Ett nytt råd för jordbruksvetenskap och teknik, eller CAST, paper undersöker orsakerna och konsekvenserna av grundvattenutarmning i hela USA med fokus på hur detta kommer att påverka jordbruket - den största sektorn för grundvattenanvändning.

Pappret, "Utarmning av akvifärer och potentiella effekter på långsiktig produktivitet för bevattnad jordbruk, " var medförfattare av Dr. John Tracy, Texas A&M Universitys direktör för Texas Water Resources Institute, College Station.

Tracy var ordförande för en arbetsgrupp bestående av universitets- och regeringsforskare som undersökte de långsiktiga effekterna av utarmning av akviferer på amerikanskt jordbruk. Deras undersökningar och insikter återspeglas i tidningen.

Andra arbetsgruppsmedlemmar från Texas A&M inkluderade Dr. Gretchen Miller, avdelningen för väg- och vattenbyggnad; Dr Dana Porter, Institutionen för biologisk och jordbruksteknik, Lubbock; och Dr Zhuping Sheng, Direktör för Texas A&M AgriLife Research and Extension Center, El Paso.

Ytterligare medlemmar var Dr Jennifer Johnson, Bureau of Reclamation River and Reservoir Operations, Boise, Idaho; Dr Leonard Konikow, U.S. Geological Survey, pensionerad, Vila på, Virginia; och Steve Sibray, University of Nebraska-Lincoln, Institutet för jordbruk och naturresurser.

Pappershöjdpunkter inkluderar:

• En översikt över grundvatten och dess användning i USA
• En översikt över geografiska områden som påverkas av grundvattenanvändning.
• Konsekvenser av utarmande akviferer.
• Begränsande insatser för att vända grundvattenutarmningen.
• En fallstudie om orsakerna, konsekvenser och begränsning av grundvattenutarmningen.

"Färskvatten är fortfarande en kritisk begränsande resurs runt om i världen, " sa Dr. David Baltensperger, chef för Texas A&M:s avdelning för jord- och växtvetenskap. "Det här nummerdokumentet ger en bra sammanfattning av frågor kring utarmning av vår grundvattenresurs."

Enligt tidningen, storskalig utarmning av grundvatten i USA började på 1950-talet och tredubblades på 1990-talet, med cirka 71 procent riktade mot bevattning av grödor, sa Tracy.

"När den amerikanska befolkningen ökar, krav på mer livsmedelsproduktion och vattenförsörjning kommer att betona värdefulla vattenresurser, särskilt på platser som är känsliga för torka, " sa Tracy.

Tidningen noterade att det amerikanska akvifärsystemet med den största långtidsutarmningen av grundvattenlagringen är Ogallala Aquifer i Great Plains-regionen, där grundvattennivåerna har sjunkit med mer än 150 fot i vissa områden.

"De mest uppenbara konsekvenserna av att utarma grundvattenresurser är förlusten av en långsiktig vattenförsörjning och de ökade kostnaderna för att pumpa grundvatten när grundvattenytan sjunker ytterligare under markytan, " sa Tracy.

Andra konsekvenser inkluderar minskat flöde till ytvattensystem och ekosystem; förlust av produktivitet i grundvattenbrunnar; sättningar av mark och markfel; och försämring av grundvattenkvaliteten.

"Akvifersystemet är komplext och dynamiskt, förändras rumsligt och temporärt när mänskliga aktiviteter stör det, "Sheng sa. "Utarmningen av grundvatten kan orsaka oåterkalleliga effekter."

Tracy betonade att de långsiktiga konsekvenserna är uppenbara och måste åtgärdas noggrant för att undvika missbruk av denna vattenresurs.

"Ökad konkurrens om användningen av vatten från akviferer kan negativt påverka framtida jordbruksmetoder i torrare regioner i USA, ", sa Tracy. "Problemet måste åtgärdas på lång sikt och genom att undvika att främja policyer som fokuserar på snabba lösningar som i slutändan kommer att misslyckas."

Strategier för att mildra effekterna av utarmning av akvifärer kan innefatta policy, teknik och hanteringsalternativ, som bör ta hänsyn till lokala/regionala förhållanden, inklusive hydrogeologiska faktorer, tillämpbarhet på jordbrukets produktionssystem och ekonomiska faktorer, sa Porter.

"Till exempel, i södra Ogallala Aquifer-regionen, jordbruksproducenter har antagit effektiva avancerade bevattningstekniker såsom lågtrycksbevattningssystem och droppbevattning under ytan, ", sa hon. "De har också använt begränsade kompletterande bevattningsstrategier och växtföljder med lägre vattenanvändning, såsom torrmarksproduktion."

Sheng sa även om vissa lösningar kan vara enkla, som att minska eller sluta pumpa eller öka vattentillgången med hanterad akviferpåfyllning, ingen lösning passar alla.

"För att vara mer effektiv, de bör vara väsentliga komponenter i integrerad förvaltning av vattenresurser, som tar hänsyn till politiska begränsningar och sociala och ekonomiska konsekvenser utöver teknisk genomförbarhet, " han sa.