促進會優(yōu)秀會員項目資助。
圖1 評述正文及喀斯特地區(qū)洪澇災害影像