管理水就像管理您銀行賬戶的資金一樣:您需要確切知道有多少錢進入,有多少可以取出,以及可能導致變化的原因。錯誤估計可能會產生嚴重的、可能持久的后果。在水世界中,這可能意味著水短缺或者水資源被污染、無法使用。
為了建立可靠的水資源預算,關鍵因素之一是了解水的確切年齡。對于更容易受當前氣候條件和污染影響的新生水,科學家們使用氚/氦-3技術。通過這項技術和其他技術,來自23個國家的科學家正在與原子能機構合作收集有關水資源的數據。
“水的年齡可以說明它最可能的來源、補給速度以及被污染的可能性,”摩洛哥國家核能、科學和技術中心科學主任 Hamid Marah說。“利用氚/氦-3技術,我們可以知道水是1年、5年還是25年,而不僅僅認為它是新生、古老,或兩者兼而有之。”
水的年齡可以從幾個月到幾百萬年不等。例如,如果水是一年,這意味著它需要一年的時間來補充,更有可能受到當前氣候條件和污染物的影響。如果水已有5萬年的歷史,則需要5萬年的時間進行補充,并且不太可能受到當前氣候變化的污染或影響。
幾乎所有世界上可用的淡水供應都存在于含水層中,含水層是地球表面下的多孔滲透性巖層。它們含有的水被稱為地下水。隨著地下水的補給或補充,它最終流入大海或自然地流入地球表面,如河流、泉水和湖泊。
“對地下水的需求不斷增長,加上農業、氣候變化和人類活動的影響,使可持續性變得更加重要,” Marah說。“從含水層過多地提取水,水位會下降,這可能是災難性的。我們談的不是從現在起10到20年:它的影響持續幾代。”
氚/氦-3技術是研究新生水即60年以下的水的最常用技術之一。從這些研究中收集的數據可以幫助決策者制定更有針對性和可持續性的水資源管理戰略和政策。
“利用核技術進行水資源研究正在打破范式并改變我們對控制水文過程的關鍵驅動因素的傳統理解,”哥斯達黎加國立大學同位素水文學家兼副教授 Ricardo Sánchez-Murillo說。“例如,在哥斯達黎加,使用同位素技術獲得的結果正在為制訂水管理計劃和決定提供輸入,幫助該國在2030年前實現聯合國有關水問題的“可持續發展目標6”。