鹹海幾乎所有的水都來自阿姆河和錫爾河。幾千年來，阿姆河的河道逐漸偏離鹹海，導致其面積縮小。但隨著阿姆河河道再次改回，鹹海總能恢復。如今，棉花和稻米等農作物的大量灌溉抽取了兩條河流的大部分水，嚴重削減了流入其三角洲以及鹹海的水量。蒸發量遠遠超過任何降雨、融雪或地下水補給，導致水量減少和鹽度升高。
蘇聯隱瞞了鹹海的消亡數十年，直到1985年，領導人米哈伊爾·戈爾巴喬夫才揭露了這場巨大的環境和人類悲劇。到20世紀80年代末，鹹海的水位下降得如此之多，以至於水域分離成兩個不同的水體：小鹹海（北部）和大咸海（南部）。到2007年，南部又分裂成一個深水西盆地、一個淺水東盆地和一個小型孤立的海灣。大咸海的體積從708立方公里（km3）降至僅75立方公里（km3），鹽度從14克/升（g/l）升至100克/升（g/l）以上。1991年蘇聯解體，將鹹海劃分為新成立的哈薩克和烏茲別克，結束了蘇聯將西伯利亞遙遠河流的水引入鹹海的宏偉計劃，並確立了對日益減少的資源的競爭。
谷底
鹹海的乾涸帶來了嚴重的後果。河流流量的大幅減少結束了春季洪水，而春季洪水曾以淡水和富含營養的沉積物滋養著溼地。由於鹽度升高以及產卵場和覓食地的喪失，湖泊中的魚類物種從32種減少到6種（大多數在河流三角洲中倖存下來）。商業漁業在1960年捕獲了4萬噸魚，到20世紀80年代中期已不復存在；超過6萬個相關工作崗位喪失。最常見的湖泊居民是黑海比目魚（俄語稱kambala），這是一種在20世紀70年代引入的鹹水魚，但到2003年，它已從南部湖泊中消失，因為鹽度超過70克/升，是典型海洋的兩倍多。
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鹹海的航運也停止了，因為水域從北部的阿拉爾斯克和南部的莫伊納克等主要港口後退了許多公里；維持通往這些城市越來越長的航道變得過於昂貴。地下水位隨著湖泊水位的下降而下降，加劇了沙漠化。到20世紀90年代中期，曾經在岸邊茂盛生長的樹木、灌木和草地，如今只剩下零星的鹽生植物（耐鹽鹼土壤的植物）和旱生植物（耐乾旱條件的植物）在艱難地生存。在該地區發現的本地哺乳動物和鳥類物種數量只有原來的一半。氣候也發生了變化，影響範圍達到原始海岸線以外100公里：如今，夏季更熱，冬季更冷，溼度更低（因此降雨更少），生長期更短，乾旱更常見。
有毒物質
退去的鹹海暴露並乾涸了54,000平方公里的海底，海底佈滿了鹽，在某些地方還混雜著農藥和該地區農業徑流沉積的其他農業化學物質。強風暴將鹽、塵土和汙染物吹到500公里以外。來自北部和東北部的風暴最為嚴重，嚴重影響了南部的阿姆河三角洲地區，該地區是該區域人口最稠密、經濟和生態最重要的地區。空氣傳播的碳酸氫鈉、氯化鈉和硫酸鈉殺死或延緩了天然植被和農作物的生長——具有諷刺意味的是，灌溉這些農作物卻使鹹海枯竭。
健康專家表示，當地居民患有呼吸道疾病、咽喉癌和食道癌以及消化系統疾病的比例很高，這些疾病是由於呼吸和攝入含鹽的空氣和水造成的。肝臟和腎臟疾病以及眼部問題也很常見。魚類的減少也大大降低了飲食的多樣性，加劇了營養不良和貧血，尤其是在孕婦中。
復興島也構成了一個獨特的問題。當它還在遙遠的海上時，蘇聯將復興島用作生物武器試驗場；炭疽、土拉熱、布魯氏菌病、鼠疫、斑疹傷寒、天花和肉毒桿菌毒素在馬、猴子、綿羊、驢和實驗動物身上進行了試驗。但由於水域退去，復興島在2001年與南部的陸地連成一片。健康專家擔心，武器化的生物體已經存活下來，可能會透過受感染齧齒動物身上的跳蚤傳播到人類文明，或者恐怖分子可能會獲得這些生物體。
北方的希望
要使整個鹹海恢復到20世紀60年代的狀態是不現實的。來自錫爾河和阿姆河的年入流量必須比最近的平均水平13立方公里增加四倍。唯一的手段是削減灌溉，灌溉佔用水量的92%。然而，鹹海盆地五個前蘇聯加盟共和國中的四個（哈薩克是例外）打算擴大灌溉面積，主要是為了養活不斷增長的人口。改種需水量較少的作物，例如用冬小麥代替棉花，可能會有所幫助，但主要的兩個灌溉國家烏茲別克和土庫曼打算保留棉花以賺取外匯。灌溉渠系統可以大大改進；許多隻是在沙地上開挖的，導致大量的水滲漏流失。現代化整個系統每年可以節省12立方公里的水，但將耗資至少160億美元。盆地國家沒有資金或政治意願。
儘管如此，哈薩克還是試圖部分恢復北部鹹海。在20世紀90年代初，它修建了一條土壩，以阻止向南流出的水白白蒸發掉，但1999年4月的一次災難性潰壩摧毀了它。然而，這項努力表明，水位可以提高，鹽度可以降低，這促使哈薩克和世界銀行資助了一個耗資8500萬美元的解決方案。關鍵要素是一條更堅固的13公里土壩，帶有一個用於排水的閘門混凝土壩，於2005年11月完工。隨後的冬季，來自錫爾河的豐沛徑流迅速啟動了小鹹海的恢復。水位在短短八個月內從40米上升到42米——預期的設計高度。面積增加了18%，鹽度穩步下降，從大約20克/升降至今天的約10克/升。漁民再次捕撈到大量幾種魚類——最重要的是，備受推崇的梭鱸（俄語稱sudak）和sazan（一種鯉魚）。
繁榮興起
我們預計小鹹海的鹽度將穩定在3至14克/升，具體取決於地點。在這些鹽度水平下，更多的本土物種應該會迴歸，儘管鹹水kambala將從大多數地方消失。進一步的恢復是可能的。例如，如果灌溉改進將錫爾河的平均年入流量提高到4.5立方公里，這完全是可行的，那麼湖泊水位可以穩定在約47米。這一變化將使海岸線到達離前主要港口城市阿拉爾斯克八公里以內的地方，足夠近，可以疏浚一條早期連線該城市和退去水域的航道。該航道將使大型商業漁船能夠進入鹹海，航運可以重新啟動。由於鹽度進一步降低，溼地和魚類種群將得到更大的改善。流向南部湖泊的流量也可能增加，有助於它們的恢復。這樣的計劃將需要更長更厚的堤壩，以及閘門設施的重建，目前尚不清楚哈薩克是否有能力或意願去追求它。然而，該國現在正在討論更溫和的提案，以使水域更靠近阿拉爾斯克。
南方的渺茫希望
大咸海面臨著艱難的未來；它繼續迅速萎縮。只有一條狹長的航道連線著淺水東盆地和深水西盆地，這條航道可能會完全關閉。如果我們估計阿姆河沿岸的國家不做出任何改變，按照目前的地下水流入量和蒸發量，孤立的東盆地面積將穩定在4,300平方公里（km2）。但平均深度只有2.5米。鹽度將超過100克/升，可能達到200克/升；唯一能生活在其中的生物將是滷蟲和細菌。
西盆地的命運取決於地下水的流入量，但對地下水流入量的估計尚不確定。我們中的一位作者（阿拉丁）注意到西側懸崖上有許多淡水泉。我們最可靠的計算表明，盆地將穩定在約2,100平方公里（km2）。湖泊仍然相對較深，在某些地方達到37米，但鹽度將遠高於100克/升。
大規模工程可以部分修復西盆地。我們中的一位作者（米克林）最近更新了一項早期計劃，該計劃可能會有所幫助。它幾乎沒有經過評估，因此成本尚不清楚，但它將非常昂貴。然而，它只需要適度增加阿姆河的流量，這可以透過相對合理的河流流域灌溉改進來實現。恢復溼地也是一個主要目標。
蘇聯在20世紀80年代後期開始了這項工作，烏茲別克在國際捐助者的幫助下繼續努力。生物多樣性、漁業和水生植被對廢水的自然過濾略有改善，但沒有快速的解決方案。鹹海已經乾涸了40多年；可持續的長期解決方案不僅需要大量的投資和技術創新，還需要根本的政治、社會和經濟變革。
全球影響
直到最近，許多觀察家還認為鹹海已無藥可救。然而，北方的進展令人信服地表明，殘餘鹹海的相當大一部分可以變得生態和經濟上富有成效。鹹海的故事說明了現代技術社會對自然世界和自身人民造成巨大破壞的巨大能力，但這個故事也證明了恢復環境的巨大潛力。世界各地其他水體也開始遭受與鹹海類似的命運，特別是中非的查德湖和南加州的索爾頓海。我們希望吸取的教訓能在其他地方得到重視。其中包括：
人類可以迅速破壞自然環境，但修復它是一個漫長而艱鉅的過程。規劃者在開始任何行動之前，必須謹慎評估大規模干預自然系統的後果，而蘇聯沒有這樣做。
避免目前出現嚴重問題並不能保證未來不會出現問題。在鹹海盆地，廣泛的灌溉已經進行了許多世紀，在20世紀60年代之前並沒有嚴重損害鹹海，但進一步的擴張將該地區的水文系統推向了不可持續的境地。
警惕針對複雜環境和人類問題的快速解決方案。大幅削減棉花種植可能會向鹹海輸送更多的水，但會損害國民經濟，加劇失業，並導致社會動盪。可持續的解決方案不僅需要資金和創新，還必須在政治、社會和經濟上切實可行。
自然環境具有驚人的恢復力，因此不要放棄希望或拯救它的努力。許多評論員認為鹹海已註定厄運，但它的相當一部分現在正在生態恢復。