ดินแห้งไม่แห้งจริงๆ มันอิ่มตัวด้วยน้ำใต้ดินปริมาณมหาศาล ซ่อนตัวอยู่ในพื้นที่ของโลกที่เราเดินต่อไป เท่าไร? การประมาณการล่าสุดระบุว่ามีน้ำในสระว่ายน้ำโอลิมปิกเกือบ 2 ล้านล้านแห่งที่เก็บไว้ในเปลือกโลกตอนบน 10 กม.

น้ำบาดาลมีประโยชน์อย่างมหาศาลต่อเราเพื่อใช้ในการเกษตรหรือใช้เป็นน้ำดื่ม ในขณะที่โลกร้อนขึ้นและแหล่งน้ำที่แห้งแล้ง การสกัดนี้จะเพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่มีปัญหาที่ซ่อนอยู่ เราเคยคิดว่าอินทรียวัตถุในน้ำใต้ดินไม่ทำปฏิกิริยาเมื่อถูกเลี้ยง น่าเศร้าที่สิ่งที่ตรงกันข้ามเป็นความจริง งานวิจัยใหม่ของเราที่ตีพิมพ์ใน Nature Communications พบว่าเมื่อน้ำบาดาลโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากที่ลึกลงไป ถูกสูบขึ้นสู่ผิวน้ำ มันจะนำอินทรียวัตถุที่ละลายน้ำที่เก็บรักษาไว้นานมาแล้วมาด้วย เมื่อแสงแดดและออกซิเจนกระทบกับเรื่องนี้ ก็จะกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ได้ง่าย

น่าเสียดาย นั่นหมายถึงน้ำใต้ดินน่าจะเป็นอีกแหล่งหนึ่งของก๊าซเรือนกระจกที่ทำให้โลกร้อน และเป็นแหล่งที่ไม่รวมอยู่ในงบประมาณคาร์บอนของเรา ใหญ่แค่ไหน? เราประมาณการถึงปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ที่ละลายได้ในปริมาณเท่ากันกับที่สูบออกจากแม่น้ำคองโกในแต่ละปี ซึ่งมากเป็นอันดับสองของโลกโดยปริมาตร

ปัญหานี้ถูกกำหนดให้เพิ่มมากขึ้น เนื่องจากการสกัดน้ำบาดาลที่เข้าถึงได้มากเกินไปบังคับให้เราตามล่าหาน้ำลึกซึ่งมีอินทรียวัตถุที่ผลิตก๊าซเรือนกระจกมากกว่านี้ เราต้องรวมแหล่งก๊าซเรือนกระจกที่ไม่คาดคิดไว้ในงบประมาณคาร์บอนของเรา

แล้วน้ำใต้ดินจะเป็นแหล่งก๊าซเรือนกระจกได้อย่างไร?

น้ำบาดาลสามารถอยู่ใต้ดินได้นานนับล้านปี โดยมีองค์ประกอบทางเคมีอยู่บนพื้นฐานของหินหรือดินที่ล้อมรอบ ในช่วงเวลานี้ อินทรียวัตถุที่ละลายน้ำจะสลายตัวช้ามาก นั่นเป็นเพราะมันมืดลงและไม่มีวิธีเติมออกซิเจนที่มักจะละลายลงไปในน้ำจากชั้นบรรยากาศ

อ่านเพิ่มเติม: น้ำบาดาล: สำรองที่หมดไปต้องได้รับการคุ้มครองทั่วโลก

การเจาะและปั๊มของเราเป็นทางเดียวที่น้ำใต้ดินเข้าสู่แสงแดดและอากาศ แต่ในปัจจุบัน กระแสธรรมชาติมีส่วนสำคัญกว่ามาก ทุกวัน น้ำใต้ดินจะไหลออกจากแนวชายฝั่งของโลกในอัตรา 13 เท่าของปริมาณน้ำในอ่าวซิดนีย์ ในทางตรงกันข้าม ความเบื่อหน่ายของโลกจะสูบฉีดขึ้นประมาณห้าท่าเรือซิดนีย์ต่อวัน (หน่วยวัดของออสเตรเลียคือ Sydharb แทน 500 กิกะลิตร)

เพื่อหาว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อน้ำเก่านี้ปรากฏขึ้น เรารวบรวมอินทรียวัตถุที่ละลายน้ำที่เก่าแก่ที่สุดบางส่วนไว้ในน้ำบาดาลลึกที่วิเคราะห์มาจนถึงปัจจุบัน อินทรียวัตถุนี้ถูกละลายในน้ำใต้ดินมานานกว่า 25,000 ปี

เราพบว่าการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมน้ำใต้ดินลึกที่มืดและมืดโดยปราศจากออกซิเจนในระยะยาวหมายความว่าโมเลกุลจะถูกรักษาไว้ ซึ่งโดยปกติแล้วจะถูกทำลายลงโดยแสงแดดหรือจุลินทรีย์ที่ผลิตก๊าซเรือนกระจกเมื่อสัมผัสกับออกซิเจน

โมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจนประกอบขึ้นเป็นอินทรียวัตถุที่ละลายในน้ำใต้ดิน โมเลกุลเหล่านี้บางส่วนสามารถย่อยสลายได้ด้วยจุลินทรีย์ ในขณะที่แสงแดดก็เพียงพอสำหรับให้โมเลกุลอื่นเปลี่ยนเป็นโมเลกุลใหม่หรือเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์

โดยใช้การประมาณการของสารที่ละลายในน้ำบาดาล เราประมาณว่าปริมาณที่ดึงขึ้นสู่ผิวน้ำโดยการเจาะหรือการไหลออกสู่ทะเลมีมากน้อยเพียงใด ในแต่ละปีจะอยู่ที่ประมาณ 12.8 ล้านตัน

สิ่งนี้มีความหมายต่องบประมาณคาร์บอนของเราอย่างไร

ตอนนี้เราทราบแล้วว่าน้ำใต้ดินเป็นแหล่งคาร์บอน เราต้องคำนึงถึงวิธีที่เราจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในการทำนายสถานการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตอย่างแม่นยำและความเร็วที่เราจำเป็นต้องเคลื่อนที่ เราจำเป็นต้องรู้แหล่งที่มาและเส้นทางการกำจัดคาร์บอนทั้งหมดเข้าและออกจากชั้นบรรยากาศ

อ่านเพิ่มเติม: น้ำบาดาลโบราณ: ทำไมน้ำที่คุณดื่มอาจมีอายุนับพันปี

ปัจจุบันน้ำบาดาลที่เป็นแหล่งคาร์บอนถูกละเลยในการประมาณการงบประมาณคาร์บอนทั่วโลก สิ่งนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เราทราบดีว่าน้ำบาดาลจะใช้ในปริมาณที่มากขึ้นเรื่อยๆ ในอนาคต เนื่องจากน้ำและทะเลสาบเริ่มแห้งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

นี่เป็นเรื่องเร่งด่วนยิ่งกว่าเดิม เนื่องจากคาดว่าประชากรของออสเตรเลียจะเพิ่มขึ้นเกือบ 40 ล้านคนภายใน 40 ปีข้างหน้า การสนับสนุนประชากรที่เพิ่มขึ้นนี้หมายถึงน้ำใต้ดินที่มากขึ้นสำหรับการทำการเกษตร อุตสาหกรรม และการใช้ในบ้าน

แม้จะมีน้ำบาดาลจำนวนมากในเปลือกโลก แต่ส่วนใหญ่ยากที่จะดึงออกมา อ่างบาดาลจำนวนมากใกล้กับพื้นผิวถูกกรีดแล้ว และในหลาย ๆ แห่ง การสกัดน้ำบาดาลมากเกินไปเป็นปัญหาที่แท้จริง บ่อน้ำเริ่มแห้งแล้วในพื้นที่เกษตรกรรมบางแห่ง

เมื่อน้ำหมดง่าย เราอาจถูกบังคับให้ต้องคว้านน้ำเพื่อดึงน้ำที่เก่ากว่าและลึกกว่า น่านน้ำโบราณเหล่านี้มีโมเลกุลอินทรีย์มากขึ้นซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อเรานำมันขึ้นมา สำหรับเรา สิ่งนี้บ่งชี้ว่าน้ำใต้ดินเป็นแหล่งคาร์บอนจะเติบโต และเราต้องเริ่มรวมไว้ในงบประมาณคาร์บอน