Groundwater exploitation for different sectors in Cambodia is expanding. Groundwater levels have already begun to decline in some parts of the country. Monitoring and assessing groundwater storage (GWS) change, aquifer stress and aquifer resilience will support the proper planning and management of the country's groundwater resources; however, information regarding groundwater in Cambodia is currently scarce. Thus, GWS change in Cambodia over the 15 years from April 2002 to March 2017 was assessed using remote-sensing-based Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) and Global Land Data Assimilation System (GLDAS) datasets, with a comprehensive validation of the GRACE-derived groundwater storage anomaly (GWSA) with respect to in-situ field-based observations. The current study also investigated the impact of surface water storage (SWS) change in Tonle Sap Lake, South-East Asia's largest freshwater lake, on deriving the GWS change in Cambodia. The groundwater aquifer stresses (GAS), and aquifer resilience (AR) were also evaluated. The validation results were promising, with the correlation coefficient between satellite-based estimations and ground-based measurements ranging from 0.82 to 0.88 over four subbasins. The overall decreasing rate of GWS was found to be -0.63 mm/month, with two basins having the highest declining rate of more than 1.4 mm/month. Meanwhile, the aquifer experiencing stress during the dry season had a very low ability to quickly recover from these stresses. These findings emphasise that appropriate management is urgently needed to ensure the sustainability of the groundwater resource system in this country.
Supplementary information: The online version contains supplementary material available at 10.1007/s10040-022-02570-w.
L’exploitation des eaux souterraines s’étend au Cambodge dans différents secteurs. Les niveaux piézométriques ont déjà commencé à baisser sur quelques secteurs du pays. Surveiller et évaluer les changements de stock d’eau souterraine (GWS), la pression sur les aquifères et leur résilience supportera une planification et gestion correctes des ressources en eau dans le pays; toutefois, les informations en relation avec les eaux souterraines sont peu nombreuses aujourd’hui au Cambodge. Ainsi, les changements de GWS au Cambodge sur les 15 dernières années, d’avril 2002 à mars 2017 ont été évalués à l’aide des méthodes de télédétection basées sur le Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) et les jeux de données du Global Land Data Assimilation System (GLDAS) avec une validation complète des anomalies de stockage d’eau souterraine (GWSA) de GRACE par l’utilisation d’observations de terrain. L’étude a également permis d’étudier l’impact des changements de stocks d’eau de surface (SWS) dans le lac Tonle Sap, le plus grand lac d’eau douce du sud-est asiatique, par dérivation des changements de GWS au Cambodge. Les pressions sur les eaux souterraines (GAS) et la résilience des aquifère (AR) ont également été évaluées. La validation des résultats est prometteuse, avec un coefficient de corrélation entre les estimations basées sur les données satellitaires et les mesures de terrain allant de 0.82 à 0.88 sur quatre sous-bassins. Un taux de baisse globale du GWS de –0.63 mm/mois a été estimé, avec deux sous-bassins ayant des baisses plus fortes de plus de 1.4 mm/mois. Sur la même période, les aquifère qui subissent un stress durant les basses eaux montrent une faible capacité à récupérer de ce stress. Ces résultats montrent qu’une gestion adéquate est urgemment nécessaire pour assurer la durabilité de la ressource en eau souterraine dans ce pays.
La explotación de las aguas subterráneas para diferentes sectores en Camboya está en expansión. Los niveles de las aguas subterráneas ya han empezado a descender en algunas partes del país. El seguimiento y la evaluación de los cambios en el almacenamiento de las aguas subterráneas (GWS), el estrés del acuífero y la resiliencia del acuífero apoyarán la planificación y la gestión adecuadas de los recursos de aguas subterráneas del país; sin embargo, la información relativa a las aguas subterráneas en Camboya es actualmente escasa. Por lo tanto, se evaluó el cambio de GWS en Camboya durante los últimos 15 años, desde abril de 2002 hasta marzo de 2017, utilizando conjuntos de datos del Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) y del Global Land Data Assimilation System (GLDAS) basados en la teledetección, con una validación exhaustiva de la anomalía de almacenamiento de aguas subterráneas (GWSA) derivada de GRACE con respecto a las observaciones in situ sobre el terreno. El presente estudio también investigó el impacto del cambio en el almacenamiento de agua superficial (SWS) en el lago Tonle Sap, el mayor lago de agua dulce del sudeste asiático, en la derivación del cambio del GWS en Camboya. También se evaluaron las tensiones de los acuíferos subterráneos (GAS) y la resistencia de los acuíferos (AR). Los resultados de la validación fueron promisorios, ya que el coeficiente de correlación entre las estimaciones basadas en satélites y las mediciones terrestres osciló entre 0.82 y 0.88 en cuatro subcuencas. La tasa global de disminución del GWS fue de –0.63 mm/mes, con dos cuencas con la tasa de disminución más alta, de más de 1.4 mm/mes. Mientras tanto, el acuífero que experimentaba estrés durante la estación seca tenía una capacidad muy baja para recuperarse rápidamente de estas tensiones. Estos resultados ponen de relieve que se necesita urgentemente una gestión adecuada para garantizar la sostenibilidad del sistema de recursos hídricos subterráneos en este país.
柬埔寨不同地区的地下水开采正在扩大。该国一些地区的地下水位已经开始下降。监测和评估地下水储量(GWS)变化、含水层压力和含水层恢复力将有助于该国地下水资源的合理规划和管理；然而，目前关于柬埔寨地下水的信息十分有限。因此，本文利用基于遥感的重力恢复和气候实验(GRACE)以及全球陆地数据同化系统(GLDAS)数据集，评估了柬埔寨过去15年(2002年4月至2017年3月)的GWS变化，并对GRACE得出的基于现场观测的地下水储存异常(GWSA)进行了全面的验证。目前的研究还调查了东南亚最大淡水湖洞里萨湖(Tonle Sap Lake)的地表水储量(SWS)变化对柬埔寨GWS变化的影响。本文还评估了地下水含水层应力(GAS)和含水层弹性(AR)。验证结果很好，基于卫星的估计值和基于地面的测量值之间的相关系数在四个子流域内范围从 0.82 到 0.88。GWS的总体下降速率为–0.63 mm/月，其中两个流域的最高下降率超过1.4 mm/月。同时，在旱季遭受应力的含水层迅速从这些应力中恢复的能力非常低。这些调查结果强调，迫切需要适当的管理来确保该国地下水资源系统的可持续性。.
A exploração de águas subterrâneas para diferentes setores no Camboja está se expandindo. Os níveis das águas subterrâneas já começaram a diminuir em algumas partes do país. O monitoramento e avaliação das mudanças no armazenamento de águas subterrâneas (AASub), estresse e resiliência do aquífero apoiarão o planejamento e a gestão adequados dos recursos hídricos subterrâneos do país; no entanto, as informações sobre as águas subterrâneas no Camboja são atualmente escassas. Assim, a mudança de AASub no Camboja nos últimos 15 anos, de abril de 2002 a março de 2017, foi avaliada usando conjuntos de dados Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) e Global Land Data Assimilation System (GLDAS) baseados em sensoriamento remoto, com uma validação abrangente da anomalia de armazenamento de água subterrânea derivada do GRACE (AAASub) em relação a observações baseadas em campo. O estudo atual também investigou o impacto da mudança de armazenamento de água de superfície (AASup) no Lago Tonle Sap, o maior lago de água doce do Sudeste Asiático, na derivação da mudança de AASub no Camboja. Os estresses das águas subterrâneas no aquífero (SASub) e a resiliência do aquífero (RA) também foram avaliados. Os resultados da validação foram promissores, com o coeficiente de correlação entre as estimativas baseadas em satélite e as medições terrestres variando de 0.82 a 0.88 em quatro sub-bacias. A taxa global decrescente de AAS foi de –0.63 mm/mês, com duas bacias tendo a maior taxa de declínio de mais de 1.4 mm/mês. Enquanto isso, o aquífero submetido a estresse durante a estação seca teve uma capacidade muito baixa de se recuperar rapidamente desses estresses. Esses achados enfatizam que uma gestão adequada é urgentemente necessária para garantir a sustentabilidade do sistema de recursos hídricos subterrâneos neste país.
Keywords: Aquifer resilience; Cambodia; GRACE; Groundwater aquifer stress; Groundwater monitoring.
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