地下含水层蕴藏着地球上最大的淡水储量，这使得地下水对地球生命至关重要。令人惊讶的是，人们对地下水如何在空间和时间尺度上对地表变暖做出反应知之甚少。

着眼于热扩散传输，近日《自然·地球科学》杂志发表了最新文章，利用全球尺度热传输模型，首次对全球地下水温度变化进行了量化分析，并预测了其对未来气候变化的响应。

与地下水温度变化相关的过程和影响

结果表明，在中等排放情景下，预计到 2100 年，地下水位深度（不包括永久冻土区）的地下水温度将平均升高 2.1 摄氏度。然而，由于气候变化和地下水位深度的空间差异，区域浅层地下水变暖模式差异很大。预计安第斯山脉或落基山脉等山区的升温速率最低。

地下水升温将带来一系列负面影响：1）温度升高会降低水中溶解氧含量，加速微生物活动，进而影响地下水化学成分，导致砷、锰、磷等有害物质的溶出。研究预测，到2100年，全球将有7700万至1.88亿人生活在水温超过饮用水最高标准的地区，直接威胁到他们的饮用水安全。2）地下水温度升高会改变地下水生物群落组成，威胁地下水生物多样性。3）温暖的地下水排放到河流和湖泊中，将推高水体温度，影响鱼类和其他水生生物的生存环境。4）虽然地下水升温为地热能利用提供了机遇，但同时也会降低地热冷却系统的效率，影响建筑物和其他设施的降温效果。

这项研究为我们敲响了警钟，地下水升温是一个不容忽视的全球性问题。我们必须立即行动起来，共同应对气候变化带来的挑战，保护好我们赖以生存的地下水资源。

论文信息：Benz, S.A., Irvine, D.J., Rau, G.C. et al. Global groundwater warming due to climate change. Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01453-x