新鲜地下水的供应对农业、工业、人类和生态系统至关重要，但其质量和数量受到气候变化和人为活动的严重影响。Kuang等人。审查地下水现在正在经历和将在不久的将来经历的变化，并讨论地下水供应的未来挑战。考虑这些变化对于在更具挑战性的环境中管理这一关键资源非常重要。——H·杰西·史密斯

地下水是最大的可用淡水资源，是全球水循环的活跃组成部分。它是数十亿人的主要淡水来源，并为众多社区提供饮用水。此外，地下水供应了全球40%以上的灌溉需求，在缓解气候变化引起的水资源短缺方面变得越来越重要。在过去的几十年里，气候变化和其他人为活动极大地改变了地下水的补给、排放、流动、储存和分配。气候变暖导致的冰川退缩和永久冻土融化导致冰川化和永久冻土区的地下水发生变化。为了促进对全球地下水状况的更全面了解，我们综合了近几十年来全球水循环中地下水不断变化的性质，这些性质受到气候变化和其他各种人为活动的影响。

气候变化和其他人为活动导致了地下水动态的区域和全球变化。气候驱动的变化包括各大洲地下水补给率的变化，地下水对冰川化集水区溪流的贡献增加，以及永久冻土区内地下水流动模式的深刻变化。冰川融水渗入地下，在旱季维持稳定的地下水排放到溪流中。永久冻土融化促进了降雨入渗的增加，扩大了地下水的储存，创造了新的地下水流路径，并增加了地下水对溪流的排放。直接的人为活动包括地下水开采、非常规油气生产、地热能勘探、管理含水层补给、植树造林、土地开垦、城市化和国际粮食贸易。这些工作导致地下水抽取和注入，重塑区域地下水流动状况，影响地下水位和地下水储存，并在全球范围内重新分配食物中嵌入的地下水。地下水枯竭在全球范围内发生，并且近几十年来愈演愈烈。从含水层抽取的地下水通过促进河流排放和蒸散作用而参与全球水循环。地下水抽取将淡水从长期储存转移到地球表面的活跃水循环。此外，从深层含水层抽取的不可再生地下水将深层古代化石地下水整合到活跃的当代水循环中，最终导致海平面上升。海平面上升加剧了沿海地区咸水入侵和地下水淹没的风险。随着气候变化的加剧，地下水对饮用水和灌溉的重要性将会增加。因此，预计地下水枯竭对海平面上升的影响将在未来被放大。

地下水在全球水循环中的作用正变得越来越动态和复杂，而地下水资源的安全在数量和质量方面都面临着相当大的威胁。地下水资源的可持续利用已成为全球关注的重要问题。在规划更可持续的未来时，应从区域和全球角度考虑地下水资源，特别是大型跨界地下水系统。随着全球变化继续影响这些资源，必须将地下水和地表水作为单一资源进行管理。此外，必须同时解决确保粮食和水安全以及维护生态系统健康的问题。可以采用各种管理策略，包括森林和湿地保护、海水淡化、废水回收、管理含水层补给、引水项目和绿色基础设施发展，以增强地下水的复原力。存在着值得进一步探索的重大研究空白，包括对高纬度和山区的地下水进行详细研究，更准确地预测地下水补给，对注入和排放的地下水量进行定量评估，以及对全球水平衡进行精确建模。为了有效地解决这些差距，全面的观测数据集是必不可少的，因为它们能够对地下水资源的现状和未来变化进行全面评估。

简化全球水循环及其组成部分。

地下水在全球水循环中变得越来越活跃。

近几十年来，气候变化和其他人为活动对全世界的地下水系统产生了重大影响。这些影响包括地下水补给、排放、流动、储存和分配的变化。气候引起的变化在补给率的改变、地下水对冰川化集水区溪流的更大贡献以及永久冻土区的地下水流量增加方面是显而易见的。直接的人为变化包括地下水的抽取和注入、区域流态的改变、地下水位和储存的改变，以及全球食物中嵌入地下水的重新分配。值得注意的是，地下水开采导致海平面上升，增加了沿海地区地下水淹没的风险。地下水在全球水循环中的作用正变得越来越动态和复杂。量化这些变化对于确保为人类和生态系统可持续供应新鲜地下水资源至关重要。