地球科学，或称地球科学学科，主要通过卫星、地面测量和不同尺度的化学分析等多种工具研究我们周围的世界。
虽然这一研究领域牢牢扎根于大地，但有时也会延伸至太空。地球科学家偶尔也会将目光转向其他要素，例如水。
上述工具可用于寻找水源、开采水、检测水质、向大众供水，并以可持续的方式维护水的完整性。通过这种方式，地球科学或能为维持非洲农村贫困人口的可持续供水提供答案。
地球科学与水的历史
亨利·达西被视为 水文地质学之父，他是一位法国工程师，曾研究第戎这一芥末生产城镇的水流问题。过去150年间，达西的工作为多孔介质中水流相关研究奠定了基础，并且也延伸到了其他科学领域。
事实上，世界上干旱地区的地表水资源有限。因此，过去人们一直在地下探寻并钻探这种珍贵的“蓝色黄金”。 桔槔 和 手挖井 是古代用于提取地下水的典型方法，至今仍在使用。
这一珍贵资源塑造了我们看待地表与地下诸多过程的方式，因此，人们提取、利用和管理水资源的方式，导致了许多文明的兴衰，例如伟大的 巴比伦空中花园。
与水资源短缺相关的问题如今依然影响着我们，并进而影响我们生活的方方面面。这在非洲背景下尤为重要，因为农村供水的大部分来自 地下水。
非洲的水问题
撒哈拉以南非洲是世界上最缺水的地区之一。大约 3亿 人生活在水资源紧张地区。这一比例接近撒哈拉以南非洲人口的50%。
非洲大陆正在开展众多 项目 ，旨在解决缺水问题。水文地质学家在维护全球水资源方面发挥着至关重要的作用。 打井、 雨水收集系统 和手动水泵都是非洲大陆为帮助民众获取清洁水而采取的举措。这些都是地球科学应用的实例，它们在非洲大陆上发挥着重大作用。
气候起伏变化模式的问题已受到关注一段时间了。它与水资源的位置、质量和可用性直接相关。与此相关，国际原子能机构发布了有关降雨分布以及地下水 补给的地图。
该大陆还利用 卫星对水储量进行了大规模监测。相关主题的多篇论文发表于主要期刊及主流媒体，均暗示淡水资源正在减少。需要强调的是，就 体量而言，地下水超过了所有其他淡水资源。
降雨变化 不幸地导致了用于供水的含水层水位发生变化。这一变化加上不可持续的开采，可被视为地下水位下降的主要原因。不过需要指出的是，向含水层人工回灌以及部分地区的洪水，实际上已使可利用的储量得以恢复。
希望并未破灭
考虑到水危机，我们必须展望地球科学的未来。地球上的“蓝色黄金”总量固定，而人口不断增长，可能导致每个人可获得的水量有限。此外，还应分析这些水的质量，以确定其是否适用。与此相关，全球多所大学和研究机构已投入数百万美元，用于研究水循环过程及其质量。
后一属性既在自然状态下得到研究，也在人类使用这一珍贵资源之后得到研究。我们已取得如此进展：一些大学将纳米科学应用于废水问题，以将其处理为可饮用水。让来自不同背景的多位科学家在同一实验室协同工作，共同解决我们这个时代的这一重大问题，这种综合性思维正是地球科学研究的未来。更重要的问题并非在未来，而是当下：我们正在做什么来保护我们的水资源？
本文与 The Conversation合作发表。发表并不意味着世界经济论坛认同其观点。
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作者：Gaathier Mahed，Cape Peninsula University of Technology环境与职业研究高级讲师。
图片：2010年5月18日，一名女孩在开罗东部Manshiyet Nasser棚户区查看从水泵中流出的尼罗河水。REUTERS/Amr Abdallah Dalsh
