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2017年11月16日，《地球未来》（Earth's Future）期刊发表题为《地下水枯竭：一个重要的未报告的大气二氧化碳来源》（Gro《地球未来》（Earth's Future）undwater Depletion: A Significant Unreported Source of Atmospheric Carbon Dioxide）的文章指出，过量地开采地下水，会导致地下水枯竭，同时向大气释放大量的二氧化碳。美国的地下水枯竭可能导致每年向大气释放170万吨的二氧化碳。直到现在，这一问题被科学家们所忽略。

量化二氧化碳的年度通量及向大气的排放，对于未来气候变化政策的决策和建模至关重要。考虑到温室气体排放对气候变化的重要性和公认的源与汇之间的不匹配，量化这些参数非常重要。一个重要的且以前未被认识到的二氧化碳贡献源于地下水枯竭。雨水中二氧化碳含量与大气中二氧化碳含量相同。但土壤中二氧化碳含量是大气中二氧化碳含量的100倍，这是因为土壤中的微生物会将有机碳降解为二氧化碳。当雨水冲刷地面并渗透到地表下的沉积物和岩石时，水分会通过这些微生物溶解多余的碳。这些富含碳的水在经过数百年至数千年后，汇集成大量的地下水。但是人类正在以前所未有的速度提取地下水，仅美国就每天提取近800亿加仑（3030亿升）的地下水用以饮用和灌溉农作物。美国密歇根州立大学（Michigan State University）的研究人员分析了来自美国地质调查局（USGS）的地下水枯竭和地下水碳化学数据，以计算每年从地下水转移到大气中的二氧化碳量。

研究发现，美国的地下水枯竭可能导致每年向大气释放170万吨二氧化碳，高于美国每年通过发电为25万户家庭供电所产生的二氧化碳。美国环境保护署（EPA）向政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告的23个主要来源的年度二氧化碳排放量范围为20万吨（来自镁生产和加工）~52.08亿吨（来自化石燃料燃烧）。地下水枯竭释放的二氧化碳高于这23个主要来源中1/3来源的二氧化碳排放。研究人员预测，全球每年地下水枯竭将向大气释放970~1350万吨二氧化碳。地下水可能以相同或更高的速度枯竭，因此，地下水枯竭应被视为未来二氧化碳预算的来源。研究人员认为，理解二氧化碳排放的所有来源对于准确预测气候变化和寻找解决方案尤为重要。