地下水是重要的淡水资源，它主要是由于大气降水的直接入渗和地表水渗透到地下形成的，对于生态系统和人民生活极其重要。同时，海洋作为最大的水资源汇集区，一部分地下水资源也终将汇入大海（图1），但围绕地下水入海过程的水文地质条件和生态环境效应相关工作研究较少。最近一项研究表明去地下水在部分沿岸地区是重要的淡水来源，而且所携带的污染物会对沿海生态系统产生极高的危害，相关研究发表在最新一期的Nature Communication上。
图1 印度尼西亚海岸带上地下水上涌的照片
来自美国密歇根大学（University of Göttingen)的Elco Luijendijk教授及其团队基于地形数据、地下水补给特征和含水层岩性结构等开发了全球第一个地下水入海模型，对世界范围内的沿海地区进行了相应的模拟评估（图2）。
图2 沿海地下水排放模型及主要参数
结果显示地下水淡水资源占总淡水输入的~0.6%(0.004%–1.3%) ，与此同时还携带了~2% (0.003%–7.7%) 的碳、氮、硅和锶的溶液。尽管地下水水流入海的量总体并不大，但是由于在空间上分部具有不均一性，使得部分沿海地区地下水的淡水贡献量会很高。如：河口地区为26% (0.4%–39%) 、盐碱滩为17% (0.3%–31%和珊瑚礁为14% (0.1–26%) （图3）。研究者认为正由于地下水与海水的相互作用，使得海岸带地区保持了适宜盐度的水质条件，有利于当地生态系统的持续发展。但随着人类活动的加剧，污染物和富营养化物质随着地下水进入到沿海地区，对当地生态系统产生严重的威胁。其中最大的负面作用来自于人工施肥的营养素（如：氮等），这可能在地下水的运移中需要几年-数十年才能搬运到海岸带地区，但一旦进入海岸带就会对当地长期维持的生态系统产生重要影响。
图3 全球沿海地下水淡水排放量
最后，作者客观地指出该模拟结果还需要更多的实际观测数据来证实（或者是证伪），尤其是对于目前相关工作并未引起足够重视的地区，包括南美洲、非洲、南亚和一些热带岛屿等地。可以看出，沿海地下水排放量的定量评估对于当前和未来沿海水质风险、沿海环境监管等方面均具有重要的科学指导价值。
参考资料：
1. Elco Luijendijk et al, Fresh groundwater discharge insignificant for the world's oceans but important for coastal ecosystems, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-15064-8
2. University of Göttingen, Fresh groundwater flow important for coastal ecosystems,Phys.org.https://phys.org/news/2020-03-fresh-groundwater-important-coastal-ecosystems.html(accessed Mar. 22, 2020).
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