Research press release

地球の隠れた地下水を明らかにする

Nature Geoscience

Uncovering Earth’s hidden groundwater

地球の表面下にある水の量と分布を全球的に定量化した結果が今週のオンライン版で報告される。この研究は、過去50年間満たされ続けて水循環において重要な役割を果たす現代の地下水が、地下水全体の10分の1以下であることを示している。

人類と生態系は地下水に依存しているにもかかわらず、この資源の量と分布は全球規模では明確になっていない。特に、現代の地下水の全球的見積もりは不足している。これは、数百万年にわたって貯蔵された地下水よりも、現代の地下水は再生可能であり地球変動に対して影響を受けやすいため問題となる。

Tom Gleesonたちは、約50年前に熱核実験により地下水に取り込まれた放射性トリウムの測定を含むさまざまなデータセットを地下水モデルと組み合わせて、大陸地殻上部に貯蔵された地下水の量と分布を見積もった。著者たちは、どの時代でも地下水の全量はおよそ2300万立方キロメートルであり、これは全球の陸地表面を180メートルの深さで覆うのに十分な量であると推定した。しかしながら、現代の地下水は地下水全体の6%以下であることも分かった。現代の地下水は、活動的な水循環の最大の構成要素ではあるが、地中には表面の水よりも3倍の現代の地下水が隠されていて、それは全球の陸地表面を3メートルの深さで覆うのに十分な量となっている。

さらに著者たちは、現代の地下水の分布は均一ではなく、その分布は地理的および環境的条件に依存している(例えば乾燥地域の下にはほとんど存在しない)ことを発見した。著者たちは、最近充填された地下水貯蔵量を同定することは、特に汚染や土地利用による変化によって影響を受けやすい地域を見つけ出すことに役立つと推論している。

同時に掲載されるNews & Views記事で、Ying Fanは、「地下水に対するこの全球的な観点は、人為的および自然的環境の変化に最も敏感な現代の地下水資源は有限であるという意識を提起すると期待できる」と述べている。

The volume and distribution of water below the Earth’s surface is globally quantified in a paper published online in Nature Geoscience this week. The study shows that modern groundwater, that which has been replenished in the past 50 years and has an important role in the hydrologic cycle, accounts for less than one-tenth of all groundwater.

Despite the reliance of human populations and ecosystems on groundwater, the amount and distribution of this resource has not been well defined at the global scale. In particular, a global estimate of modern groundwater has been lacking. This is an issue as modern groundwater is more renewable and more vulnerable to global change than older groundwater stores that can be millions of years old.

Tom Gleeson and colleagues combine various datasets, including measurements of the radioactive tritium introduced to groundwater about a half-century ago due to thermonuclear testing, with groundwater modelling to estimate the volume and distribution of groundwater stored in the upper continental crust. They estimate that the total volume of groundwater of any age is about 23 million cubic kilometres, which is enough to cover the global land surface in a layer 180 metres deep. However, they find that modern groundwater represents no more than 6% of global groundwater. Yet, modern groundwater still represents the largest component of the active hydrological cycle: there is three times more modern groundwater hidden below the ground than surface water atop it, and enough to cover the global land surface three metres deep.

Additionally, the authors find that modern groundwater is spread unevenly, with its distribution depending on geographic and environmental conditions (for example, there is very little beneath arid regions). They conclude that identifying groundwater stores that have been recently replenished will help find areas that are particularly vulnerable to contamination and land use changes.

In an accompanying News & Views article, Ying Fan writes that “this global view of groundwater will, hopefully, raise awareness that our youngest groundwater resources-those that are the most sensitive to anthropogenic and natural environmental changes-are finite.”

doi: 10.1038/ngeo2590

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したプレスリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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