Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Landmænd trækker grundvand fra den gigantiske Ogallala-akvifer hurtigere, end naturen erstatter det

Korncirkler i Finney County, Kansas, betegne kunstvandede grunde, der bruger vand fra Ogallala-akviferen. Kredit:NASA

Hver sommer går USA's Central Plains tør, får landmændene til at tappe grundvandet for at vande sorghum, soja, bomuld, hvede og majs og opretholde store besætninger af kvæg og svin. Når varmen stiger, ængstelige vandingsanlæg samles for at diskutere, om og hvordan de skal vedtage strengere bevaringsforanstaltninger.

De ved, at hvis de ikke sparer, Ogallala Akvifer, kilden til deres velstand, bliver tør. Ogallala, også kendt som High Plains Akvifer, er en af ​​de største underjordiske ferskvandskilder i verden. Det ligger til grund for anslået 174, 000 kvadratkilometer af Central Plains og rummer lige så meget vand som Lake Huron. Det vander dele af otte stater, fra Wyoming, South Dakota og Nebraska i nord til Colorado, Kansas, Oklahoma, New Mexico og Texas i syd.

Men den nuværende tørke, der plager regionen, er usædvanlig stærk og vedvarende, at få landmænd til at stole mere på grundvandsmagasinet og skærpe debatten om dets fremtid. En aktuel vurdering fra U.S. Drought Monitor, udgivet af University of Nebraska-Lincoln, det amerikanske landbrugsministerium og National Oceanic and Atmospheric Administration, viser store dele af de sydlige sletter, der oplever tørke, der spænder fra "alvorlig" til "ekstraordinær".

Disse bekymrende udsigter danner den dramatiske baggrund for "Ogallala:Water for a Dry Land, " nu ude i sin tredje udgave. I den, mine medhistorikere John Opie og Kenna Lang Archer og jeg sætter aktuelle debatter om Ogallala Akvifer i sammenhæng med regionens lige så konfliktfyldte fortid.

Dræning af kilden

I 1880'erne, bønder i regionen hævdede, at der var en konstant bevægelse af vand under deres fødder, som de kaldte "underløb, " fra Rockies øst. Geolog F.N. Darton fra U.S. Geological Survey lokaliserede de første konturer af grundvandsmagasinet nær Ogallala, Nebraska. Hans opdagelse gav næring til landmændenes og kunstvandingspromotørernes ambitioner. En booster, William E. Smythe, besøgte Garden City, Kansas, og jublede over den kunstvandede fremtid. pumpning af underjordisk vand, fortalte han sit publikum, ville bygge "små hjem af tiltalende arkitektur. Vi vil omgive dem med smukke græsplæner og omkranse dem med træer og hække ... i et nyt Kansas dedikeret til industriel uafhængighed."

Det tog årtier at realisere denne bukoliske vision. Vindmøller kunne kun pumpe så meget vand, hvilket begrænsede mængden af ​​jord, bønder kunne sætte i produktion. Og Ogallalas sand- og grussammensætning bremsede den nedadgående strøm af overfladevand for at genopfylde den, selv i våde årstider.

Dette betød ikke noget, før landmænd begyndte at tage bedre boreteknologi i brug, gasdrevne vandpumper og højteknologiske vandingssystemer efter Anden Verdenskrig. Disse fremskridt gjorde Central Plains til verdens brødkurv og kødmarked, årligt generere fødevarer til en værdi af 20 milliarder USD.

Efterhånden som flere pumper blev boret ind i grundvandsmagasinet for at fange dets flow, nogle begyndte at blive tørre, hvilket førte til mere boring og pumpning. Mellem slutningen af ​​det 19. århundrede og 2005, U.S. Geological Survey anslår, at kunstvanding udtømte grundvandsmagasinet med 253 millioner acre-fod - omkring 9 procent af dets samlede volumen. Og tempoet accelererer. Analyse af føderale data, Denver Post fandt, at grundvandsmagasinet krympede dobbelt så hurtigt fra 2011 til 2017, som det havde gjort i løbet af de foregående 60 år.

Den nuværende tørke bidrager kun til disse problemer. Hydrologen Jay Famiglietti fra University of California-Irvine har identificeret Ogallala-regionen og Californiens Central Valley som de to mest overophedede og vandsultede områder i USA.

Stoler på teknologiske rettelser

Det er ikke første gang, at mennesker har skubbet økosystemer på Central Plains til bristepunktet. Fra slutningen af ​​det 19. århundrede, nybygger-kolonister pløjede indfødte græsser op, der beskyttede jorden. Da en række intense tørkeperioder ramte i 1930'erne, udtørret muldjord blev grundet til at erodere i den berygtede Dust Bowl. Hylende vindstorme kendt som "sorte snestorme" udslettede solen, blæser blottet jord væk og fortrænger en stor del af den menneskelige befolkning.

Ogallala Aquifer vandstandsændringer fra forududvikling (ca. 1950) til 2015. Kredit:USGS

Landmænd, der hang på gennem Anden Verdenskrig, satte deres håb i højkonstruerede løsninger, såsom højdrevne pumper og center-pivot kunstvandingssystemer. Disse innovationer, sammen med igangværende eksperimenter for at bestemme den mest rentable slags afgrøder at dyrke og dyr at dyrke, dybt ændrede globale fødevaresystemer og liv og levebrød for Plains-bønder.

I dag støtter nogle fortalere en lignende løsning på bøndernes vandbehov:Den såkaldte Great Canal of Kansas, som ville pumpe enorme mængder vand fra Missouri-floden i øst over 360 miles vest til de mest tørre Kansas amter. Imidlertid, dette projekt kan koste op til $20 milliarder at bygge og kræve årlige energiudgifter på $500 millioner. Det er usandsynligt, at det bliver bygget, og ville være en plasterløsning, hvis det var.

Slut med kunstvanding?

Efter min mening, Slettebønder har ikke råd til at fortsætte med at skubbe jord- og vandressourcer ud over deres grænser – især i lyset af klimaændringernes kumulative indvirkning på Central Plains. For eksempel, en nylig undersøgelse hævder, at når tørken bager jorden, mangel på fugt i jorden øger faktisk temperaturen. Og når luften varmes op, det udtørrer jorden yderligere.

Denne onde cirkel vil fremskynde udtømningshastigheden. Og når Ogallala er tømt, det kunne tage 6, 000 år at genoplade naturligt. Med Brent Rogers ord, en direktør for Kansas Groundwater Management District 4, der er "for mange sugerør i en for lille kop."

Nogle fremsynede landmænd reagerer på disse forbundne udfordringer. Selv når de stræber efter effektivitetsgevinster i kunstvanding, mange skifter fra vandtunge afgrøder som bomuld til hvede. Atter andre, især i det vestlige Texas, konverterer tilbage til ikke-irrigeret tørlandbrug - en erkendelse af de skarpe begrænsninger af kunstvandingsafhængighed. Landmænd, der udtømmer andre grundvandsmagasiner i Latinamerika, øst Europa, Mellemøsten og Asien kunne stå over for lignende valg.

Om disse initiativer vil blive udbredt, eller kan opretholde landbruget på Central Plains, er et åbent spørgsmål. Men skulle landmænd og ranchere i stedet dræne Ogallala-akviferen i jagten på hurtig profit, regionen kommer sig måske aldrig.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.




Varme artikler