เกือบ 70 เปอร์เซ็นต์ของน้ำใต้ดินที่เก็บไว้ในบางส่วนของชั้นหินอุ้มน้ำสูงของสหรัฐอเมริกา - อ่างเก็บน้ำใต้ดินขนาดใหญ่ที่ทอดยาวไปถึงแปดรัฐตั้งแต่เซาท์ดาโคตาถึงเท็กซัสและจัดหาน้ำใต้ดินที่ชลประทานของประเทศ 30 เปอร์เซ็นต์
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยรัฐแคนซัสในแมนฮัตตัน, Kan. ได้ทำการศึกษาสี่ปีของส่วนหนึ่งของชั้นหินอุ้มน้ำสูงเรียกว่า Ogallala Aquifer ซึ่งให้การชลประทานที่สำคัญทางการเกษตรมากที่สุดในรัฐแคนซัสและเป็นแหล่งน้ำดื่มที่สำคัญสำหรับภูมิภาค
หากแนวโน้มการชลประทานในปัจจุบันยังคงไม่ลดลง 69 เปอร์เซ็นต์ของที่มีอยู่น้ำใต้ดินจะถูกระบายออกในอีกห้าทศวรรษข้างหน้านักวิจัยกล่าวในการศึกษาที่ตีพิมพ์ออนไลน์ในวันนี้ (26 สิงหาคม) ในการดำเนินการในวารสารของ National Academy of Sciences
“ ฉันคิดว่าโดยทั่วไปแล้วมันเป็นที่เข้าใจกันว่าระดับน้ำใต้ดินกำลังลดลงและในบางจุดในอัตราการสูบน้ำน้ำใต้ดินในอนาคตจะลดลง” David Steward ผู้เขียนนำการศึกษาศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาของมหาวิทยาลัยรัฐแคนซัสกล่าวในแถลงการณ์ "อย่างไรก็ตามมีคำถามมากมายเกี่ยวกับระยะเวลาที่น้ำจะอยู่ได้นานแค่ไหนที่ชั้นหินอุ้มน้ำจะใช้เวลานานแค่ไหนในการเติมและสิ่งที่สังคมสามารถทำได้" -การตรวจสอบ Earth: 10 สัญญาณสถานะสุขภาพ-
การวัดน้ำ
สจ๊วตและเพื่อนร่วมงานของเขารวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับระดับน้ำใต้ดินในอดีตและปัจจุบันใน Agallala Aquifer และพัฒนาแบบจำลองทางสถิติเพื่อฉายสถานการณ์ต่าง ๆ ของการพร่องน้ำในอีก 100 ปีข้างหน้า
การใช้แนวโน้มการใช้น้ำในปัจจุบันเป็นแนวทางนักวิจัยประเมินว่า 3 เปอร์เซ็นต์ของน้ำของน้ำแข็งถูกใช้ในปี 1960 30 เปอร์เซ็นต์ของน้ำของน้ำแข็งถูกระบายออกมาในปี 2010; และอ่างเก็บน้ำ 69 เปอร์เซ็นต์จะถูกแตะในปีพ. ศ. 2563 มันจะใช้เวลาเฉลี่ย 500 ถึง 1,300 ปีในการเติมน้ำแข็งชั้นสูงอย่างสมบูรณ์สจ๊วตกล่าวเสริม
แต่หากการลดการใช้น้ำกลายเป็นเรื่องสำคัญทันทีอาจเป็นไปได้ที่จะใช้ประโยชน์จากทรัพยากรของน้ำแข็งและเพิ่มการผลิตทางการเกษตรสุทธิตลอดปี 2110 นักวิจัยกล่าว
"แนวคิดหลักคือถ้าเราสามารถประหยัดน้ำได้ในวันนี้มันจะส่งผลให้จำนวนปีที่เราจะได้รับการเพิ่มขึ้นอย่างมากเกษตรกรรมในแคนซัส "สจ๊วตกล่าว
ตัวแปรมากมาย
กระนั้นการคาดการณ์เกี่ยวกับความมั่นคงทางน้ำนั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากมีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณาและแม้ว่าชั้นสูงของชั้นน้ำแข็งจะสัมผัสกับแปดรัฐที่แตกต่างกันผลกระทบสามารถมีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นอย่างมาก Bridget Scanlon นักวิทยาศาสตร์วิจัยอาวุโสและผู้นำโครงการแหล่งน้ำอย่างยั่งยืนที่มหาวิทยาลัยเท็กซัส
“ เรารู้ว่าน้ำแข็งกำลังหมดลง แต่การพยายามฉายระยะยาวเป็นเรื่องยากมากเพราะมีปัญหาด้านสภาพภูมิอากาศและแง่มุมทางสังคมที่ต้องรวมอยู่ด้วย” Scanlon กล่าวกับ Livescience "การคาดการณ์เป็นเรื่องยากมากเพราะฉันคิดว่าเราไร้เดียงสาเกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ มากมายเช่นเหตุการณ์สภาพอากาศที่รุนแรง"
Scanlon ชี้ให้เห็นว่าการศึกษาใหม่ไม่ได้พิจารณาถึงผลกระทบของสภาพอากาศที่รุนแรงเช่นภัยแล้งหรือน้ำท่วม ในปี 2554เท็กซัสประสบภัยแล้งที่รุนแรงนั่นทำให้รัฐเสียไป 8 พันล้านเหรียญสหรัฐในการขาดทุนทางเศรษฐกิจตามรายงานของ Susan Combs, Texas Controller ของบัญชีสาธารณะนาซ่าดาวเทียมที่ศึกษาดินแดนที่แห้งแล้งระบุว่าภัยแล้งทำให้ชั้นหินอุ้มน้ำของภูมิภาคลดลงในระดับต่ำซึ่งไม่ค่อยได้เห็นตั้งแต่การทำแผนที่ประเภทนี้เริ่มขึ้นกว่า 60 ปีที่ผ่านมา -แห้งขึ้น: ภาพถ่ายเปิดเผยความแห้งแล้งในเท็กซัสที่ทำลายล้าง-
การหาทางออกสำหรับปัญหาการพร่องน้ำใต้ดินก็เป็นเรื่องยากเช่นกันโดยไม่ต้องกำหนดเป้าหมายอย่างไม่เป็นธรรมของเกษตรกร Scanlon กล่าว
“ เกษตรกรกำลังพยายามหาเลี้ยงชีพและพวกเขากำลังตอบสนองต่อเศรษฐศาสตร์” เธออธิบาย "การขอให้พวกเขาลดน้ำอย่างมากอาจเป็นเหมือนขอให้ฉันเกษียณตอนนี้เพราะมีคนว่างงานจำนวนมาก"
ไม่รู้จักมากเกินไป?
สจ๊วตและเพื่อนร่วมงานของเขาคาดว่าจะมีเทคโนโลยีในอนาคตจะช่วยให้เกษตรกรชลประทานที่ดินของพวกเขาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น -ประสิทธิภาพการใช้น้ำเพิ่มขึ้นประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์ต่อปีในแคนซัสซึ่งหมายความว่าทุก ๆ ปีเราจะเติบโตมากกว่า 2 เปอร์เซ็นต์สำหรับแต่ละหน่วยของน้ำ "Steward กล่าว" นั่นเกิดขึ้นเนื่องจากเทคโนโลยีการชลประทานที่เพิ่มขึ้นพันธุศาสตร์การเพาะปลูกและกลยุทธ์การจัดการ "
แต่ในบางพื้นที่ของที่ราบของประเทศคุณสมบัติของน้ำใต้ดินและดินส่วนใหญ่กำหนดเทคนิคการชลประทาน Scanlon กล่าว ในบางส่วนของเท็กซัสและแคนซัสน้ำใต้ดินคือ Brinier ซึ่งหมายความว่าหากเกษตรกรบางคนใช้เทคนิคการชลประทานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นพวกเขาจะสูบฉีดเงินฝากเค็มที่ไม่ได้รับการชะล้างอย่างเพียงพอจากปริมาณน้ำฝน
“ นี่เป็นการศึกษาที่ดีมาก แต่เราจำเป็นต้องจัดการกับความแห้งแล้งและปัญหาทางเศรษฐกิจและสังคมและวิธีการอื่น ๆ เพื่อหาปัญหานอกเหนือจากทางเทคนิค” Scanlon กล่าว "ถ้าเราไม่รู้ว่าเรากำลังทำอะไรเราแค่จัดเก้าอี้ดาดฟ้าใหม่บนไททานิคหรือไม่"
ติดตาม Denise Chow บน Twitter@denisechow- ติดตาม LiveScience@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience-
