A víztartó réteg olyan vízzel telített geológiai réteg, amely könnyen vizet enged a kutakba vagy forrásokba, hogy azokat vízkészletként használhassák. A talajvíztározóknak vagy vízvezető képződményeknek is nevezett víztartó rétegek akkor jönnek létre és töltődnek fel, amikor a felesleges csapadékot (eső és hóesés) a talajban tartják . Ez a víz nem kerül ki a lefolyással, és a folyók vagy patakok felszíni áramlása sem távolítja el. A növények felhasználták, amire szükségük volt (transzspiráció ), és kevés párolgott el az élettelen felületekről, például a talajból. A fennmaradó felesleges víz lassan szivárog lefelé a talajon keresztül és a sziklák felszíni fedőrétegének légterein és repedésein keresztül az alapkőzetbe. Ahogy a víz összegyűlik ezen a telített területen vagy feltöltődési zónában , talajvízzé válik. A telített terület legfelső szintjét nevezzük talajvízszintnek .
A talajvíz különösen nagy mennyiségben fordul elő olyan nedves területeken, ahol a fedőréteg viszonylag vastag és az alapkőzet porózus vagy repedezett, különösen az üledékes kőzetek, például homokkő vagy mészkő területén. A víztartó rétegek rendkívül értékes természeti erőforrások azokban a régiókban, ahol tavak és folyók nincsenek bőségesen. A felszín alatti vízhez általában kútfúrással, majd a víz felszínre szivattyúzásával lehet hozzáférni.
A kevésbé nedves környezetben azonban a felszín alatti víz feltöltéséhez rendelkezésre álló csapadék mennyisége sokkal kisebb. A száraz környezetben lévő, lassan feltöltődő víztartó rétegek könnyen kimerülnek, ha talajvizüket az ember gyorsan használja. Egyes esetekben a felszín alatti vízforrások olyan vízadó geológiai területeken találhatók, amelyek szinte lehetetlenné teszik a szivattyúzást. Ráadásul a megnövekedett öntözéses felhasználás olyan nagymértékű szivattyúzáshoz vezetett, amely világszerte lecsapolja a víztartó rétegeket és csökkenti a talajvízszintet. A víztartó rétegek kimerülése egyre nagyobb problémát jelent a világ népességének növekedésével és a megnövekedett élelmiszer-ellátás iránti igénnyel.
A nedves tájak alatt húzódó nagy, gyorsan feltöltődő víztartó rétegek képesek fenntartani a talajvíz nagymértékű szivattyúzását. Mint ilyenek, megújuló erőforrásként fenntarthatóan kezelhetők. A nagyon lassan feltöltődő víztartó rétegek azonban lényegében régi, úgynevezett “fosszilis” vízzel vannak feltöltve, amely több ezer vagy több év alatt halmozódott fel. Az ilyen típusú víztartó rétegek alig képesek feltöltődni a felszín alatti víz felhasználásával, mivel a felszín alatti víz az emberi felhasználás miatt nagyon gyorsan kimerül. Ezért a lassan feltöltődő víztartó rétegek lényegében nem megújuló erőforrások, amelyek tartalékait a túlzott felhasználás bányássza ki.
1999-ben a Worldwatch Institute arról számolt be, hogy a világ minden kontinensén csökken a talajvízszint, főként a túlzott emberi fogyasztás miatt. Különösen Indiában a talajvizet kétszer olyan gyorsan szivattyúzzák ki, mint amilyen gyorsan a víztartó rétegek képesek a csapadékból újratermelődni. Az Észak-kínai síkság alatti víztartó rétegben a talajvízszint évente 1,5 méterrel csökken.
Az Egyesült Államokban hasonló a helyzet. A világ legnagyobb víztartó rétege, az Ogalalla-víztározó az Egyesült Államok nyugati részének száraz vidékei alatt található. Az Ogallala víztartó réteg nagyon lassan töltődik fel a föld alatti szivárgás által, amely többnyire a csapadékból származik, amely egy távoli feltöltődési zónára esik a szélsőséges nyugati vonulatában található hegyekben. A jelenleg az Ogalallában lévő talajvíz nagy része fosszilis víz, amely a több tízezer éves, rendkívül lassú beszivárgás során halmozódott fel. Bár az Ogalalla víztartó réteg hatalmas erőforrás, a több mint 150 000 kútból történő szivattyúzás miatt riasztóan kimerül. A kutak által kivont talajvíz nagy részét öntözésre használják a mezőgazdaságban, egy részét pedig ivásra és egyéb háztartási célokra. Az elmúlt években az Ogalalla víztartó réteg szintje az intenzíven használt területeken évente 1 méterrel (3,2 láb) csökkent, miközben a feltöltődés mértéke mindössze 1 mm/év nagyságrendű. (vagy valamivel több mint 1/32 hüvelyk). Nyilvánvaló, hogy az Ogalalla víztartó réteget nagymértékben bányásszák.
A víztartó réteg kimerülése nem csak az emberi használatra szánt vízhiány veszélyével jár. Súlyos környezeti következményekkel járhat, ha nagy mennyiségű vizet szivattyúznak ki gyorsan a talajvíztározókból. Gyakran előfordul, hogy a víztartó réteg feletti földterület süllyed vagy süllyed, ahogy a víz kiszivárog a geológiai képződményből és a föld tömörödik. 1999-ben kutatók megállapították, hogy a thaiföldi Bangkok és a mexikói Mexikóváros egyes részei süllyednek a víztartó rétegek túlzott kiaknázása miatt. Ez az épületek alapjainak elmozdulását okozhatja, és akár földrengések kialakulásához is hozzájárulhat. Az Egyesült Államokban olyan nagyvárosok, mint Albuquerquer, Phoenix és Tuscon, olyan víztartó rétegek felett fekszenek, amelyek gyorsan kimerülnek.
A víztartó rétegek kimerülésére a jelenlegi megoldások sajnos a kutak mélyebbre fúrása vagy az öntözéses mezőgazdaság felhagyása és az élelmiszer-import. Mindkettő költséges választás bármely ország számára, mind dollárban, mind gazdasági függetlenségben.
FORRÁSOK
KÖNYVEK
Freeze, R.A. and J.A. Cherry. Groundwater (Felszín alatti vizek). Inglewood Heights, NJ: Prentice Hall, 1979.
Opie, J. Ogallala: Water for a Dry Land. Lincoln, NB: University of Nebraska Press, 2000.
Robins, N. (szerk.). Groundwater Pollution, Aquifer Recharge and Vulnerability. Special Publication Number 130, London, UK: Geological Society Publishing House, 1998.