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兩名漁民劃著獨木舟在巴西的一條河流中航行。(圖/AdobeStock)
巴西擁有全球12%的淡水,河流和濕地遍布亞馬遜流域。盡管水資源豐富,但并非人人可享。氣候變化和人類活動正不斷侵蝕這一自然資源。由于巴西近一半人口依賴這些淡水資源滿足國內消費、農業和能源生產需求,因此保護淡水資源是國家的一個優先事項。
雖然許多國家仍依賴測量降雨量或河流流量等傳統水文工具來監測水資源,但自2015年起成為原子能機構協作中心的巴西地質調查局則利用先進的水文和地球化學方法更好地了解該國的淡水系統。最終目標是改善水質、公平獲取、可持續利用和長期保護。
原子能機構的水資源計劃支持巴西地質調查局確定能為水資源管理戰略增添價值的關鍵同位素水文學方案。通過這項工作,巴西地質調查局建立了一個同位素水文學實驗室,并通過原子能機構的技術合作計劃獲得了專門設備、培訓和技術支持。不久前,巴西地質調查局的科學家們還不得不將水樣送往位于維也納的原子能機構同位素水文學實驗室進行分析。得益于瑞士捐贈的一臺便攜式氣體質譜儀以及原子能機構提供的培訓,一旦新儀器安裝完畢,巴西地質調查局研究人員將能夠在現場分析同位素數據。該儀器將使他們能夠研究溶解在地下水中的惰性氣體,這對于估計水源的年齡、起源和流量以及評估其可再生性至關重要。
“在多個同位素應用領域開展的這項開創性工作,以及技術和分析能力的提高,對了解水動態產生了重大影響,進而對資源管理產生了重大影響。”巴西地質調查局應用地球科學中心研究員Roberto Kirchheim表示。
巴西還通過分享知識和專業技能,支持其他拉丁美洲國家加強水資源管理系統。巴西地質調查局準備通過原子能機構的全球水分析實驗室網,在建立區域水實驗室網絡方面發揮積極作用。
氣候變化對巴西的水資源構成嚴重威脅。根據巴西國家水務與衛生署2024年的一份報告,到2040年,該國部分地區的水資源可能減少40%以上。
巴西科學家正在參與多個原子能機構協調研究項目,利用同位素水文學評估氣候變化對水資源可用性的影響。其中一個項目確定亞馬遜河是巴西和阿根廷的主要降雨來源,這促使兩國加強了雨林保護工作。
通過另一個原子能機構協調研究項目,巴西正研究淡水系統如何應對氣候變化和人類活動帶來的壓力,以幫助該國為未來的氣候影響做好準備。這些數據將為聯邦和州層面的地下水管理討論提供信息,使當局能夠做出基于證據的決策。
農業作為巴西的一個重要部門,也正在對該國的水資源造成影響。地下水灌溉開采量往往超過其自然補給量,這威脅到長期水資源管理。
為應對這一挑戰,巴西參加了一個原子能機構協調研究項目,該項目應用同位素技術評價灌溉系統中的水源。在原子能機構的科學指導和協調下,巴西得以確定灌溉用水的來源、評估這些水源的自然補給速度,并預測其未來的可用性。
這些知識幫助巴西減少了過度開采,優化了水資源分配,并推廣了氣候智能型農業實踐。
瓜拉尼含水層橫跨巴西、阿根廷、巴拉圭和烏拉圭,面積超過120萬平方公里,是世界第二大跨境含水層系統,儲存著超過3.7萬多立方千米的淡水。它對巴西尤為重要,為巴西1400多萬人提供用水。
日益增長的用水需求、無節制的用水以及污染,引發了人們對該含水層未來的嚴重關切。直到最近,共享這一含水層的四國仍缺乏數據用于評估人類活動對含水層的影響以及如何對其進行可持續管理。在原子能機構水資源計劃的支持下,通過其技術合作計劃進行技術轉讓,科學家們轉向利用同位素水文學研究該含水層的補給率、水質和污染脆弱性。利用這些知識,四國制定了聯合戰略,以管理和保護瓜拉尼含水層,造福子孫后代
“原子能機構的持續支持使巴西能夠生成關于降雨、河流、濕地和深含水層的前所未有的同位素數據集,其中許多數據集來自數據匱乏的地區。”巴西地質調查局國家同位素水文學應用計劃協調員Isadora Aumond Kuhn說,“這不僅填補了關鍵的科學空白,還促進了南美洲更強大的地區合作。”
隨著巴西籌備于2025年11月主辦第三十屆聯合國氣候變化大會(COP30),該國可憑借這一獨特優勢,引領關于氣候變化背景下亟需加強水治理的對話,并分享自身在核科學與國際合作方面的經驗,從而推動基于數據的決策。原子能機構曾推動將核能解決方案納入聯合國氣候變化大會議程,它將在第三十屆聯合國氣候變化大會上展示核能解決方案如何能夠為減緩和適應氣候變化的策略做出貢獻,其中包括利用核科學技術增強水系統的韌性。
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