全球地下水競賽加速了農業增長的需求

全球地下水競賽加速了農業增長的需求 在薩利納斯谷的日出,中央加利福尼亞的農業中心。 枯竭的含水層使曾經有價值的農田無用。 SHUTTERSTOCK

水正在成為世界許多地方的稀缺資源。 幾十年來,許多地區的地下水位一直在下降,特別是在農業密集的地區。 井正在乾涸,而且很少有長期解決方案 - 一個常見的權宜之計就是鑽更深的井。

這正是加利福尼亞中央山谷發生的事情。 最近的干旱促成了 鑽探越來越深的水井以支持灌溉農業.

亞利桑那州還在尋求鑽探額外的水井來解決水資源短缺問題,以支持農業。 科羅拉多河的流量已經下降到接近七個州,包括亞利桑那州在內的七個州超過一百萬人口供水。 過去20年的15百分比降低 米德湖的水位,河流最大的水庫。

根據亞利桑那州提出的干旱應急計劃,該州將不得不減少科羅拉多河水的使用量 每年XN​​UMX百萬立方米,相當於卡爾加里每年用水量的三倍。

世界各地的地下水供應受到過度抽水的威脅,但深井鑽井並不是一個長期的解決方案。 可用性有限 深處的新鮮地下水。 更好的解決方案是管理用水並避免地下水位過度下降。

轉移玉米帶,轉移水需求

在任何地方都不可能鑽探更深的水井來支持灌溉農業。 最近的研究 表明新鮮地下水資源發生的深度變化很大,並沒有以前認為的那麼廣泛。

在加利福尼亞州和亞利桑那州的部分地區可以找到深層新鮮的地下水,但在美國西部,美國中西部或加拿大大草原的高原地區並非如此。 堪薩斯州,內布拉斯加州,俄克拉荷馬州和德克薩斯州的集約灌溉已經耗盡了高原地區的含水層。 該地區的井現已達到新鮮地下水資源的底部。


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加拿大大草原目前不常見農業灌溉,但這可能會在未來幾十年內發生變化。 美國南部高原地區的水資源短缺加上氣候變化可能導致 加拿大農業實踐的變化。 由於 玉米帶 轉移到北方 對水的需求將增加.

薩斯喀徹溫河流域的水已經接近完全分配在一些地區。 薩斯喀徹溫河源頭的蒸汽流 在生長季節,隨著落基山脈的冰川和積雪融化而縮小。 地下水需求 可能會增加以解決地表水源缺水問題。

加拿大沒有註意到地下水的廣泛消耗,部分原因是地下水需求量很少。 目前尚不清楚地下水抽水的可持續性水平。

由於人口增長和農業變化導致地下水資源的廣泛開發,在審查這個問題是避免其他地區普遍存在的枯竭問題的關鍵。

地下水因污染而耗盡

然而,加拿大已經看到了地下水質量問題。

在加拿大大草原,這些問題通常與石油和天然氣開發和農業實踐有關。 薩斯喀徹溫省幾乎已有文獻記載 20,000表面溢出 自2005以來油田的碳氫化合物和水。 特別是這些污染物和其他污染物的遷移 來自農業的硝酸鹽,到地下水位降低地下水質量。

另一個問題是自下而上污染地下水。 700,000油氣井不僅僅是20,000,還有XNUMX以上 注水井,主要用於處理加拿大西部石油和天然氣開採過程中產生的鹽水。 多於 23十億立方米的液體,主要是石油和天然氣開採過程中產生的鹹水,已註入地下 - 相當於1850以來全球石油產量的五分之一。

這些活動可能會創造條件 碳氫化合物,鹽水和其他污染物的遷移 向上進入地下水供應,否則可能適合農業和飲用水供應。

石油和天然氣工業對水化學的影響尚未在區域範圍內進行詳細研究。 大多數已完成的研究都依賴於最初鑽井時提交的數據,這意味著我們無法跟踪水化學隨時間的變化。

確實研究水化學隨時間變化的研究以及污染物向飲用水供應的潛在遷移是罕見的,主要是由於缺乏 報告要求 用於水化學和注入流體,以及 稀疏的監控網絡.

在下個世紀,地下水可能在滿足加拿大西部的用水需求方面發揮重要作用。 迫切需要了解這種資源的廣泛性並製定更好的管理戰略。談話

關於作者

Grant Ferguson,副教授, 薩斯喀徹溫大學 和Jennifer C. McIntosh,教授, 亞利桑那大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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