Исследователи отследили чистое потребление грунтовой воды в Центральных равнинах с 2002 до 2016, которые включали две засухи, один с 2007 до 2009 и более сильная засуха с 2012 до 2016. Центральные равнины Калифорнии составляют больше чем 18 000 квадратных миль от побережья до Гор Сьерра-Невады и являются одним из самых больших сельскохозяйственных центров в Соединенных Штатах, обеспечивая больше чем половинку американских фруктов, овоща и урожаев орехов.В два периода засухи в общей сложности 16,5 кубических километров и 40 кубических километров воды были потеряны, соответственно, согласно исследованию, опубликованному в Геофизических Письмах об Исследовании. Более свежая засуха составляла больше чем 10 кубических километров воды, потерянной в год.
Исследователи приписали, это к уменьшенным осадкам и снегу тает, изменение в типе выращиваемых зерновых культур и более горячие температуры.«Для перспективы сумма материала, связанного с извержением 1980 года горы Сент-Хеленс, составляла приблизительно один кубический километр», сказал Деннис Леттенмэир, преподаватель Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе географии, который привел исследование. «Так, Говорим мы приблизительно 40 раз, которые составляют во время недавней засухи».
Во время засухи фермеры Центральных равнин вынуждены использовать скважины, чтобы заменить воду, которая, как правило, прибывала бы из бассейна реки Колорадо и гор Сьерра-Невады. Добавляя к серьезности истощения грунтовой воды, засуха 2012-2016 совпала с фермерами Центральных равнин, переходящими от зерновых культур ряда до большего количества высокой стоимости, измученных жаждой зерновых культур как миндаль, фисташки и грецкие орехи, которые выращены в рощах. В отличие от зерновых культур ряда, древесные культуры нельзя оставить паровыми в течение сухих лет, не подвергая опасности деревья, и следовательно будущие зерновые культуры.Увеличение потери грунтовой воды произошло даже при сокращении суммы орошаемой земли, которая уменьшилась на 7 процентов с 2007 до 2009 по сравнению с засухой 2012-2016.
Более высокие температуры в более свежий период засухи и переход от ряда до древесных культур, составляемых большая часть увеличения потери грунтовой воды между этими двумя засухой и больше, чем погашение эффекты сокращения орошаемой земли, сказал Леттенмэир.Использование грунтовой воды для ирригации урожая в Центральных равнинах – хорошо зарегистрированный и актуальная проблема в Калифорнии.
Есть приблизительно 100,000 или больше частных скважин в области, некоторые относящиеся ко времени 1930-х, и многие не проверены государственными или федеральными агентствами.Используя грунтовую воду, чтобы оросить зерновые культуры имеет экологические и экономические последствия, сказал Леттенмэир. Понижение – беспокойство, потому что, поскольку горизонт грунтовых вод понижается, почва уплотняет.
И более низкий горизонт грунтовых вод увеличивает затраты на перекачку для фермеров.«Перекачка грунтовой воды во время засухи не является неблагоразумной стратегией», сказал Леттенмэир. «Но проблема состоит в том, что, чтобы иметь стабильную систему Вы должны пополнить его в какой-то момент, и по существу нет никакого плана сделать это».
В сложной системе прав на пользование водой Калифорнии, частью из которой управляет федеральное правительство, использование грунтовой воды было в основном нерегулируемым. Но в 2014, Калифорния ввела законодательство, которое требует, чтобы местные планировщики земли и фермеры создали (или присоединились к существующему) организация устойчивости грунтовой воды к концу этого года. Они должны до 2022 придумать планы, которые стабилизируют бассейны с грунтовой водой к 2040.
«Справедливо предположить, что там будет другой засухой и ярмаркой, чтобы предположить, что будет использование грунтовой воды во время той засухи также; скважины уже там», сказал Леттенмэир. «Теперь, когда эта новая засуха находится в зеркале заднего обзора, есть все еще вопросы о том, сколько естественного восстановления мы можем ожидать в грунтовой воде и как водой будут управлять в Центральных равнинах».Исследование составляло суммарное испарение, которое является водой, выпущенной в воздух посредством испарения завода и испарения почвы, а также осадков и поверхностной воды, текущей в и из Центральных равнин.Исследователи использовали два метода, чтобы отследить уровни грунтовой воды, традиционные водные оценки баланса – которые принимают во внимание, что приток поверхностной воды как ливень и снег тает, способность влажности почвы и суммарное испарение – и данные из двойной спутниковой системы НАСА под названием ИЗЯЩЕСТВО (Восстановление силы тяжести и Эксперимент Климата).
«Для этого исследования ИЗЯЩЕСТВО служило уникальным инструментом, который предоставил информацию об объеме воды, изменяется непосредственно от пространства и подтвердил водные оценки баланса», сказал Хионгки Ли, соавтор исследования и преподаватель гражданского строительства и инженерной защиты окружающей среды в Университете Хьюстона.ЛЬГОТНЫЕ оценки выравнивают с водными оценками баланса с некоторым различием. ЛЬГОТНЫЕ данные оценивают, что потеря грунтовой воды с 2012 до 2016 составляла 11,2 кубических километров в год, по сравнению с водными оценками баланса 10 кубических километров в год. И, в то время как водные данные о балансе показали некоторое восстановление запасов грунтовой воды в течение лет незасухи, ЛЬГОТНЫЕ данные не отражают это.
Измерения ИЗЯЩЕСТВА охватывают область приблизительно четыре раза размер Центральных равнин.«Хотя и водные основанные на балансе и ОСНОВАННЫЕ НА ИЗЯЩЕСТВЕ оценки объема грунтовой воды подвергаются ошибкам, относительно небольшая площадь Центральных равнин в глазах ИЗЯЩЕСТВА могла бы также быть ответственна за то несоответствие восстановления», сказал Ли.
Исследователи надеются, что будущие исследования обратятся, сколько фактического восстановления произошло между засухой и на правильном пути ли восстановление после новой засухи, чтобы пополнить систему.