19世紀(jì)60年代以來(lái)，地球上的蓄水層正在以比再生更快的速度被消耗。在某些情況下，消耗的速度甚至是再生的2倍還要多。大量的農(nóng)業(yè)灌溉推動(dòng)了用水量的增長(zhǎng)，它占了全球地下水使用量的70-80%。
蓄水層是一層含水的可滲透地下巖石層或松散物質(zhì)（礫石、沙子、淤泥或粘土），可從中抽出地下水。含水層水流研究和特質(zhì)研究被稱為水文地質(zhì)學(xué)。下面是一些主要含水層的例子：
澳大利亞的大自流盆地可以說(shuō)是世界上最大的地下蓄水層。它在昆士蘭和澳大利亞南部邊遠(yuǎn)地區(qū)的水供應(yīng)方面發(fā)揮了重大作用。
瓜拉尼蓄水層為巴西、阿根廷、巴拉圭和烏拉圭所共享。
美國(guó)中部的奧加拉拉蓄水層是世界上最大的蓄水層之一，但是在有些地方它正在被逐漸增長(zhǎng)的市政用水和持續(xù)的農(nóng)業(yè)用水快速消耗。這個(gè)巨大的含水層位于8個(gè)州部分地區(qū)之下，主要含有來(lái)自最后冰川時(shí)期的化石水。據(jù)估計(jì)，這一蓄水層較干旱的地區(qū)年補(bǔ)給量只有年消耗量的10%。
一個(gè)有重要意義且可持續(xù)發(fā)展的碳酸鹽蓄水層的例子是得克薩斯州中部的愛德華茲蓄水層。歷史上，這個(gè)碳酸鹽蓄水層一直為近200萬(wàn)人提供高質(zhì)量的水，即使今天，因?yàn)橛衼?lái)自許多溪流、江河、湖泊的大量補(bǔ)給，它的含水量仍然是滿的。
最近，烏得勒支大學(xué)Marc Bierkens和荷蘭Deltares（2008年1月1日，GeoDelft與代爾夫特水力學(xué)研究所Delft Hydraulics、TNO的環(huán)境與地質(zhì)研究部門、荷蘭水運(yùn)與公用工程部門Rijkswaterstaat的一部分合并，所成立的新的研究機(jī)構(gòu)）的國(guó)際地下水資源評(píng)估中心領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組使用一個(gè)水流模型，來(lái)評(píng)估從地球上有多少水滲入地下、流失或蒸發(fā)。
他們結(jié)合可獲得的地下水使用方面的最佳信息，計(jì)算蓄水層水資源流失和補(bǔ)給的數(shù)量。
某些出現(xiàn)地下水枯竭的潛在區(qū)域：中國(guó)東北、印度西北、伊朗、巴基斯坦東北、西班牙東南、美國(guó)中部、加利福尼亞中央谷、也門，作者說(shuō)他們的調(diào)查結(jié)果和這些地區(qū)的地方研究是一致的。
該小組在地球物理研究快報(bào)上發(fā)表了他們的調(diào)查結(jié)果。
然而，全球有超過(guò)三分之一的人口面臨用水壓力，過(guò)度使用地下水的最嚴(yán)重結(jié)果在農(nóng)業(yè)，這也正是使用地下水最多的地方。
“農(nóng)民用小水井抽取很多地下水。” Bierkens說(shuō)，“這并不意味著水會(huì)被立即用完，但是可能意味著農(nóng)民再也得不到它。”
“如果水用完了，就不能再種莊稼。”他補(bǔ)充道，“基本來(lái)說(shuō)，你是在用借來(lái)的水來(lái)增加農(nóng)作物的產(chǎn)量。”
減緩地下水的使用需要利用更為復(fù)雜而用水較少的灌溉技術(shù)，研發(fā)能依靠少量水存活的農(nóng)作物種類，為地表水改道使大部分水滲入地下補(bǔ)充地下水。
蓄水層的儲(chǔ)存和恢復(fù)是指將水重新注入蓄水層，用于將來(lái)的恢復(fù)和使用，這已經(jīng)在市政、工業(yè)和農(nóng)業(yè)方面得到利用。第一批農(nóng)業(yè)回收井已于2006年秋天在俄勒岡投入使用。
“我們知道地下水枯竭正變成越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題。”馬里蘭州格林貝爾特市美國(guó)國(guó)家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的Matthew Rodell說(shuō)，他曾用衛(wèi)星數(shù)據(jù)得出關(guān)于地下水使用的類似結(jié)論。
