波恩大學的科學家發現，南非的地表正在緩慢抬升，每年最多上升兩毫米。這并非由于深層地下活動，而是由于水的流失。這項發表在《地球物理研究雜志：固體地球》上的研究表明，嚴重的干旱正在導致地表上升，這挑戰了先前關于地幔運動的理論。

南非擁有一個全球導航衛星系統 (GNSS) 基站網絡，用于監測陸地海拔。數據顯示，2012 年至 2020 年間，該國部分地區地勢上升了約 6 毫米。許多科學家認為這是地幔流和動態地形造成的，他們認為地幔柱（一種攜帶來自地球深處的熱物質的管狀結構）正在將陸地向上推。

然而，由馬坎·卡雷加爾博士領導的研究人員探索了一個不同的想法：干旱相關的水分流失可能是造成這一現象的原因嗎？該團隊研究了2000年至2021年的每日GPS高度數據，并使用奇異譜分析（SSA）濾除噪聲，并關注長期趨勢。

為了了解水在陸地運動中的作用，研究小組使用網格系統估算了水質量負荷——水的重量如何影響地球表面。他們的計算基于描述地球如何響應變化的初步參考地球模型（PREM）。

研究結果顯示，水流失與陸地隆升之間存在密切聯系。美國宇航局重力恢復與氣候實驗 (GRACE) 衛星任務的數據也證實了這一觀點。該任務測量與水儲量相關的重力變化。盡管 GRACE 提供的讀數分辨率較低，但其數據顯示，水流失最多的地區地勢上升速度也最快。

研究人員將基于GPS的水儲量估算值與GRACE衛星數據和水文模型進行比較，發現相關性很高——不同地區的月度相關性分別高達90%和94%。長期趨勢也吻合良好，相關性分別為46%和53%，這進一步證明干旱導致的水資源流失是南非地勢抬升的主要原因。

研究解釋說，當水離開陸地時，地表會膨脹——類似于泡沫球停止擠壓后恢復形狀的過程。干旱發生之前，地下水施加的壓力使陸地保持壓縮狀態。隨著這些儲備水的干涸，地殼隨之上升。

這一發現可以幫助科學家利用GPS接收器追蹤干旱嚴重程度，從而提供有關地下水枯竭的精確信息。由于世界上大部分淡水都儲存在地下，這些測量數據可以提前預警水資源短缺。

南非曾面臨嚴重的水資源危機，包括2015年至2019年的嚴重干旱，當時開普敦的水資源幾乎“歸零”，水龍頭可能斷水。由于氣候變化預計將改變降雨模式，未來缺水的風險很高。

卡雷加爾表示：“這些數據還表明，陸地隆起主要可由干旱及其伴隨的水量損失來解釋。”研究人員希望這種方法能夠幫助決策者更好地制定用水決策，尤其是在水資源短缺的地區。

通過研究環境變化如何影響土地，科學家可以改進水資源管理策略，更好地應對未來的挑戰。如果干旱持續下去，南非逐漸隆起的土地可能成為水危機惡化的更清晰的警示信號。

資料來源：波恩大學、美國地球物理聯盟