Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers voorspellen een groot risico op uitputting van het grondwater in Zuid-Korea tegen 2080

Jaren van diepe grondwateruitputting (ongekende grondwaterstand) op het Koreaanse schiereiland. Krediet:POSTECH

Grondwater ontstaat wanneer neerslag zoals regen en sneeuw in de bodem sijpelt, waardoor rivieren en meren worden aangevuld. Deze hulpbron levert drinkwater. Een recente studie heeft de wetenschappelijke gemeenschap echter gealarmeerd door te voorspellen dat ongeveer drie miljoen mensen in de momenteel onaangeboorde gebieden van Korea tegen 2080 te maken kunnen krijgen met uitputting van het grondwater.



Een onderzoeksteam, geleid door professor Jonghun Kam van de afdeling Environmental Science and Engineering en Dr. Chang-Kyun Park van het Institute of Environmental and Energy Technology (momenteel werkzaam voor LG Energy Solution) aan de Pohang University of Science and Technology (POSTECH), gebruikte een geavanceerde statistische methode om gegevens over de oppervlakte- en diepe grondwaterstanden van 2009 tot 2020 te analyseren, waarbij kritische spatiotemporele patronen in grondwaterstanden aan het licht kwamen. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science of the Total Environment.

Grondwater is cruciaal voor ecosystemen en sociaal-economische ontwikkeling, vooral in bergachtige gebieden waar de watersystemen beperkt zijn. Recente sociale en economische activiteiten, samen met de stedelijke ontwikkeling, hebben echter geleid tot een aanzienlijk overmatig gebruik van grondwater.

Bovendien veranderen de stijgende landtemperaturen de regionale waterstromen en -voorzieningen, waardoor een waterbeleid nodig is dat rekening houdt met zowel de natuurlijke als de menselijke impact om de klimaatverandering effectief aan te pakken.

In een recent onderzoek gebruikten onderzoekers een geavanceerde statistische methode genaamd ‘cyclostationaire empirische orthogonale functieanalyse (CSEOF)’ om de waterpeilgegevens van bijna 200 oppervlakte- en diepe grondwaterstations op het Zuid-Koreaanse schiereiland van 2009 tot 2020 te analyseren. Deze analyse hielp hen bij het identificeren van belangrijke spatiotemporele patronen in grondwaterstanden.

Uit de eerste en tweede hoofdcomponent bleek dat waterpeilpatronen terugkerende seizoensveranderingen en droogtes weerspiegelden. Terwijl ondiep grondwater gevoeliger is voor de seizoensinvloeden van neerslag dan het optreden van droogte, is diep grondwater gevoeliger voor het optreden van droogte dan seizoensinvloeden van neerslag. Dit geeft aan dat zowel ondiep als diep grondwater cruciaal zijn voor het voldoen aan de waterbehoeften van de gemeenschap en het verzachten van de gevolgen van droogte.

De derde hoofdcomponent benadrukte een daling van de grondwaterstanden op het westelijk Koreaanse schiereiland sinds 2009. De onderzoekers voorspelden dat als deze daling van het diepe grondwater doorzet, ten minste drie miljoen mensen in onaangeboorde of nieuw ontwikkelde gebieden, voornamelijk in het zuidwestelijke deel van het schiereiland, , zou in 2080 te maken kunnen krijgen met een ongekend grondwaterniveau als een nieuwe norm (gedefinieerd als uitputting van het grondwater).

Als de voorspellingen van het onderzoeksteam kloppen, zou de impact bijzonder ernstig zijn in door droogte gevoelige, onontgonnen gebieden waar grondwater sterk afhankelijk is.

Professor Jonghun Kam van POSTECH verklaarde:"Door gebruik te maken van meerlaagse grondwaterstandgegevens over Korea en geavanceerde statistische technieken op lange termijn, hebben we met succes de veranderende patronen van diepe en ondiepe grondwaterstanden geanalyseerd en het risico van uitputting van het grondwater voorspeld. "

"Een geïntegreerd nationaal ontwikkelingsplan is essentieel, een plan dat niet alleen rekening houdt met regionale ontwikkelingsplannen, maar ook met evenwichtige waterbeheerplannen."

Meer informatie: Chang-Kyun Park et al, Spatiotemporele patronen van grondwater boven Zuid-Korea, Wetenschap van het totale milieu (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.172221

Journaalinformatie: Wetenschap van het totale milieu

Aangeboden door Pohang Universiteit voor Wetenschap en Technologie