En akvifer är ett vattenmättat geologiskt lager som lätt släpper ut vatten till brunnar eller källor för användning som vattenförsörjning. Akviferer, även kallade grundvattenreservoarer eller vattenförande formationer, skapas och fylls på när överskottsnederbörd (regn och snö) hålls kvar i marken . Detta vatten släpps inte ut genom avrinning och avlägsnas inte heller av ytflöden från floder och bäckar. Växterna har använt vad de behöver (transpiration) och lite avdunstar från icke levande ytor, t.ex. mark. Det återstående överskottsvattnet sipprar långsamt nedåt genom jorden och genom luftrummen och sprickorna i den ytliga berggrunden till berggrunden. När vattnet samlas i detta mättade område eller i återfyllnadszonen blir det till grundvatten . Den översta nivån i det mättade området kallas grundvattennivån.
Grundvatten är särskilt rikligt förekommande i fuktiga områden där täcklagret är relativt tjockt och berggrunden är porös eller sprickig, särskilt i områden med sedimentära bergarter som sandsten eller kalksten. Akviferer är extremt värdefulla naturresurser i regioner där det inte finns många sjöar och floder. Man får vanligtvis tillgång till grundvatten genom att borra en brunn och sedan pumpa upp vattnet till ytan.
I mindre fuktiga miljöer är dock mängden nederbörd som är tillgänglig för att fylla på grundvattnet mycket mindre. Långsamt återfyllande akviferer i torra miljöer utarmas lätt om deras grundvatten används snabbt av människor. I vissa fall kan grundvattenkällor finnas i vattenförande geologiska områden som gör pumpning nästan omöjlig. Dessutom har den ökade användningen av bevattning lett till kraftig pumpning som dränerar grundvattenmagasin och sänker grundvattennivåerna runt om i världen. Utarmning av grundvattenmagasin är ett växande problem i takt med att världens befolkning ökar och behovet av ökad livsmedelsförsörjning.
Stora, snabbt återfyllande grundvattenmagasin som ligger under fuktiga landskap kan klara av att pumpa upp grundvattnet i hög takt. Som sådana kan de förvaltas på ett hållbart sätt som en förnybar resurs. Akviferer som fylls på mycket långsamt är dock i huvudsak fyllda med gammalt, så kallat ”fossilt” vatten som har ackumulerats under tusentals eller fler år. Denna typ av akvifer har liten möjlighet att fyllas på i takt med att grundvattnet används, eftersom grundvattnet utarmas så snabbt för att användas av människan. Därför är långsamt återfyllande akviferer i huvudsak icke-förnybara resurser, vars reserver utvinns genom överdriven användning.
In 1999 rapporterade Worldwatch Institute att grundvattennivåerna sjönk på alla världens kontinenter, främst på grund av överdriven mänsklig konsumtion. Särskilt i Indien pumpas grundvattnet upp dubbelt så snabbt som grundvattenmagasinets förmåga att fyllas på genom nederbörd. I grundvattenmagasinet under den nordkinesiska slätten sjunker grundvattennivån med 1,5 meter per år.
I USA är situationen likartad. Världens största akvifer, känd som Ogalalla Aquifer, ligger under de torra markerna i västra USA. Ogallala akvifer fylls mycket långsamt på genom underjordiskt läckage som mestadels har sitt ursprung i nederbörd som faller på en avlägsen laddningszon i bergen som ligger i dess yttersta västra utbredning. En stor del av det grundvatten som för närvarande finns i Ogallalla är fossilt vatten som har ackumulerats under tiotusentals år av extremt långsam infiltration . Även om Ogalalla-akviferen är en enorm resurs, håller den på att utarmas på ett alarmerande sätt genom pumpning i mer än 150 000 brunnar. Det mesta av det grundvatten som tas upp av brunnarna används för bevattningsjordbruk och en del för dricksvatten och andra hushållsändamål. Under de senaste åren har nivån i Ogalalla-akvifären sjunkit med så mycket som 1 meter per år i intensivt utnyttjade områden, medan återfyllnaden endast är i storleksordningen 1 mm per år. (eller lite mer än 1/32 av en tum). Det är uppenbart att Ogalalla akvifer bryts i stor skala.
Akviferutarmning medför mer än hotet om vattenbrist för mänskligt bruk. Allvarliga miljökonsekvenser kan uppstå när stora mängder vatten snabbt pumpas ur grundvattenreservoarer. Vanligtvis kommer marken ovanför en akvifer att sjunka eller sjunka när vattnet dräneras från den geologiska formationen och jorden packas ihop. År 1999 noterade forskare att delar av Bangkok i Thailand och Mexico City i Mexiko sjönk till följd av överexploatering av deras akviferer. Detta kan leda till att byggnaders fundament förskjuts och kan till och med bidra till att jordbävningar inträffar. Stora städer i USA som Albuquerquer, Phoenix och Tuscon ligger över akviferer som snabbt utarmas.
Tyvärr är de nuvarande lösningarna på utarmningen av akviferer att borra brunnar djupare eller att överge bevattningsjordbruket och importera livsmedel. Båda är kostsamma val för alla länder, både i pengar och i ekonomiskt oberoende.
RESURSER
BÖKER
Freeze, R.A. och J.A. Cherry. Grundvatten. Inglewood Heights, NJ: Prentice Hall, 1979.
Opie, J.Ogallala: Water for a Dry Land. Lincoln, NB: University of Nebraska Press, 2000.
Robins, N. (Ed.). Förorening av grundvatten, återfyllnad av akviferer och sårbarhet. Special Publication Number 130, London, UK: Geological Society Publishing House, 1998.