Фермеры на Великих равнинах Небраски, Колорадо, Канзаса и Техаса производят около одной шестой мирового зерна, а вода для этих культур поступает из водоносного горизонта Высоких равнин, часто известного как водоносный горизонт Огаллала. единственный крупнейший источник подземных вод в Северной Америке. Группа исследователей, включая профессора Колорадского государственного университета Курта Фауша и Джеффа Фальке, выпускника CSU и доцента Университета Аляски в Фэрбенксе, обнаружила, что более полувека откачки подземных вод из водоносного горизонта привели к образованию длинных сегментов пересыхание рек и крах крупных ручьевых рыб.
Если методы откачки не изменятся, ученые предупреждают, что эти места обитания будут продолжать сокращаться, а вместе с ними и популяции рыб.
Исследовательская группа объединила моделирование из прошлого и будущего, чтобы оценить изменения в реках Великих равнин и их популяции рыб, связанные с откачкой подземных вод из водоносного горизонта Высоких равнин. Выводы имеют значение для водоразделов по всему миру, поскольку на орошение приходится 90 процентов потребления воды людьми во всем мире, а местные и региональные водоносные горизонты высыхают..
'Крушение поезда'
Фауш сказал, что результаты исследования отрезвляют. Основываясь на более ранних наблюдениях и моделировании Фальке и группы аспирантов и преподавателей CSU, река Арикари в восточном Колорадо, питаемая водоносным горизонтом и протекающая примерно на 70 миль, высохнет примерно на полмили к 2045.
«У вас есть это крушение поезда, где мы осушаем ручьи, чтобы прокормить растущее население, насчитывающее более 7 миллиардов человек», - сказал Фауш.
Фауш описал ситуацию как «сложную проблему», не имеющую хорошего решения. «Каждый год откачивается больше воды, чем просачивается обратно в водоносный горизонт от дождя и снега», - сказал он. «Мы фактически иссушаем Великие равнины».
Откачка высушила ручьи, речки
С 1950-х годов с помощью насосов было извлечено почти столько же воды, сколько существует в озере Эри - около 100 триллионов галлонов - и почти ничего из этого не возвращается обратно в водоносный горизонт.
«Эта откачка высушила длинные участки многих ручьев и малых рек в регионе», - сказал Фауш. С 1950 по 2010 год высохло в общей сложности 350 миль ручья на большой территории, которую изучала команда в восточном Колорадо, юго-западной Небраске и северо-западном Канзасе. «Наши модели предсказывают, что к 2060 году высохнет еще 180 миль ручья», - сказал Фауш.
Потеря рыбы в этом районе также вызывает озабоченность.«То, что мы теряем, - это рыбы, которым требуется среда обитания, которую можно найти только в реках и крупных ручьях региона, и заменяем их теми, которые могут выжить в оставшихся небольших ручьях», - сказал Фауш. «Мы теряем целые популяции видов из рек в этом регионе, потому что для них нет среды обитания».
Например, семь из 16 местных видов рыб, которые когда-то водились в реке Арикари, исчезли с тех пор, как в 1940-х годах были проведены первые исследования. Эти рыбы включают мелких гольянов, присосок и сомов, виды, которые, по словам ученого из CSU, не входят в число тех, которые в настоящее время находятся под угрозой исчезновения или находятся под угрозой исчезновения на федеральном уровне, поэтому существует мало регулирующих органов для сохранения среды обитания.
«Мы теряем рыбу, о которой люди на самом деле не знают», - сказал Фауш. «Они крутые и очень красивые, но не харизматичные».
Потерять реку означает потерять не только рыбу
Воздействие откачки подземных вод будет распространяться не только на рыб и ручьи. Фермеры в этом районе надеются сохранить достаточно воды, чтобы будущие поколения могли продолжать работать на земле. И повседневные места, пользующиеся водой, тоже могут исчезнуть.
«Если они потеряют реку, они потеряют не только рыбу, но и воду для своего скота и тополя, дающие тень», - объяснил Фауш. «Они также теряют траву, которая растет в прибрежной зоне, которая является важным кормом для скота летом. Часть этого является вашим средством к существованию, но также это место, где вы ходите на пикники, охотитесь на оленей и индеек. Если вы потеряете реку, вы теряете главную черту этого ландшафта».
Фауш сказал, что есть некоторые признаки прогресса, несмотря на мрачные выводы. Местные чиновники установили счетчики на колодцах, чтобы фермеры перекачивали только то количество воды, которое разрешено их разрешениями. И фермеры всегда экспериментируют с новыми технологиями, которые позволят им оптимизировать количество воды, которую они используют, для достижения самых высоких урожаев, поскольку для выкачивания воды из глубоких подземных источников требуется электричество, а это является для них важными затратами. Это не означает, что уровень грунтовых вод, питающих реки, не снижается, а наоборот, снижается более медленными темпами, чем в прошлом, сказал он.
Возможность выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых районах
Еще один вариант, хотя это может быть трудно продать, заключается в том, чтобы фермеры выращивали сельскохозяйственные культуры в засушливых районах, а это означает, что они полагаются только на ежегодные осадки, а не на откачку воды. Проблема в том, что урожайность сильно варьируется из года в год, в зависимости от дождя.
«Каждый фермер понимает, что в конечном итоге он больше не сможет позволить себе перекачивать столько воды», - сказал Фауш. «Фермеры - потрясающие экономисты. Обсуждаются новые варианты, такие как экономичное капельное орошение, и фермеры, скорее всего, перейдут на эти варианты, когда они станут доступны».
Фауш, изучавший реки на протяжении всей своей карьеры, становится задумчивым, когда говорит об исследовании. «Когда мы потеряем эти реки, мы потеряем их на всю жизнь, на жизнь наших детей и на жизнь наших внуков», - сказал он.
Даже если все откачки будут остановлены завтра, водоносный горизонт будет наполняться очень медленно, в течение следующих 100 или более лет, сказал Фауш. Когда уровень грунтовых вод поднимется, реки снова потекут.