为什么农民正在消耗世界上最大的含水层之一

每年夏天，美国中原地区都会干涸，导致农民利用地下水灌溉高粱，大豆，棉花，小麦和玉米，并养大群牛和猪。随着炎热的加剧，焦虑的灌溉者聚集起来讨论是否以及如何采取更严格的保护措施。

他们知道，如果他们不保护，他们繁荣的源头奥加拉拉含水层将会枯竭。 Ogallala，也被称为高原含水层，是世界上最大的地下淡水资源之一。它位于中原地区估计174,000平方英里的范围内，并拥有与休伦湖一样多的水。它灌溉了八个州的部分地区，从怀俄明州，南达科他州和北部的内布拉斯加州到科罗拉多州，堪萨斯州，俄克拉荷马州，新墨西哥州和南部的德克萨斯州。

但目前困扰该地区的干旱异常强劲和持久，促使农民更多地依赖含水层，加剧对其未来的争论。美国内布拉斯加大学林肯分校，美国农业部和国家海洋与大气管理局发布的美国干旱监测报告的当前评估显示，南部平原的大片地区经历了从“严重”到“特殊”的干旱。 “。

这些令人担忧的前景形成了戏剧性的背景 奥加拉拉：旱地用水 ，现在是第三版。在其中，我的历史学家John Opie和Kenna Lang Archer和我在该地区同样相互冲突的过去的背景下对Ogallala含水层进行了当前的辩论。

耗尽源头

在19世纪80年代，该地区的农民声称他们脚下的水流稳定，他们称之为“下溢”，来自落基山脉以东。地质学家F.N.美国地质调查局的Darton在内布拉斯加州奥加拉附近找到了含水层的第一个轮廓。他的发现滋养了农民和灌溉推动者的野心。一个助推器William E. Smythe参观了堪萨斯州的花园城，并为灌溉的未来欢呼。他告诉观众，抽水的地下水将建造“令人赏心悦目的建筑的小屋”。我们将用美丽的草坪环绕它们，用树木和篱笆围起它们……在一个致力于工业独立的新堪萨斯州。“

这种田园风光的愿景需要几十年才能实现。风车只能抽取大量的水，这限制了农民可以投入生产的土地数量。而且，即使在潮湿的季节，奥加拉拉的沙子和砾石成分也会减缓地表水的向下流动以补充它。

直到第二次世界大战后农民开始采用更好的钻井技术，燃气动力水泵和高科技灌溉系统，这才算无关紧要。这些进步使中原地区成为世界粮仓和肉类市场，每年产生价值200亿美元的食品。

随着越来越多的泵钻入含水层以捕获其流量，一些泵开始变干，这导致更多的钻井和泵送。从19世纪末到2005年，美国地质调查局估计灌溉使含水层减少了2.53亿英亩 - 约占其总量的9％。而且步伐正在加快。分析联邦数据， 丹佛邮报 发现含水层从2011年到2017年的收缩速度是过去60年的两倍。

目前的干旱只会加剧这些困境。加州大学欧文分校水文学家Jay Famiglietti已将奥加拉拉地区和加利福尼亚中央河谷确定为美国两个过热和缺水的地区。

依靠技术修复

这不是人类第一次将中原地区的生态系统推向破裂点。从19世纪后期开始，定居者 - 殖民者耕种了保护土壤的原生草。当20世纪30年代发生一系列强烈干旱时，干涸的表土在臭名昭着的沙尘暴中被腐蚀。被广泛称为“黑色暴风雪”的咆哮风暴遮蔽了太阳，吹走了暴露的土壤并取代了大部分人口。

在第二次世界大战中徘徊的农民们希望采用高度工程化的解决方案，例如高功率泵和中心枢纽灌溉系统。这些创新，以及正在进行的实验，以确定最有利可图的种植作物和动物饲养，深刻改变了全球粮食系统以及平原农民的生活和生计。

今天，一些倡导者支持对农民的用水需求进行类似的修复：所谓的堪萨斯大运河，它将从东部360英里以东的密苏里河向大多数干旱的堪萨斯州县输送大量的水。然而，这个项目可能耗资高达200亿美元，需要每年5亿美元的能源支出。它不太可能被构建，如果是的话，它将是一个创可贴解决方案。

灌溉结束？

在我看来，平原农民无法继续推动土地和水资源超出其极限 - 特别是考虑到气候变化对中原地区的累积影响。例如，最近的一项研究表明，当干旱烘烤土地时，土壤中缺乏水分实际上会使温度升高。随着空气变热，土壤进一步干燥。

这种恶性循环将加速消耗速度。一旦Ogallala被清空，可能需要6000年才能自然补给。用堪萨斯州地下水管理区4区主任布伦特罗杰斯的话来说，“太小的杯子里有太多的吸管”。

一些有远见的农民正在应对这些相互关联的挑战。即使他们追求灌溉效率，许多人也从棉花等水资源作物转向小麦。尽管如此，其他人，特别是在德克萨斯州西部，正在转变为非灌溉旱地农业 - 这是对灌溉依赖性的严重限制的认可。在拉丁美洲，东欧，中东和亚洲消耗其他含水层的农民可能面临类似的选择。

这些举措是否会普及，或者能否在中原地区维持农业，这是一个悬而未决的问题。但是，农民和牧场主应该为了追求快速利润而耗尽奥加拉拉含水层，该地区可能永远无法恢复。

本文最初发表在Char Miller的The Conversation上。阅读原文。