• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Bönder hämtar grundvatten från den gigantiska Ogallala akvifären snabbare än naturen ersätter det

    Korncirklar i Finney County, Kansas, betecknar bevattnade tomter som använder vatten från Ogallala Aquifer. Kredit:NASA

    Varje sommar torkar USA:s centralslätter, leder till att bönder tappar grundvatten för att bevattna sorghum, soja, bomull, vete och majs och underhålla stora besättningar av nötkreatur och svin. När värmen stiger, oroliga bevattnare samlas för att diskutera om och hur de bör vidta strängare bevarandeåtgärder.

    De vet att om de inte sparar, Ogallala akvifären, källan till deras välstånd, kommer att torka. Ogallala, även känd som High Plains Aquifer, är en av de största underjordiska sötvattenkällorna i världen. Det ligger bakom uppskattningsvis 174, 000 kvadratkilometer av Central Plains och rymmer lika mycket vatten som Lake Huron. Den bevattnar delar av åtta stater, från Wyoming, South Dakota och Nebraska i norr till Colorado, Kansas, Oklahoma, New Mexico och Texas i söder.

    Men den nuvarande torkan som plågar regionen är ovanligt stark och ihållande, driva bönder att lita mer på akvifären och skärpa debatten om dess framtid. En aktuell bedömning av U.S. Drought Monitor, publicerad av University of Nebraska-Lincoln, United States Department of Agriculture och National Oceanic and Atmospheric Administration, visar stora delar av de södra slätterna som upplever torka, allt från "svår" till "exceptionell".

    Dessa oroande utsikter utgör den dramatiska bakgrunden till "Ogallala:Water for a Dry Land, " nu ut i sin tredje upplaga. I den, mina medhistoriker John Opie och Kenna Lang Archer och jag satte aktuella debatter om Ogallala akvifären i samband med regionens lika konfliktfyllda förflutna.

    Tömning av källan

    På 1880-talet, bönder i regionen hävdade att det fanns en stadig rörelse av vatten under deras fötter, som de kallade "underflöde, " från Klippiga bergen österut. Geologen F.N. Darton från U.S. Geological Survey lokaliserade de första konturerna av akvifären nära Ogallala, Nebraska. Hans upptäckt gav näring åt böndernas och bevattningsfrämjarnas ambitioner. En booster, William E. Smythe, besökte Garden City, Kansas, och jublade den bevattnade framtiden. Pumpa underjordiskt vatten, sa han till sin publik, skulle bygga "små hem av tilltalande arkitektur. Vi kommer att omge dem med vackra gräsmattor och kanta dem med träd och häckar ... i ett nytt Kansas tillägnat industriellt oberoende."

    Det tog decennier att förverkliga den där bukoliska visionen. Väderkvarnar kunde bara pumpa så mycket vatten, vilket begränsade mängden mark som bönderna kunde sätta i produktion. Och Ogallalas sand- och grussammansättning saktade ned det nedåtgående flödet av ytvatten för att fylla på det, även under våta årstider.

    Detta spelade ingen roll förrän bönderna började använda bättre borrteknik, gasdrivna vattenpumpar och högteknologiska bevattningssystem efter andra världskriget. Dessa framsteg gjorde Central Plains till världens brödkorg och köttmarknad, årligen genererar livsmedel till ett värde av 20 miljarder USD.

    När fler pumpar borrades in i akvifären för att fånga dess flöde, några började komma upp torra, vilket ledde till mer borrning och pumpning. Mellan slutet av 1800-talet och 2005, U.S. Geological Survey uppskattar att bevattning utarmade akvifären med 253 miljoner acre-fot – cirka 9 procent av dess totala volym. Och tempot ökar. Analysera federal data, Denver Post fann att akvifären krympte dubbelt så snabbt från 2011 till 2017 som den hade under de föregående 60 åren.

    Den nuvarande torkan bidrar bara till dessa elände. Hydrologen Jay Famiglietti vid University of California-Irvine har identifierat Ogallala-regionen och Kaliforniens Central Valley som de två mest överhettade och vattensvältade områdena i USA.

    Förlitar sig på tekniska korrigeringar

    Det är inte första gången som människor har drivit ekosystemen på Central Plains till bristningsgränsen. Från slutet av 1800-talet, nybyggare-kolonister plöjde upp inhemska gräs som skyddade jorden. När en serie intensiva torka inträffade på 1930-talet, uttorkad matjord grundades för att erodera i den ökända Dust Bowl. Ytande vindstormar allmänt kända som "svarta snöstormar" utplånade solen, blåser bort exponerad jord och förskjuter mycket av den mänskliga befolkningen.

    Ogallala Aquifers vattennivå ändras från förutveckling (cirka 1950) till 2015. Kredit:USGS

    Bönder som hängde kvar under andra världskriget satte sitt hopp till högkonstruerade lösningar, såsom kraftfulla pumpar och bevattningssystem med centerpivot. Dessa innovationer, tillsammans med pågående experiment för att bestämma den mest lönsamma typen av grödor att odla och djur att odla, djupt förändrade globala matsystem och livet och försörjningen för Plains-bönderna.

    Idag stöder vissa förespråkare en liknande lösning för bönders vattenbehov:den så kallade Great Canal of Kansas, som skulle pumpa stora mängder vatten från Missourifloden i öster över 360 miles västerut till de mest torra Kansas-länen. Dock, detta projekt kan kosta upp till 20 miljarder dollar att bygga och kräva årliga energikostnader på 500 miljoner dollar. Det är osannolikt att det kommer att byggas, och skulle vara en plåsterlösning om så var fallet.

    Slutet på bevattning?

    Från min synvinkel, Slättens bönder har inte råd att fortsätta pressa mark- och vattenresurser över sina gränser – särskilt i ljuset av klimatförändringarnas kumulativa inverkan på Central Plains. Till exempel, en nyligen genomförd studie hävdar att när torkan bakar landet, bristen på fukt i jorden ökar faktiskt temperaturen. Och när luften värms upp, det torkar jorden ytterligare.

    Denna onda cirkel kommer att påskynda utarmningshastigheten. Och när Ogallala väl är tömd, det kan ta 6, 000 år att ladda naturligt. Med Brent Rogers ord, en direktör för Kansas Groundwater Management District 4, det finns "för många sugrör i en för liten kopp."

    Vissa framsynta bönder svarar på dessa sammankopplade utmaningar. Även när de strävar efter effektivare bevattning, många går över från vattenintensiva grödor som bomull till vete. Ytterligare andra, särskilt i västra Texas, konverterar tillbaka till icke-bevattnat torrlandjordbruk – ett erkännande av de skarpa begränsningarna av bevattningsberoende. Bönder som håller på att utarma andra akviferer i Latinamerika, Östeuropa, Mellanöstern och Asien kan ställas inför liknande val.

    Huruvida dessa initiativ kommer att få stor spridning, eller kan upprätthålla jordbruket på Central Plains, är en öppen fråga. Men borde istället bönder och ranchägare dränera Ogallala akvifären i jakten på snabba vinster, regionen kanske aldrig återhämtar sig.

    Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com