En drönare svävade i höjden över ett brinnande varmt sädesfält i nordöstra Colorado på en morgon nyligen, ta bilder med en infraröd kamera för att hjälpa forskare att bestämma hur mycket vatten de skulle ge grödorna nästa dag.

Efter en kort stund, slingrande flyg över fältet, drönaren landade och forskarna tog bort en handfull minneskort. Tillbaka vid sina datorer, de analyserade bilderna efter tecken på att majsen var stressad av brist på vatten.

Denna U.S. Department of Agriculture-station utanför Greeley och andra platser i sydväst experimenterar med drönare, specialiserade kameror och annan teknik för att få ut det mesta av varje droppe vatten i Coloradofloden – en viktig men belägrad vattenväg som betjänar uppskattningsvis 40 miljoner människor.

Fjärrsensorer mäter markfuktigheten och vidarebefordrar avläsningarna via Wi-Fi. Mobilappar samlar in data från väderstationer för jordbruket och beräknar hur mycket vatten olika grödor förbrukar. Forskare minskade medvetet på vattnet för vissa grödor, försöker få den bästa skörden med minsta möjliga mängd fukt – en praxis som kallas underskottsbevattning.

I framtiden, små nålar fästa på växter kan direkt mäta hur mycket vatten de innehåller och signalera bevattningssystem att automatiskt slås på eller av.

"Det är som nästan varje månad att någon kommer på något här och där, sa Don Ackley, vattenförvaltningschef för Coachella Valley Water District i södra Kalifornien. "Man kan nästan inte hänga med."

Forskare och bönder genomför liknande experiment i torra områden runt om i världen. Behovet är särskilt trängande i sju amerikanska delstater som är beroende av Coloradofloden:Arizona, Kalifornien, Colorado, Nevada, New Mexico, Utah och Wyoming.

Floden har gott om vatten i sommar efter en ovanligt snörik vinter i bergen i västra USA. Men klimatologer varnar för att flodens långsiktiga utsikter i bästa fall är osäkra och i värsta fall fruktansvärda, och konkurrensen om vatten kommer bara att intensifieras i takt med att befolkningen växer och klimatet förändras.

World Resources Institute säger att de sju Colorado River-staterna har några av de högsta nivåerna av vattenstress i landet, baserat på procentandelen tillgängliga förnödenheter de använder under ett år. New Mexico var den enda staten i landet under extremt hög vattenstress.

• 
• 
• 
• 
• 

Den federala regeringen kommer att släppa en noggrant övervakad prognos på torsdag om huruvida Colorado River-systemet har tillräckligt med vatten för att möta alla krav från nedströms stater under kommande år.

Floden försörjer mer än 7, 000 kvadrat miles (18, 000 kvadratkilometer) jordbruksmark och stödjer en jordbruksindustri på 5 miljarder dollar om året, inklusive en betydande andel av landets vintergrönsaker, enligt U.S. Bureau of Reclamation, som förvaltar de flesta av de stora dammarna och reservoarerna i de västra staterna.

Pacific Institute, en miljögrupp, säger att floden också bevattnar cirka 700 kvadratkilometer (1, 820 kvadratkilometer) i Mexiko.

Jordbruket använder 57 % till 70 % av systemets vatten i USA, säger forskare. Problemet för beslutsfattare är hur man kan avleda en del av detta för att möta behoven i växande städer utan att torka ut gårdar, rancher och miljön.

Forskarnas mål är att förstå grödor, jord och väder så fullständigt att bönderna vet exakt när och hur mycket de ska bevattna.

"Vi kallar det precisionsjordbruk, precisionsbevattning, " sa Huihui Zhang, en ingenjör vid Department of Agriculture som utför experiment på forskningsgården Greeley. "Rätt mängd vid rätt tidpunkt på rätt plats."

Palo Verde Irrigation District i södra Kalifornien försöker med underskottsbevattning på alfalfa, den mest odlade grödan i Colorado River Basin.

Blålusern, som skördas som hö för att mata hästar och boskap, kan kapas och balas flera gånger om året i vissa klimat. Palo Verde-distriktet experimenterar med reducerat vatten för midsommargrödan, som kräver mer bevattning men ger lägre skörd.

Sensorer placerade över testplotterna mäter indirekt hur mycket vatten växterna använder, och den skördade skörden vägs för att bestämma avkastningen.

"Frågan blir då, vad är det ekonomiska värdet av den förlorade skörden kontra det ekonomiska värdet av det sparade vattnet?" sa Bart Fisher, en tredje generationens lantbrukare och ledamot i bevattningsdistriktsstyrelsen.

Blaine Carian, som odlar vindruvor, citroner och dadlar i Coachella, Kalifornien, använder redan underskottsbevattning. Han sa att att undanhålla vatten vid viktiga tillfällen förbättrar smaken av hans druvor genom att påskynda produktionen av socker.

Han använder också väderstationer på gården och jordfuktighetsmätare, hålla reda på data på sin mobiltelefon. Hans dropp- och mikrospraybevattningssystem levererar vatten direkt till basen av en växt eller dess rötter istället för att mätta en hel åker.

För Carian och många andra bönder, teknikens dragningskraft handlar lika mycket om ekonomi som att spara vatten.

"Bevarandet är bara en biprodukt. Vi får bättre skördar, och vi är, i allmänhet, spara pengar, " han sa.

Men forskare säger att vattenbesparande teknik kan avgöra om vissa gårdar överhuvudtaget kan fortsätta i affärer, speciellt i Arizona, som står inför nedskärningar i sin del av Coloradoflodens vatten under en beredskapsplan för torka som de sju staterna klubbade i år.

Drönarmonterade kameror och skördemonitorer – som mäter tätheten av grödor som majs och vete när de passerar genom skördeutrustning – kan visa en bonde vilken mark som är produktiv och vilken som inte är det, sa Ed Martin, en professor och förlängningsspecialist vid University of Arizona.

"Om vi ​​ska ta ut saker ur produktion för att vi inte har tillräckligt med vatten, Jag tror att dessa tekniker kan hjälpa dig att identifiera vilka du bör ta ut, sa Martin.

Varje teknik har fördelar och begränsningar, sa Kendall DeJonge, en annan ingenjör från jordbruksavdelningen som forskar på Greeley-gården.

Jordfuktighetsmätare mäter en enda punkt, men en gård har en rad förhållanden och jordarter. Infraröda bilder kan upptäcka törstiga grödor, men först efter att de behöver vatten. Jordbrukets väderstationer ger en mängd data om det senaste förflutna, men de kan inte förutse framtiden.

"Alla dessa saker är verktyg i verktygslådan, DeJonge sa. "Ingen av dem är en silverkula."

© 2019 Associated Press. Alla rättigheter förbehållna.