自近六十年前首次发现解决干旱问题的方法以来，中西部农民就一直依赖高平原蓄水层系统。这个巨大的地下水源将从北达科他州到德克萨斯州的广阔干旱地带变成了可耕农田。但近年来，对蓄水层的依赖急剧增加——导致科学家预测，如果不改变当前的灌溉趋势，近 70% 的资源可能会在未来半个世纪内枯竭。
在 8 月 26 日发表于《美国国家科学院院刊》上的研究结果中，研究堪萨斯州西部地下水下降的科学家发现，到 1960 年，农民已经开采了蓄水层近 3% 的供水，到 2010 年则达到了 30%。按照目前的使用率，他们估计，到 2060 年，蓄水层中还将有 39% 的水消失。一旦枯竭，蓄水层可能需要 500 到 1300 年才能完全补充。
尽管未来二十年灌溉技术的改进将使农民能够以更少的资源做更多的事情，并可能导致地下水开采量的下降，但玉米作物和牛场（目前占美国用水量的大部分）预计将持续增长到 2040 年。
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堪萨斯州立大学土木工程教授、主要研究作者戴维·斯图尔特说，如果农民现在同意减少用水量，他们就可以保护未来的储量。这需要共同努力——研究人员计算出，农民需要将蓄水层的抽水率降低大约 80%，才能以雨水自然补充的速度取水。
利用美国地质调查局收集的数据，斯图尔特和他的同事测量了 1960 年至 2010 年之间，所有 3025 口井在五个五年期间的开始和结束时的水位变化。然后，他们利用这种模式来预测 2060 年至 2110 年的五个五年期间的未来使用情况。接下来，他们将这些结果与美国农业部每年收集的玉米和牛产量数据进行比较。研究人员发现，虽然农民正在更有效地用水，但他们也在将越来越多的土地用于种植玉米和饲养牛。由于玉米是一种高耗水作物，而牛又大量以玉米为食，因此在该地区种植玉米和饲养牛都会使蓄水层面临枯竭的风险。
美国人和欧洲人直到 19 世纪 90 年代才开始在平原地区耕作，当时地价上涨，加上对粮食短缺的担忧以及政府的优惠政策，促使他们在当时被称为干旱的美国大沙漠安营扎寨。尽管他们知道地下水就在脚下，但他们缺乏将大量水抽到地面的技术。相反，早期的农民使用深耕的方式，这种做法使谷物根部能够利用土壤中的水分，从而种植出能够在干旱条件下生存的作物。然而，由于这种技术移除了固定土壤的本地草，因此使地面容易受到该地区强风的侵袭。在 20 世纪 30 年代，长期的干旱导致大规模的沙尘暴，使平原变得荒芜。在 20 世纪 50 年代末，随着地下水抽水和喷灌的出现，农民重返这片土地，利用蓄水层看似无穷无尽的水源种植玉米和小麦。
康奈尔大学作物与土壤科学教授哈罗德·马蒂斯·范·埃斯（未参与该研究）说，六十年后，这种供应正处于危险之中。“我们需要考虑这里种植的是什么以及我们如何种植它。我们谈论的是沙尘暴，”他说。
过度用水的问题并非高平原地区独有。在加利福尼亚州的中央山谷，农民使用科罗拉多河流域的水进行灌溉，他们正在学习如何以更少的资源做更多的事情，因为由于过度抽取，来自西海岸的盐水开始渗入地下水。加州大学戴维斯分校的环境和水资源助理教授兼专家塞缪尔·桑多瓦尔·索利斯说，如果同样鼓励使用节水灌溉方法的农民种植较少耗水的作物，那么情况或许可以挽救。“农业界正在迎头赶上，”未参与该研究的索利斯说。“总的来说，他们对环境有了更多的了解，这是好事。人们开始展望未来并积极采取行动。”
斯图尔特希望这项研究能够鼓励人们找到更好的方法来利用有限的资源，而不是建议农民完全放弃高平原蓄水层。“我们开展这项研究是为了帮助人们规划未来，”他说。“我们是为希望能够将农场传给后代的家庭农场主写的。”