地下水是重要的淡水資源，它主要是由于大氣降水的直接入滲和地表水滲透到地下形成的，對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)和人民生活極其重要。同時(shí)，海洋作為最大的水資源匯集區(qū)，一部分地下水資源也終將匯入大海（圖1），但圍繞地下水入海過程的水文地質(zhì)條件和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)相關(guān)工作研究較少。最近一項(xiàng)研究表明去地下水在部分沿岸地區(qū)是重要的淡水來源，而且所攜帶的污染物會(huì)對(duì)沿海生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生極高的危害，相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的Nature Communication上。
來自美國(guó)密歇根大學(xué)（University of G?ttingen)的Elco Luijendijk教授及其團(tuán)隊(duì)基于地形數(shù)據(jù)、地下水補(bǔ)給特征和含水層巖性結(jié)構(gòu)等開發(fā)了全球第一個(gè)地下水入海模型，對(duì)世界范圍內(nèi)的沿海地區(qū)進(jìn)行了相應(yīng)的模擬評(píng)估（圖2）。
結(jié)果顯示地下水淡水資源占總淡水輸入的~0.6%(0.004%–1.3%)?，與此同時(shí)還攜帶了~2% (0.003%–7.7%)?的碳、氮、硅和鍶的溶液。盡管地下水水流入海的量總體并不大，但是由于在空間上分部具有不均一性，使得部分沿海地區(qū)地下水的淡水貢獻(xiàn)量會(huì)很高。如：河口地區(qū)為26% (0.4%–39%) 、鹽堿灘為17% (0.3%–31%和珊瑚礁為14% (0.1–26%)?（圖3）。研究者認(rèn)為正由于地下水與海水的相互作用，使得海岸帶地區(qū)保持了適宜鹽度的水質(zhì)條件，有利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。但隨著人類活動(dòng)的加劇，污染物和富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)隨著地下水進(jìn)入到沿海地區(qū)，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。其中最大的負(fù)面作用來自于人工施肥的營(yíng)養(yǎng)素（如：氮等），這可能在地下水的運(yùn)移中需要幾年-數(shù)十年才能搬運(yùn)到海岸帶地區(qū)，但一旦進(jìn)入海岸帶就會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期維持的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。
最后，作者客觀地指出該模擬結(jié)果還需要更多的實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)來證實(shí)（或者是證偽），尤其是對(duì)于目前相關(guān)工作并未引起足夠重視的地區(qū)，包括南美洲、非洲、南亞和一些熱帶島嶼等地?？梢钥闯?，沿海地下水排放量的定量評(píng)估對(duì)于當(dāng)前和未來沿海水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、沿海環(huán)境監(jiān)管等方面均具有重要的科學(xué)指導(dǎo)價(jià)值。
參考資料：
1. Elco Luijendijk et al,?Fresh groundwater discharge insignificant for the world's oceans but important for coastal ecosystems,?Nature Communications?(2020). DOI: 10.1038/s41467-020-15064-8
2. University of G?ttingen,?Fresh groundwater flow important for coastal ecosystems,Phys.org.https://phys.org/news/2020-03-fresh-groundwater-important-coastal-ecosystems.html(accessed Mar. 22, 2020).
