NASA卫星揭示人类活动在大陆水储量上的印记，巴西高原位列损失最大地区
一项利用20多年GRACE数据的研究识别出40个灌溉、水库和土地利用改变了储水量的地区。巴西高原的损失达到每年24.3千兆吨。
RockGeo 编辑部 · 发布日期
事件日期: 2026/10/20 · 来源日期: 2026/10/20
来源查阅日期 2026/10/25 13:37 GMT
NASA Earth Observatory/Michala Garrison, based on data from O’Neill et al. (2026) · NASA Images and Media Usage Guidelines (not copyrighted in the U.S.)
NASA地球观测站于2026年10月20日发布了一幅全球地图，显示人类活动而不仅仅是气候，在哪些地方改变了大陆上储存的水量。这项工作基于二十多年的卫星重力测量，识别出40个储水趋势与灌溉、水库蓄水或土地利用变化相一致的地区。据该机构介绍，在除澳大利亚以外的所有非极地大陆上，这些因素都与储水趋势显著相关。
数据来自2002年发射的GRACE任务和2018年发射的GRACE-FO任务。每项任务都使用两颗前后飞行的卫星：经过质量较大或较小的地区时，两星间距会发生变化，从而揭示河流、土壤和含水层中水的重量。该研究由Mary Michael O’Neill、Matthew Rodell和Bryant D. Loomis完成，于2026年9月14日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，对2002年4月至2025年11月的原始数据进行了整体处理。该方法以逐月细节换取空间分辨率：中纬度地区约为1.2万平方公里，而传统方法超过12万平方公里。
对巴西而言，最突出的结果出现在巴西高原：该地区每年损失24.3 ± 2.5千兆吨水，在40个地区中下降幅度位居第二。1千兆吨等于10亿吨，约相当于1立方公里的水。作者将这一损失归因于2015–2017年和2019–2020年两次强厄尔尼诺期间降水偏少，加上依赖地下水的灌溉以及空气饱和水汽压差上升，后者会加大对水的需求。
地图也记录了巴西的增加区域。在马拉尼昂州，储水量每年增加3.7 ± 0.8千兆吨，该地区森林面积减少了15%。巴拉那河流域中部和巴西南大西洋地区也分别每年增加2.4和1.0千兆吨。研究提出的解释是，豆类和谷物等雨养作物的蒸腾作用较弱，利用的水比原生植被更浅，使更多的水渗入含水层；作者强调，降水和空气湿度同样影响这些趋势。
在巴西以外，损失最大的是印度北部，每年32.4 ± 4.0千兆吨，与抽取地下水有关；喜马拉雅冰川退缩仅能解释其中15%。加利福尼亚中央谷地、美国高平原和墨西哥奇瓦瓦州也呈现干旱期依靠井灌农业的相同模式。在研究期间，这40个地区共损失3122千兆吨、增加2432千兆吨，区域趋势平均比传统方法的估计高出33%。
“在四个大陆地区，一个人为变量与储水趋势的关系比任何气候变量都更强。”该研究第一作者、NASA戈达德太空飞行中心水文学家Mary Michael O’Neill对NASA表示。据该机构介绍，她希望追踪大坝、调水和灌溉如何影响下游水量，并恢复更多时间上的细节，以跟踪对干旱或政策变化的响应。
该方法有明确的局限。它测量的是长期趋势，而不是年际波动，约100公里的尺度也不能取代对井和含水层的野外监测。将变化归因于人类活动属于统计推断，并结合了已发表的研究；作者本人指出，降水和空气湿度可能与这些影响相互叠加。下一项任务GRACE Continuity计划于2028年发射，有望延续这一观测序列。