人类对水在湖泊、河流、土壤和地下水中流动的影响日益增加，新的NASA研究显示了这些影响最大的区域。研究人员利用超过20年的卫星测量数据，观察到地球重力的微小变化，清晰描绘了陆地水储量如何以及为何发生变化。这张地图概括了他们的发现，展示了2002年4月至2025年11月之间陆地水储存的变化。除了气候变异的影响外，科学家们还确定了40个区域，其变化与人类活动如灌溉、蓄水池存水和土地使用变化相一致。这些活动在除了澳大利亚以外的每个非极大洲的陆地水储量趋势中都显著相关。在某些地区，人类活动的影响尤其强烈。NASA戈达德太空飞行中心的水文学家、该研究的主要作者玛丽·迈克尔·奥尼尔表示：“在四个大陆地区，一个人类变量与储量趋势之间的关系比任何气候变量都要强。”这些地区包括加利福尼亚的中央谷和北印度，农民对地下水的高度依赖导致了储量的下降——以印度来说，下降的速度比之前的估计更快。在其他地方，一些 farming 和水管理方式似乎产生了相反的效果。该地图背后的数据来自于GRACE（重力恢复与气候实验）和GRACE-FO（GRACE后续任务）任务，每个任务都包含两颗伴飞卫星。随着主卫星经过质量更大的区域，重力的微小变化会拉动它，卫星上的仪器测量它们之间距离的变化。由于水和冰是沉重的，且会定期移动，科学家可以利用GRACE数据推测水的增减。这些卫星的数据通常处理成每月地图，展示水储存的广泛模式。但在20多年中，这些卫星已经多次经过地球大部分地区。通过结合所有的飞越，研究人员可以将长期水趋势绘制出比以往分析多5到10倍的空间细节。其权衡是失去了一些时间细节。然后，他们应用统计技术来权衡各种人类和气候因素在储量趋势中的重要性，并确定人类活动可能影响的区域。戈达德水圈、生物圈和地球物理学地球科学副主任，以及该研究的作者之一马修·罗德尔表示，提高的空间分辨率揭示了一些以前未被检测到的人类影响。分析还显示，一些已知的趋势比之前认为的更强烈。在多个大洲，地下水灌溉的农田与陆地水储量的下降高度相关。在北美，这些下降出现在加利福尼亚的中央谷、美国南部高原和墨西哥的奇瓦瓦州，长期干旱使农民对地下水的依赖加大。地下水泵抽还导致北印度的下降，细致分析显示下降趋势比之前认为的要陡峭。与之前的研究结果一致，喜马拉雅山的冰川后退仅占该地区水储量下降的15%。其他农业类型与水储量趋势的关系则不同。例如，在撒哈拉以南非洲的一些地区，随着雨养农田的扩展出现了水量的增加。在那段时间内，大片原生稀树草原被小米种植取代，尽管降水量低于平均水平，但水位仍然上升。巴西北部的马拉尼昂州也出现了类似的模式，那里的大豆田替代了森林和灌木丛。研究人员表示，水储量趋势的变化部分可以通过谷物和豆类植物的高效用水来解释，这些植物的本土实践帮助将水引导到浅层含水层中。水储量和引水项目在新地图上也得到了关注。作者指出，在研究期间，数百个大型水库被填充，但之前重力测量的粗糙空间分辨率使它们难以追踪。在新的分析中，位于俄罗斯安加拉河的博古查水库，21世纪第二大填充水库，产生了非极地北亚最强的水储存趋势。地图还解析了较小的水库和其他水文工程项目。在土库曼斯坦的卡拉库姆沙漠，由于通过它流动的长、基本未衬里的卡拉库姆运河的水储量增加，该地区也注册了水储量的增加。该运河将河水引导到支持沙漠农业，但在其运送过程中，足够的水分渗入地下，改变了沙漠中的水环境。地图更精细的分辨率使得更好地监测此类水文现象成为可能。