Bönder i Great Plains i Nebraska, Colorado, Kansas och Panhandle of Texas producerar ungefär en sjättedel av världens spannmål, och vatten för dessa grödor kommer från High Plains Aquifer - ofta känd som Ogallala Aquifer - den enskilt största grundkällan i Nordamerika. Ett team av forskare, inklusive Colorado State University professor Kurt Fausch och Jeff Falke, en CSU -alumn och en biträdande professor vid University of Alaska Fairbanks, har upptäckt att mer än ett halvt sekel av grundvattenpumpning från akvifern har lett till att långa delar av floder har torkat upp och kollaps av storbäckfiskar.

Om pumpmetoderna inte ändras, forskare varnar för att dessa livsmiljöer kommer att fortsätta krympa, och fiskpopulationerna tillsammans med dem.

Forskargruppen kombinerade modellering från tidigare och framtida för att bedöma förändringar i Great Plains -strömmar och deras fiskpopulationer i samband med pumpning av grundvatten från High Plains Aquifer. Resultaten har konsekvenser för vattendelar runt om i världen, eftersom bevattning står för 90 procent av människans vattenanvändning globalt, och lokala och regionala akviferer torkar ut.

Ett "tågvrak"

Fausch sa att studieresultaten är nykterna. Baserat på tidigare observationer och modellering av Falke och ett team av doktorander och fakulteter vid CSU, floden Arikaree i östra Colorado, som matas av akvifären och används för att flöda cirka 70 miles, kommer att torka upp till cirka en halv mil år 2045.

"Du har det här tågvraket där vi torkar upp vattendrag för att mata en växande mänsklig befolkning på mer än 7 miljarder människor, Sa Fausch.

Fausch beskrev situationen som ett "elakt problem, "en utan bra lösning." Mer vatten pumpas ut varje år än att det rinner ner i vattendrag från regn och snö, "sa han." Vi torkar i princip ut de stora slätterna. "

Pumpning har torkat strömmar, små floder

Sedan 1950 -talet har pumpning har utvunnit nästan lika mycket vatten som det som finns i sjön Erie - cirka 100 biljoner gallon - och nästan inget av det sipprar tillbaka i vattendragaren.

"Denna pumpning har torkat ut långa delar av många bäckar och små floder i regionen, "Sa Fausch. Från 1950 till 2010, totalt 350 mil ström torkade ut i det stora område som teamet studerade i östra Colorado, sydvästra Nebraska och nordvästra Kansas. "Våra modeller projicerar att ytterligare 180 mil ström kommer att torka upp 2060, Sa Fausch.

Förlusten av fisk i området är också ett problem. "Det vi förlorar är fiskarna som kräver livsmiljö som bara finns i floderna och stora bäckar i regionen, och ersätta dem med de som kan överleva i de små strömmarna som finns kvar, "Fausch sa." Vi tappar hela populationer av arter från floder i den regionen eftersom det inte finns någon livsmiljö för dem. "

Som ett exempel, sju av de 16 inhemska fiskarter som en gång hittades i floden Arikaree har försvunnit sedan de första undersökningarna gjordes på 1940 -talet. Dessa fiskar inkluderar små älvor, suckar och havskatt, arter som CSU -forskaren sa inte tillhör de som för närvarande är hotade eller hotade av federala, så det finns liten tillsynsmyndighet för att bevara livsmiljöerna.

"Vi förlorar fisk som folk verkligen inte vet om, "sa Fausch." De är coola och väldigt vackra, men inte karismatisk. "

Att förlora en flod innebär att förlora mer än fiskar

Effekterna från grundvattenpumpningen kommer att sträcka sig bortom fiskarna och vattendragen, för. Bönder i det området hoppas kunna spara tillräckligt med vatten så att kommande generationer kan fortsätta arbeta på marken. Och de vardagliga platser som drar nytta av vatten kan också försvinna.

"Om de tappar floden, de kommer inte bara att förlora fiskar, men de kommer också att tappa vatten för sina nötkreatur, och bomullsträ som ger skugga, "Förklarade Fausch." De tappar också gräset som växer i flodområdet, vilket är kritiskt foder för nötkreatur på sommaren. Något av det är din försörjning, men det är också platsen för picknick, och att jaga rådjur och kalkoner. Om du förlorar floden, du förlorar en viktig egenskap i det landskapet. "

Fausch sa att det finns några tecken på framsteg, trots de dystra fynden. Lokala tjänstemän har satt mätare på brunnar för att se till att bönderna bara pumpar den mängd vatten som är tillåtet enligt deras tillstånd. Och bönder experimenterar alltid med ny teknik som gör det möjligt för dem att optimera mängden vatten de använder för att uppnå de högsta grödorna, eftersom det krävs elektricitet för att pumpa vattnet djupt under jorden och detta är en viktig kostnad för dem. Detta betyder inte att grundvattennivåerna som matar strömmar inte sjunker, men i stället sjunker i en långsammare takt än tidigare, han sa.

Odling av torrmarksgrödor ett alternativ

Ytterligare ett alternativ, även om det kan vara svårt att sälja, är för bönder att odla torrmarksgrödor, vilket betyder att de bara förlitar sig på nederbörd varje år, istället för att pumpa vatten. Problemet är att skördeavkastningen varierar kraftigt från år till år, beroende på regnet.

"Varje bonde förstår att de så småningom inte längre kommer att ha råd att pumpa så mycket vatten, "sa Fausch." Jordbrukare är fantastiska ekonomer. Nya alternativ som ekonomisk droppbevattning diskuteras, och jordbrukare kommer sannolikt att byta till dessa alternativ när de blir tillgängliga. "

Fausch, som har studerat floder under hela sin karriär, blir tveksam när man pratar om forskningen. "När vi förlorar dessa floder, vi kommer att förlora dem för vår livstid, våra barns livstid, och våra barnbarns livstid, " han sa.

Även om all pumpning stoppades imorgon, akvifer skulle fyllas på mycket långsamt, under de närmaste 100 åren eller mer, sa Fausch. När grundvattennivån steg, floder skulle börja rinna igen.