自近六十年前首次發現解決乾旱問題的方法以來，中西部農民就一直依賴高平原蓄水層系統。這個巨大的地下水源將從北達科他州到德克薩斯州的廣闊乾旱地帶變成了可耕農田。但近年來，對蓄水層的依賴急劇增加——導致科學家預測，如果不改變當前的灌溉趨勢，近 70% 的資源可能會在未來半個世紀內枯竭。
在 8 月 26 日發表於《美國國家科學院院刊》上的研究結果中，研究堪薩斯州西部地下水下降的科學家發現，到 1960 年，農民已經開採了蓄水層近 3% 的供水，到 2010 年則達到了 30%。按照目前的使用率，他們估計，到 2060 年，蓄水層中還將有 39% 的水消失。一旦枯竭，蓄水層可能需要 500 到 1300 年才能完全補充。
儘管未來二十年灌溉技術的改進將使農民能夠以更少的資源做更多的事情，並可能導致地下水開採量的下降，但玉米作物和牛場（目前佔美國用水量的大部分）預計將持續增長到 2040 年。
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堪薩斯州立大學土木工程教授、主要研究作者戴維·斯圖爾特說，如果農民現在同意減少用水量，他們就可以保護未來的儲量。這需要共同努力——研究人員計算出，農民需要將蓄水層的抽水率降低大約 80%，才能以雨水自然補充的速度取水。
利用美國地質調查局收集的資料，斯圖爾特和他的同事測量了 1960 年至 2010 年之間，所有 3025 口井在五個五年期間的開始和結束時的水位變化。然後，他們利用這種模式來預測 2060 年至 2110 年的五個五年期間的未來使用情況。接下來，他們將這些結果與美國農業部每年收集的玉米和牛產量資料進行比較。研究人員發現，雖然農民正在更有效地用水，但他們也在將越來越多的土地用於種植玉米和飼養牛。由於玉米是一種高耗水作物，而牛又大量以玉米為食，因此在該地區種植玉米和飼養牛都會使蓄水層面臨枯竭的風險。
美國人和歐洲人直到 19 世紀 90 年代才開始在平原地區耕作，當時地價上漲，加上對糧食短缺的擔憂以及政府的優惠政策，促使他們在當時被稱為乾旱的美國大沙漠安營紮寨。儘管他們知道地下水就在腳下，但他們缺乏將大量水抽到地面的技術。相反，早期的農民使用深耕的方式，這種做法使穀物根部能夠利用土壤中的水分，從而種植出能夠在乾旱條件下生存的作物。然而，由於這種技術移除了固定土壤的本地草，因此使地面容易受到該地區強風的侵襲。在 20 世紀 30 年代，長期的乾旱導致大規模的沙塵暴，使平原變得荒蕪。在 20 世紀 50 年代末，隨著地下水抽水和噴灌的出現，農民重返這片土地，利用蓄水層看似無窮無盡的水源種植玉米和小麥。
康奈爾大學作物與土壤科學教授哈羅德·馬蒂斯·範·埃斯（未參與該研究）說，六十年後，這種供應正處於危險之中。“我們需要考慮這裡種植的是什麼以及我們如何種植它。我們談論的是沙塵暴，”他說。
過度用水的問題並非高平原地區獨有。在加利福尼亞州的中央山谷，農民使用科羅拉多河流域的水進行灌溉，他們正在學習如何以更少的資源做更多的事情，因為由於過度抽取，來自西海岸的鹽水開始滲入地下水。加州大學戴維斯分校的環境和水資源助理教授兼專家塞繆爾·桑多瓦爾·索利斯說，如果同樣鼓勵使用節水灌溉方法的農民種植較少耗水的作物，那麼情況或許可以挽救。“農業界正在迎頭趕上，”未參與該研究的索利斯說。“總的來說，他們對環境有了更多的瞭解，這是好事。人們開始展望未來並積極採取行動。”
斯圖爾特希望這項研究能夠鼓勵人們找到更好的方法來利用有限的資源，而不是建議農民完全放棄高平原蓄水層。“我們開展這項研究是為了幫助人們規劃未來，”他說。“我們是為希望能夠將農場傳給後代的家庭農場主寫的。”