Karta över bästa linjära opartiska förutsägelse av LTA-laddning från observationer och den monterade linjära blandade modellen, med studievärden för jämförelse / samband mellan LTA grundvattentillförsel och LTA nederbörd med data från Cuthbert et al 2019) plottade för jämförelse, den enda oberoende prediktorn var LTA nederbörd. Kredit:British Geological Society UKRI 2021
Effektiv styrning och investeringsbeslut måste baseras på tillförlitliga data, inte bara om var grundvatten finns, men också den hastighet med vilken grundvattnet fylls på. För första gången med markmätningar, en nyligen genomförd studie har kvantifierat grundvattenladdningshastigheterna över hela Afrika – i genomsnitt över en femtioårsperiod – vilket kommer att hjälpa till att identifiera hållbarheten hos vattenresurserna för afrikanska nationer.
Studien, leds av British Geological Survey och involverar ett internationellt team från Storbritannien, Sydafrika, Frankrike, Nigeria, och Amerika, utvecklat en datauppsättning med 134 befintliga laddningsstudier för Afrika för perioden 1970 till 2019 för att skapa en värdefull resurs som ger en överblick över laddningsmönstret över hela kontinenten. Långsiktiga genomsnittliga laddningsvärden utvärderades, och varje datakälla granskades kritiskt. Uppladdningsdata analyserades sedan med en linjär modell, att kartlägga över Afrika. Den resulterande datamängden ger den första sådana markbaserade approximationen av förnybarheten av grundvattenlagring i Afrika. Resultaten har publicerats idag i Miljöforskningsbrev , och kartorna och data är fritt tillgängliga online för regeringar, forskare och icke-statliga organisationer att använda.
Huvudförfattare till tidningen, BGS hydrogeolog professor Alan MacDonald förklarar behovet av denna forskning:"I många delar av världen, snabba ökningar av grundvattenpumpning har lett till ohållbara förhållanden, kännetecknas av fallande grundvattennivåer och problem med vattenkvaliteten. Följaktligen, Att kvantifiera omfattningen av grundvattentillförseln är avgörande för att karakterisera grundvattenförsörjningens motståndskraft mot både ökad användning och klimatförändringar."
Det är svårt att uppskatta grundvattentillförseln, som författarna beskriver:"Det finns ingen metod som direkt kan kvantifiera mängden regnvatten som når grundvattenytan, så fokus för forskningen har varit att kombinera många olika metoder, var och en lämplig för de olika miljöerna i Afrika och aggregera dem sedan med hjälp av statistiska tekniker."
Karta över LTA-påfyllning och grundvattenlagring / stapeldiagram över återladdningsflöde och grundvattenlagring per m2 med 10 topp- och bottenländer markerade en Kredit:British Geological Survey UKRI 2021
Resultaten visar att på kontinental skala, Långtidsgenomsnittlig nederbörd förutspår grundvattentillförsel men det finns skillnader i lokal skala på grund av jord och landtäcke och från år till år, på grund av variationen i intensiteten av nederbörden. Cirka 2 % av all grundvattenlagring fylls på i Afrika varje decennium och återladdning kan ske även i halvtorra områden. Den här forskningen vänder på några utbredda uppfattningar och ger hopp för kontinenten när den snabbt växer i befolknings- och infrastrukturutveckling.
De nya grundvattenkartorna visar ett intressant mönster för Afrika. De flesta afrikanska länder med liten grundvattenlagring (som Liberia, Guinea och Burundi) har hög nederbörd och därför regelbunden uppladdning och, omvänt, många nordafrikanska länder med försumbar nederbörd, vanligtvis anses vara vatten osäker, har betydande grundvattenförråd.
Förhoppningen är att grundvattenpåfyllningskartorna ska hjälpa till att visa var det finns potential att på ett hållbart sätt utveckla mer grundvatten och var det kan vara klokt att satsa på att övervaka grundvatten som riskerar att utarmas eller är känsligt för torka. Forskningen kan också hjälpa länder att hitta var nya mer detaljerade studier bör fokuseras och hur man utformar dessa studier, identifiera vilka metoder som kan vara bäst att använda.
Professor MacDonald tillägger:"Kartor över grundvattenladdning och lagring hjälper till att avslöja den dolda vattensäkerhetssituationen i Afrika. För flera länder med hög grundvattenlagring, särskilt i Nordafrika, grundvattenpumpning kan öka den nuvarande vattensäkerheten men, i sista hand, på bekostnad av kommande generationer. Länder med låg grundvattenlagring är vanliga i Afrika på grund av geologin – men för de flesta av dessa länder fylls denna grundvattenlagring på regelbundet och är en pålitlig vattenkälla. Bara om folk pumpar ut för mycket (till exempel för storskalig bevattning) riskerar grundvattnet att torka ut under torka."
Professor Seifu Kebede från University of KwaZulu Natal, en medförfattare till uppsatsen tillägger:"Denna ansträngning sammanförde omfattande afrikansk kunskap med expertis från andra länder för att tillhandahålla information för att hållbart utveckla vattenresurser och övervinna några av de mest pressande problem som länder ofta står inför, som torka, berövande, och svält."
