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氣候變化如何影響哥斯達黎加的水資源

源自《國際原子能機構(gòu)通報》
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科學(xué)家準(zhǔn)備泉水樣品,用于分析哥斯達黎加埃雷迪亞的惰性氣體。?(圖/哥斯達黎加埃萊蒂亞公共服務(wù)公司L. Castro)

哥斯達黎加坐落在將太平洋與加勒比海分開的一塊狹長的土地上,近年來海洋溫度不斷高于平均水平,并發(fā)生了有史以來第一次颶風(fēng)。在國際原子能機構(gòu)的幫助下,哥斯達黎加的科學(xué)家們現(xiàn)在轉(zhuǎn)向利用同位素技術(shù),在已被確定為可能受氣候變化特別影響的地區(qū)監(jiān)測這些極端天氣事件,保護該國的水資源和人口。

“水是有記憶的。”位于埃爾雷迪亞的哥斯達黎加國立大學(xué)穩(wěn)定同位素研究小組協(xié)調(diào)員Ricardo Sánchez-Murillo說?!袄猛凰兀覀兛梢杂涗涍@些記憶,并使用我們在降水中收集的當(dāng)前信息了解過去的氣候事件,改善哥斯達黎加應(yīng)對颶風(fēng)等未來氣象事件的計劃?!?015年,嚴(yán)重的干旱過后,中美洲出現(xiàn)了一次最強的厄爾尼諾南部震蕩。厄爾尼諾南部震蕩是該地區(qū)數(shù)百年來一直在發(fā)生的一種海洋表面變暖現(xiàn)象。一年后,哥斯達黎加遭遇了有史以來中美洲最南端地區(qū)的第一次颶風(fēng)。

“我們的歷史記錄中還未曾記錄發(fā)生過對哥斯達黎加產(chǎn)生影響的颶風(fēng)。”Sánchez-Murillo說?!八晕覀兒苋菀资艿接绊懖⒃馐転?zāi)難后果,因為我們不知道如何應(yīng)對?!?/p>

這些現(xiàn)象伴隨著一系列同位素指紋特征,Sánchez-Murillo等科學(xué)家們可以利用特殊的核衍生技術(shù)捕獲這些指紋特征。記錄這些特征后,他們使用同位素數(shù)據(jù),結(jié)合氣候模型和過去的氣候記錄,預(yù)測未來氣象事件的頻率、量級和強度,并通知當(dāng)局,使當(dāng)局可以做好更充分的準(zhǔn)備。這背后的科學(xué)被稱為同位素水文學(xué)(見第15頁“科學(xué)”欄)。

“我們現(xiàn)在有了這些示蹤劑,它們可以作為‘哨兵’?!盨ánchez-Murillo說道?!斑@些技術(shù)使我們有能力看到常規(guī)手段無法實現(xiàn)的東西。常規(guī)方法看不到的情況,同位素可以看到。

利用同位素技術(shù)研究對水系統(tǒng)知之甚少的專家們也在尋找解決與氣候變化有關(guān)的水資源挑戰(zhàn)的解決方案,這些挑戰(zhàn)甚至影響到包括哥斯達黎加在內(nèi)的最潮濕地區(qū)。通過這些技術(shù),科學(xué)家們可以確定水源的數(shù)量和質(zhì)量。他們使用天然存在的同位素作為示蹤劑,弄清地下水源于何處,是新的還是舊的,是否正在得到補給或被污染,以及如何運輸?shù)摹?/p>

雖然我們一直貫徹法規(guī)來保護我們的水資源,但不同的是現(xiàn)在我們可以更精確、更有效地保護。
?哥斯達黎加國立大學(xué)穩(wěn)定同位素研究小組協(xié)調(diào)員RicardoSánchez-Murill

(圖/國際原子能機構(gòu)F. Nassif)

通過原子能機構(gòu)的技術(shù)合作計劃,哥斯達黎加的水文學(xué)家獲得了支持和培訓(xùn),以建立一個追蹤降水和地下水過程的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

了解降雨模式有助于水文學(xué)家了解水的補給地點、時間和方式,這些信息是制定土地和水資源管理計劃的關(guān)鍵。利用同位素,他們研究了中央山谷中的水資源。中央山谷是太平洋和加勒比斜坡之間的一條生物走廊,為哥斯達黎加約五分之一的人口(約100萬)提供飲用水。目前,他們了解到含水層獲得新水的確切高度和區(qū)域。

“了解控制降雨模式的關(guān)鍵因素及其與地下水補給的關(guān)系對于政府和環(huán)境機構(gòu)優(yōu)先考慮資源和工作至關(guān)重要?!盨ánchez-Murillo說?!凹热晃覀冎懒岁P(guān)鍵的補給區(qū)以及地下水的運輸方式,我們就可以越過商業(yè)活動,優(yōu)先考慮保護這些區(qū)域。”

影響政策

Sánchez-Murillo及其團隊的工作旨在使政府能夠在最關(guān)鍵的補給區(qū)域采取保護措施,繼而使居民、農(nóng)民或企業(yè)能夠繼續(xù)開展活動,而不會對水源產(chǎn)生負面影響。

“雖然我們一直貫徹法規(guī)來保護我們的水資源,但不同的是現(xiàn)在我們可以更精確、更有效地保護?!盨ánchez-Murillo說?!拔覀兇_切地知道哪些區(qū)域需要特別關(guān)注,知道如何保護它們以確保現(xiàn)在和未來幾十年的用水供應(yīng)?!?/p>

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