การพร่องน้ำใต้ดินเป็นเวลาหลายปีที่เป็นปัญหาที่เพิ่มขึ้นในตะวันตกตะวันตกเฉียงใต้และที่อื่น ๆ ตอนนี้นักวิจัยกล่าวว่าอาจคุกคามเสบียงอาหารในสหรัฐอเมริกา
ปัญหาได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดี การศึกษาเมื่อต้นเดือนนี้พบว่าการปั๊มน้ำใต้ดินส่วนเกินทำให้ทะเลเพิ่มขึ้น- (และในเดือนมีนาคมการศึกษาพบว่าชาวอเมริกัน 4 ล้านคนถูกคุกคามโดยทะเลที่ลุกขึ้น.) ระหว่างประมาณปี 1970 และ 1990 การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลที่เกิดจากการสูบน้ำใต้ดินถูกยกเลิกโดยการก่อสร้างเขื่อนซึ่งดักน้ำในอ่างเก็บน้ำเพื่อให้น้ำน้อยลงน้ำไปทะเล การศึกษาในปี 2551ยืนยันผลกระทบนี้-
นี่คือสิ่งที่: น้ำใต้ดินที่สูบเพื่อการชลประทานน้ำดื่มและการใช้งานในอุตสาหกรรมมักจะไม่จบลงใต้ดิน แต่มันจะไหลลงสู่ลำธารหรือแม่น้ำหรือระเหยไปสู่ชั้นบรรยากาศในที่สุดก็หาทางไปสู่มหาสมุทร
การศึกษาอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าชั้นหินอุ้มน้ำหลายแห่ง - ทะเลสาบใต้ดินธรรมชาติที่สร้างน้ำขึ้นมาหลายล้านปี - กำลังถูกสูบแห้ง พื้นดินมีแนวโน้มที่จะกะทัดรัดเมื่อน้ำสกัดและเมื่อหมดแล้วมักจะไม่สามารถเก็บน้ำได้มากเท่าที่เคยทำ - เหมือนฟองน้ำที่หายไป
โครงการศึกษาใหม่ที่ว่าแหล่งอาหารของสหรัฐอเมริกาอาจมีความเสี่ยงต่อการสูญเสียน้ำใต้ดินอย่างรวดเร็วจากการเกษตรแบบชลประทาน
การศึกษารายละเอียดวันนี้ในวารสารการดำเนินการของ National Academy of Sciencesวาดภาพความละเอียดสูงสุดถึงวิธีการลดลงของน้ำใต้ดินในพื้นที่และเวลาในหุบเขากลางของแคลิฟอร์เนียและที่ราบสูงของนักวิจัยกลางสหรัฐหวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยให้การใช้น้ำอย่างยั่งยืนมากขึ้นในพื้นที่เหล่านี้แม้ว่าพวกเขาคิดว่าการเกษตรชลประทานอาจไม่ยั่งยืนในบางส่วน
“ เราเห็นการเปลี่ยนแปลงในทั้งสองพื้นที่อยู่แล้ว” บริดเก็ตสแคนลอนนักวิทยาศาสตร์การวิจัยอาวุโสของมหาวิทยาลัยเท็กซัสที่สำนักงานธรณีวิทยาเศรษฐกิจของออสตินและผู้เขียนนำการศึกษากล่าว “ เราเห็นการลดลงของประชากรในชนบทในที่ราบสูงการเพิ่มขึ้นของเมืองกำลังแทนที่ฟาร์มในหุบเขากลางและในช่วงฤดูแล้งเกษตรกรบางคนถูกบังคับให้ต้องตกหลุมที่ดินของพวกเขาแนวโน้มเหล่านี้จะเร่งความเร็วเมื่อปัญหาการขาดแคลนน้ำรุนแรงขึ้น”
ผลการศึกษาใหม่สามรายการมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ: ครั้งแรกในช่วงฤดูแล้งล่าสุดในหุบเขากลางของแคลิฟอร์เนียตั้งแต่ปี 2549-2552 เกษตรกรในภาคใต้ลดลงพอที่จะเติมเต็มน้ำใต้ดินที่ใหญ่ที่สุดของประเทศทะเลสาบทุ่งหญ้าใกล้ลาสเวกัส ประการที่สองหนึ่งในสามของการสูญเสียน้ำใต้ดินในที่ราบสูงเกิดขึ้นในพื้นที่เพียง 4% ของพื้นที่ และประการที่สามนักวิจัยคาดการณ์ว่าหากแนวโน้มปัจจุบันยังคงดำเนินต่อไปบางส่วนของที่ราบสูงทางใต้ที่สนับสนุนการเกษตรแบบชลประทานซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในเท็กซัส Panhandle และแคนซัสตะวันตกจะไม่สามารถทำได้ภายในไม่กี่ทศวรรษ
Central Valley ของแคลิฟอร์เนียบางครั้งเรียกว่า "ตะกร้าผลไม้และผัก" ของประเทศ ที่ราบสูงซึ่งวิ่งจากเท็กซัสตะวันตกเฉียงเหนือไปยังไวโอมิงตอนใต้และดาโคตาใต้บางครั้งเรียกว่า "ตะกร้าข้าว" ของประเทศ เมื่อรวมเข้าด้วยกันทั้งสองภูมิภาคผลิตผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรมูลค่า 56 พันล้านเหรียญสหรัฐในปี 2550 ซึ่งคิดเป็นส่วนใหญ่ของการผลิตอาหารของประเทศ พวกเขายังมีครึ่งหนึ่งของการสูญเสียน้ำใต้ดินทั้งหมดในสหรัฐอเมริกาส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการชลประทานพืชผล
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เกษตรกรใน Central Valley ของรัฐแคลิฟอร์เนียเริ่มสูบน้ำใต้ดินเพื่อชลประทานพืชผล เมื่อเวลาผ่านไประดับน้ำใต้ดินลดลงมากถึง 400 ฟุตในบางสถานที่ จากช่วงทศวรรษที่ 1930 ถึงยุค 70 หน่วยงานของรัฐและรัฐบาลกลางได้สร้างระบบเขื่อนอ่างเก็บน้ำและคลองเพื่อถ่ายโอนน้ำจากทางเหนือที่ค่อนข้างน้ำไปทางทิศใต้ที่แห้งมาก ตั้งแต่นั้นมาระดับน้ำใต้ดินในบางพื้นที่เพิ่มขึ้นมากถึง 300 ฟุต ในที่ราบสูงเกษตรกรเริ่มปั๊มน้ำใต้ดินขนาดใหญ่เป็นครั้งแรกสำหรับการชลประทานในพืชในช่วงทศวรรษที่ 1930 และยุค 40; แต่การชลประทานขยายตัวอย่างมากในการตอบสนองต่อภัยแล้งในปี 1950 ตั้งแต่นั้นมาระดับน้ำใต้ดินมีการลดลงอย่างต่อเนื่องในบางสถานที่มากกว่า 150 ฟุต
Scanlon และเพื่อนร่วมงานของเธอในการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาและUniversité de Rennes ในฝรั่งเศสใช้บันทึกระดับน้ำจากหลุมหลายพันแห่งข้อมูลจากนาซ่าดาวเทียมเกรซและแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษาการพร่องน้ำใต้ดินในทั้งสองภูมิภาค
เกรซดาวเทียมตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในสนามแรงโน้มถ่วงของโลกซึ่งควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงในการเก็บน้ำเป็นหลัก Byron Tapley ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยอวกาศของมหาวิทยาลัยนำการพัฒนาของ Grace Satellites ซึ่งเพิ่งฉลองครบรอบ 10 ปีของพวกเขา
Scanlon และเพื่อนร่วมงานของเธอแนะนำหลายวิธีในการสร้างการเกษตรชลประทานใน Central Valley ยั่งยืนมากขึ้น: แทนที่ระบบชลประทานน้ำท่วม (ใช้กับพืชครึ่งหนึ่ง) ด้วยการโรยและระบบหยดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ปัจจุบันธนาคารน้ำใต้ดินเก็บน้ำ 2 ถึง 3 ลูกบาศก์กิโลเมตรในแคลิฟอร์เนียคล้ายกับหรือมากกว่าความสามารถในการจัดเก็บของอ่างเก็บน้ำผิวน้ำขนาดใหญ่หลายแห่งในรัฐ ธนาคารน้ำใต้ดินเป็นแนวทางที่มีคุณค่าสำหรับแหล่งน้ำยามเย็นในช่วงสุดขั้วของสภาพอากาศตั้งแต่ภัยแล้งจนถึงน้ำท่วม
ด้วยเหตุผลหลายประการ Scanlon และผู้เชี่ยวชาญอื่น ๆ ไม่คิดว่าวิธีการทางวิศวกรรมเหล่านี้หรือทางวิศวกรรมอื่น ๆ จะช่วยแก้ปัญหาในที่ราบสูง เมื่อระดับน้ำใต้ดินลดลงต่ำเกินไปที่จะสนับสนุนการทำฟาร์มแบบชลประทานในบางพื้นที่เกษตรกรจะถูกบังคับให้เปลี่ยนจากพืชที่ได้รับการชลประทานเช่นข้าวโพดเป็นพืชที่ไม่ได้รับการชลประทานเช่นข้าวฟ่างหรือไปยัง Rangeland การเปลี่ยนแปลงอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายทางเศรษฐกิจเนื่องจากพืชที่ไม่ได้รับการชลประทานสร้างผลผลิตจากพืชชลประทานประมาณครึ่งหนึ่งและมีความเสี่ยงต่อความแห้งแล้งมากขึ้น
“ การเกษตรโดยทั่วไปในพื้นที่สูงทางใต้ส่วนใหญ่นั้นไม่ยั่งยืน” Scanlon กล่าว
