Et grundvandsmagasin er et vandmættet geologisk lag, som let afgiver vand til brønde eller kilder til brug som vandforsyning. Akviferer, der også kaldes grundvandsreservoirer eller vandførende formationer, dannes og genopfyldes, når overskydende nedbør (regn og sne) holdes tilbage i jorden . Dette vand frigives ikke gennem afstrømning og fjernes heller ikke af floders og vandløbs overfladestrømme. Planter har brugt det, de har brug for (transpiration ), og der fordampes kun lidt fra ikke-levende overflader, f.eks. jordbunden. Det resterende overskydende vand siver langsomt nedad gennem jorden og gennem luftrummene og revnerne i overfladebelægningen af stenene ned i grundfjeldet. Efterhånden som vandet samler sig i dette mættede område eller i genopfyldningszonen , bliver det til grundvand . Det øverste niveau i det mættede område kaldes grundvandsspejlet.
Grundvand forekommer især hyppigt i fugtige områder, hvor overlejringen er relativt tyk, og grundfjeldet er porøst eller sprækket, især i områder med sedimentære bjergarter som sandsten eller kalksten. Akvifere er yderst værdifulde naturressourcer i regioner, hvor der ikke er mange søer og floder. Man får normalt adgang til grundvand ved at bore en brønd og derefter pumpe vandet op til overfladen.
I mindre fugtige miljøer er den mængde nedbør, der er til rådighed til at genoplade grundvandet, imidlertid meget mindre. Langsomt opladende grundvandsmagasiner i tørre miljøer bliver let udtømt, hvis deres grundvand bruges hurtigt af mennesker. I nogle tilfælde kan der findes grundvandskilder i vandførende geologiske områder, som gør det næsten umuligt at pumpe grundvand. Desuden har den øgede brug af kunstvanding ført til kraftig pumpning, som dræner grundvandsmagasinerne og sænker grundvandsspejlet rundt om i verden. Udtømning af grundvandsmagasiner er et voksende problem i takt med, at verdens befolkningstal stiger og behovet for øget fødevareforsyning.
Store, hurtigt opladende grundvandsmagasiner, der ligger under fugtige landskaber, kan tåle en høj oppumpningshastighed af deres grundvand. Som sådan kan de forvaltes bæredygtigt som en vedvarende ressource. Akviferer, der genopfyldes meget langsomt, er imidlertid hovedsageligt fyldt med gammelt, såkaldt “fossilt” vand, der er akkumuleret gennem tusinder af år eller mere. Denne type grundvandsmagasin kan kun i ringe grad genopfyldes, efterhånden som grundvandet anvendes, fordi grundvandet udtømmes så hurtigt til menneskelig brug. Derfor er langsomt genopladende grundvandsmagasiner i det væsentlige ikke-fornyelige ressourcer, hvis reserver udhules ved overdreven brug.
I 1999 rapporterede Worldwatch Institute, at grundvandsspejlet var ved at falde på alle verdens kontinenter, hovedsagelig på grund af overdreven menneskeligt forbrug. Især i Indien pumpes grundvandet op med en hastighed, der er dobbelt så høj som grundvandsmagasinets evne til at blive genopfyldt af nedbør. Grundvandsmagasinet under den nordkinesiske slette oplever, at grundvandsspejlet falder med 1,5 meter om året.
I USA er situationen den samme. Det største grundvandsmagasin i verden, kendt som Ogalalla Aquifer, ligger under de tørre områder i det vestlige USA. Ogallala-vandføringen genopfyldes meget langsomt af underjordisk nedsivning, der for det meste stammer fra nedbør, der falder på en fjern genopfyldningszone i bjergene i den yderste vestlige del af den. En stor del af det grundvand, der i øjeblikket findes i Ogallala, er fossilt vand, der er akkumuleret i løbet af titusinder af år med ekstremt langsom infiltration . Selv om Ogalalla-vandføringen er en enorm ressource, er den ved at blive udtømt på alarmerende vis på grund af pumpning fra mere end 150.000 brønde. Det meste af det grundvand, der trækkes ud af brøndene, bruges til kunstvanding i landbruget, og noget af det bruges til drikkevand og andre husholdningsformål. I de seneste år er niveauet i Ogalalla-grundvandsmagasinet faldet med op til 1 meter om året i intensivt udnyttede områder, mens genopfyldningen kun er i størrelsesordenen 1 mm/år. (eller lidt over 1/32 af en tomme). Det er tydeligt, at Ogalalla-grundvandsmagasinet er ved at blive udvundet i stor skala.
Akviferudtømning medfører mere end truslen om vandknaphed til menneskelig brug. Der kan opstå alvorlige miljømæssige konsekvenser, når der hurtigt pumpes store mængder vand ud af grundvandsmagasinerne. Almindeligvis vil jorden over et grundvandsmagasin synke ned eller synke, efterhånden som vandet drænes fra den geologiske formation, og jorden komprimeres. I 1999 konstaterede forskere, at dele af Bangkok i Thailand og Mexico City i Mexico var ved at synke som følge af overudnyttelse af deres grundvandsmagasiner. Dette kan medføre, at bygningers fundamenter forskubber sig og kan endda bidrage til jordskælvsforekomst. Store byer i USA som Albuquerquerquer, Phoenix og Tuscon ligger over grundvandsmagasiner, der er ved at blive hurtigt udtømt.
De nuværende løsninger på udtømningen af grundvandsmagasinerne er desværre at bore brønde dybere eller opgive kunstvanding og importere fødevarer. Begge dele er dyre valg for ethvert land, både i penge og i økonomisk uafhængighed.
RESSOURCER
BØGER
Freeze, R.A. og J.A. Cherry. Groundwater. Inglewood Heights, NJ: Prentice Hall, 1979.
Opie, J.Ogallala: Water for a Dry Land. Lincoln, NB: University of Nebraska Press, 2000.
Robins, N. (Ed.). Grundvandsforurening, grundvandsdannelse og sårbarhed. Special Publication Number 130, London, UK: Geological Society Publishing House, 1998.