자연적이든 인위적이든 지반 침하로 인해 전 세계적으로 지하수층 용량이 매년 최대 17km3씩 감소합니다.
캘리포니아주 샌와킨 밸리의 관개 시스템. 사진: GomezDavid/iStock
콜로라도 주립 대학 사막 연구소(DRI)와 미주리 과학기술 대학의 과학자 팀이 지반 침하로 인해 전 세계 지하수 용량이 감소하는 현상을 연구했다고 Interesting Engineering이 11월 7일 보도했습니다. Nature Communications 저널에 새로운 연구가 게재되었습니다.
지반침하는 지하에 있는 액체나 고체 물질이 손실되어 지표면이 낮아지는 현상입니다. 이런 현상은 자연적으로 발생할 수도 있고, 채굴, 석유와 가스 추출, 지하수 펌핑 등 인간 활동의 결과로 발생할 수도 있습니다. 지하수가 대수층에서 펌프로 끌어올려지면 토양과 암석 입자 사이의 공극이 무너지면서 대수층의 부피와 용량이 줄어듭니다. 이로 인해 위쪽 지면이 가라앉는데, 때로는 수 미터까지 가라앉기도 합니다. 지반침하는 기반 시설, 농업, 생태계, 인간 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
콜로라도 주립 대학 대학원생인 파힘 하산(Fahim Hasan)은 "저희 연구는 과도한 지하수 펌핑으로 인한 지반 침하를 전 세계적 맥락에 적용합니다."라고 말했습니다.
이 연구에서는 원격 감지, 모델링된 데이터 세트, 머신 러닝과 같은 방법을 사용하여 침하 현상을 분석하고 정량화합니다. 과학자들은 지반 침하와 지하수층 붕괴를 일으키는 메커니즘을 이해함으로써 전 세계 지반 침하를 정확하게 예측하는 데 도움이 되는 지도를 성공적으로 만들었습니다. 이 지도는 알려진 지역의 침하 범위를 평가하고 알려지지 않았거나 문제가 있는 지하수 상태의 지역을 찾아내는 데 유용한 도구이며, 이를 통해 지속 가능한 지하수 관리 대책의 개발을 지원합니다.
새로운 도구는 약 2km의 높은 공간 해상도로 전 세계적인 지반 침하를 예측합니다. 또한 전 세계적으로 매년 17km3의 지하수층 용량이 손실되는 것으로 추정됩니다. 17km3의 손실은 이집트 기자의 대피라미드 7,000개에 해당하는 규모이며, 영구적인 손실로 지하수 펌핑을 중단하더라도 회복이 불가능합니다.
또한 이 연구는 지도 상에서 침하 지역의 약 73%를 차지하는 농업과 도시 지역에 적합한 토지를 중심으로 지속 가능한 지하수 관리 조치의 필요성을 강조합니다. DRI의 수문학 및 원격 감지 전문가이자 연구 공동 저자인 Sayantan Majumdar는 "새로운 연구를 통해 우리는 지역 관리 기관에 도움이 될 만큼 높은 해상도로 전 세계 토지 침하의 역학을 이해하고자 했습니다."라고 말했습니다.
투 타오 ( 흥미로운 엔지니어링 에 따르면)
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