Grundvatten bildas när nederbörd som regn och snö sipprar ner i jorden och fyller på floder och sjöar. Denna resurs tillhandahåller dricksvatten. En nyligen genomförd studie har dock oroat forskarvärlden genom att förutsäga att cirka tre miljoner människor i för närvarande outnyttjade områden i Korea skulle kunna möta grundvattenutarmning till 2080.
Ett forskarlag, ledd av professor Jonghun Kam från avdelningen för miljövetenskap och teknik och Dr. Chang-Kyun Park från Institutet för miljö- och energiteknik (jobbar för närvarande för LG Energy Solution) vid Pohang University of Science and Technology (POSTECH), använde en avancerad statistisk metod för att analysera yt- och djupa grundvattennivådata från 2009 till 2020, och avslöjade kritiska rumsliga mönster i grundvattennivåer. Deras resultat publicerades i tidskriften Science of the Total Environment.
Grundvatten är avgörande för ekosystem och socioekonomisk utveckling, särskilt i bergsregioner där vattensystemen är begränsade. Men den senaste tidens sociala och ekonomiska aktiviteter tillsammans med stadsutveckling har lett till betydande överanvändning av grundvatten.
Dessutom förändrar stigande landtemperaturer regionala vattenflöden och vattenförsörjning, vilket kräver vattenpolitik som tar hänsyn till både naturliga och mänskliga effekter för att effektivt hantera klimatförändringarna.
I en nyligen genomförd studie använde forskare en avancerad statistisk metod som kallas "cyclostationary empirical ortogonal function analysis (CSEOF)" för att analysera vattennivådata från nästan 200 yt- och djupa grundvattenstationer på den södra koreanska halvön från 2009 till 2020. Denna analys hjälpte dem att identifiera viktiga spatiotemporala mönster i grundvattennivåer.
De första och andra huvudkomponenterna avslöjade att vattennivåmönster speglade återkommande säsongsförändringar och torka. Medan grundvatten på grunt nivå är känsligare för nederbördssäsongens variation än torkan, är grundvatten på djupt nivå känsligare för förekomsten av torka än nederbördsvariationen. Detta indikerar att både grundvatten och djupt grundvatten är avgörande för att tillgodose samhällets vattenbehov och mildra torkaeffekterna.
Den tredje huvudkomponenten visade på en minskning av grundvattennivåerna på den västra koreanska halvön sedan 2009. Forskarna beräknade att om denna nedgång i djupt grundvatten fortsätter, kommer minst tre miljoner människor i outnyttjade eller nyutvecklade områden, främst i den sydvästra delen av halvön , skulle kunna möta en aldrig tidigare skådad grundvattennivå som en ny normal (definierad som grundvattenutarmning) 2080.
Om forskargruppens förutsägelser är korrekta skulle påverkan vara särskilt allvarlig i torkabenägna, outnyttjade områden där grundvatten är starkt beroende av.
Professor Jonghun Kam vid POSTECH sa:"Genom att utnyttja långsiktiga, flerskiktiga grundvattennivådata om Korea och avancerade statistiska tekniker, analyserade vi framgångsrikt de förändrade mönstren för djupa och grunda grundvattennivåer och förutspådde risken för grundvattenutarmning. "
"En integrerad nationell utvecklingsplan är väsentlig, en som inte bara tar hänsyn till regionala utvecklingsplaner utan även balanserade planer för förvaltning av vattenresurser."
Mer information: Chang-Kyun Park et al, Spatiotemporal patterns of groundwater over South Korea, Science of The Total Environment (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.172221
Journalinformation: Science of the Total Environment
Tillhandahålls av Pohang University of Science and Technology
