مع انخفاض الخزانات العملاقة في نهر كولورادو خلال العقدين الماضيين ، تم ضخ كميات أكبر من المياه واستنزفتها من تحت الأرض ، وفقًا لبحث جديد استنادًا إلى بيانات من الأقمار الصناعية في ناسا.
فحص العلماء في جامعة ولاية أريزونا أكثر من عقدين من قياسات الأقمار الصناعية ووجدوا أنه منذ عام 2003 ، تكون كمية المياه الجوفية المستنفدة في حوض نهر كولورادو قابلة للمقارنة مع إجمالي السعة لبحيرة ميد ، أكبر خزان في البلاد.
قدر الباحثون أن الضخ من الآبار قد استنزفت حوالي 34 كيلومتر مكعب ، أو 28 مليون فدان ، من المياه الجوفية في مستجمعات المياه منذ عام 2003-أكثر من ضعف كمية المياه التي تم استنفادها من خزانات النهر خلال ذلك الوقت.
وقال كريم عبد العلمان ، المؤلف الرئيسي والباحث في كلية الاستدامة في جامعة ولاية أريزونا: “يخسر حوض نهر كولورادو المياه الجوفية بمعدل ينذر بالخطر”.
وقال إن الخسائر مدفوعة إلى حد كبير عن طريق الضخ الثقيل لتزويد الزراعة. في الوقت نفسه ، قامت الجفاف الطويل وارتفاع درجات الحرارة المتزايدة بتدفقات النهر وانخفضت كمية المياه التي تتسرب تحت الأرض وإعادة شحن طبقات المياه الجوفية.
وكتب الباحثون في الدراسة: “عندما تصبح المياه السطحية أقل اعتمادًا ، من المتوقع أن يرتفع الطلب على المياه الجوفية بشكل كبير”. نشرت الثلاثاء في مجلة رسائل البحوث الجيوفيزيائية. “المياه الجوفية عازلة حاسمة … لكنها تختفي بسرعة بسبب الاستخراج المفرط.”
يغطي حوض نهر كولورادو أجزاء من سبع ولايات أمريكية ، من وايومنغ إلى جنوب كاليفورنيا ، وشمال المكسيك. مياه النهر يدعم المدن سريعة النمو بما في ذلك Phoenix و Las Vegas ، وكذلك أكثر من 5 ملايين فدان من الأراضي الزراعية و Ranchland.
وجد الباحثون أن معظم نضوب المياه الجوفية (حوالي ثلاثة أرباع المجموع) يحدث في حوض النهر السفلي ، إلى حد كبير في أريزونا ، حيث يتم ضخ الجزء الأكبر من المياه من طبقات المياه الصحراوية إلى المزارع.
وقد قدروا أن خسائر المياه الجوفية السنوية في حوض نهر كولورادو قد بلغ متوسطها أكثر من 1.2 مليون فدان-أكبر بحوالي أربعة أضعاف من كمية المياه التي يحق لها منطقة لاس فيجاس من نهر كولورادو كل عام.
“إذا استمر هذا الاتجاه ، فقد يؤدي ذلك إلى نقص شديد في المياه لا يؤثر على المزارعين والمقيمين المحليين فحسب ، بل أيضًا أسواق زراعية أوسع أوسع إمدادات المياه البلدية في جميع أنحاء جنوب غرب الولايات المتحدة”.
انخفضت انخفاضات إمدادات المياه كما حدث مع تغير المناخ ظروف الجفاف المكثفة، قيادة ما يصفه العلماء بأنه التفسير من الجنوب الغربي.
تظهر الأبحاث أن السنوات الـ 25 الماضية ربما كانت أكثر ربع القرن في غرب أمريكا الشمالية في 1200 عام. لقد وجد العلماء أن الاحترار العالمي يكثف هذه الضخمة الطويلة وتسبب ما يقرب من نصف الانخفاض بنسبة 20 ٪ في متوسط تدفق نهر كولورادو هذا القرن.
وقال جاي فاميليتي ، كبير المؤلفين ومدير العلوم في ASU في أريزونا للابتكار في أريزونا للابتكار: “إن تغير المناخ يتفاقم فقط التوتر على المياه الجوفية”.
وقال فاميليتي: “إذا بقيت المياه الجوفية غير محمية في مساحات كبيرة من جنوب غرب الولايات المتحدة واستمرت في الاختفاء ، فإنها ستقتصر بشكل كبير على إنتاج الغذاء”. “المياه الجوفية مهمة للغاية في الدول الصحراوية مثل أريزونا والمدن الصحراوية مثل فينيكس وتوكسون ، وإذا اختفت ، فإنها تصبح أزمة وجودية”.
استخدم الباحثون بيانات من زوج من أقمار ناسا ، تسمى نعمة متابعة، والتي تتغير في مجال الجاذبية للأرض لقياس التحولات في إجمالي الكميات من الماء ، فوق وتحت الأرض. لقد فحصوا بيانات أخرى عن عوامل الثلج والمياه السطحية ورطوبة التربة لتقدير مقدار المياه الجوفية التي تم استنفادها. ووجدوا أن خسائر المياه الجوفية تتجاوز انخفاضًا كبيرًا في أكبر خزانات النهر ، بحيرة ميد وبحيرة باول.
على الرغم من ذلك ، لاحظ Famiglietti أنه في أجزاء كبيرة من حوض نهر كولورادو ، لا يزال ضخ المياه الجوفية غير منظم وغير مُدار.
وقال “إن الانخفاض المطرد لتوافر المياه في حوض نهر كولورادو يستمر منذ عقود”. “إن الجزء الأكبر من هذه الخسائر ينبع من الإفراط في استخدام المياه الجوفية يجب أن يضع ولايات مثل أريزونا في حالة تأهب قصوى ، ويؤدي إلى حوار أكثر إلحاحًا حول تمديد إدارة المياه الجوفية في جميع أنحاء الولاية.”
اجتذبت الجهود المبذولة لمنع خزانات النهر من الوصول إلى مستويات منخفضة بشكل خطير اهتمامًا واسع النطاق وتصبح محور المفاوضات الصعبة بين سبع ولايات. مع Lake Mead و Lake Powell الآن ثلثي الفارغة ، يتعرض المسؤولون الذين يمثلون كاليفورنيا وولايات أخرى ضغوطًا متزايدة على تفاوض على صفقة لأخذ أقل من المياه من نهر تقلص.
أقل شهرة على نطاق واسع هي الضغوط المتزايدة على المياه الجوفية في المنطقة. على مدار العقد الماضي ، شركات زراعية كبيرة توسعت في ولاية أريزونا ، زراعة القش وغيرها من المحاصيل المكثفة للماء وحفر الآبار العميقة في المناطق الصحراوية حيث لا توجد لوائح تحد من ضخ المياه الجوفية.
لقد كان بعض السكان غادر مع الآبار الجافة كما انخفضت مستويات المياه. في الأماكن ، تحتوي طبقات المياه الجوفية المنهارة تسبب في غرق الأرض، خلق الشقوق في الأرض التي أضرت الطرق.
وجد العلماء خسائر في المياه الجوفية السريعة بشكل خاص في أجزاء من شمال غرب وجنوب شرق أريزونا حيث مزارع كبيرة تري المحاصيل العطش مثل البرسيم ، الذي يستخدم تغذية الماشية محليًا وأيضًا تصدير إلى بلدان مثل الصين و المملكة العربية السعودية.
تعتمد هذه المناطق اعتمادًا كبيرًا على المياه الجوفية ولا يمكنها الوصول إلى المياه إلى حد كبير من نهر كولورادو.
وأظهرت الدراسة انخفاضات أصغر ، لكنها مهمة ، في مستويات المياه الجوفية حول فينيكس وتوكسون. تتلقى هذه المناطق مياه مستوردة من نهر كولورادو عبر قناة مشروع أريزونا المركزية ، وهي مطلوبة لإدارة المياه الجوفية بموجب قانون الولاية عام 1980.
في أبحاث أخرى ، وجد Famiglietti وزملاؤه خسائر مماثلة ولكن أكبر من المياه الجوفية التي يقودها الضخ الزراعي في الوادي المركزي في كاليفورنيا. هناك ، مطلوب الوكالات المحلية بموجب أ 2014 قانون الولاية، قانون إدارة المياه الجوفية المستدامة ، للحد من الضغط على الأهداف وتحقيق مجموعة من أهداف الاستدامة بحلول عام 2040.
في ولاية أريزونا ، على النقيض من ذلك ، لا يزال ضخ المياه الجوفية غير خاضعة للتنظيم في 82 ٪ من الولاية. مقترحات لحماية طبقات المياه الجوفية المتدلية لها مرارا وتكرارا واجهت المعارضة وتوفي في الهيئة التشريعية ، لكن منظمي الولايات العام الماضي شكلوا جديدًا “منطقة الإدارة النشطةفي حوض ويلكوكس في جنوب شرق أريزونا ، حيث اقترحوا تدابير ل الحد تدريجيا ضخ الزراعة.
يتم تخزين القش في مزرعة فوندومونت لفلفا في فيكسبورغ ، أريزونا ، في عام 2023.
(Caitlin O’Hara / لواشنطن بوست عبر Getty Images)
في أجزاء من الحوض العلوي للنهر ، يمكن أن يقلل ضخ المياه الجوفية من تدفق الجداول عن طريق خفض منسوب المياه ، كما قال عبد الروح. ولكن في الحوض السفلي ، تقع المياه الجوفية أعمق وهي منفصلة إلى حد كبير عن النهر.
لم يقدم العلماء توصيات محددة ، لكنهم قالوا إن تقديراتهم يمكن استخدامها كأهداف قائمة على العلم للمساعدة في معالجة الزائد. قالوا إن إحدى طرق الحد من استخدام المياه هي التحول من المحاصيل المكثفة للماء مثل البرسيم إلى المحاصيل الأخرى التي تستخدم أقل.
في تحليل منفصل ، وجد الباحثون أن إجمالي خسائر المياه عبر حوض نهر كولورادو قد تسارعت بشكل كبير ، مع معدل استنفاد من 2015-2024 بمتوسط أسرع ثلاث مرات تقريبًا من 2002-2014-وهو الاتجاه مدفوعًا جزئيًا بظروف التجفيف في الجنوب الغربي. تمثل المياه الجوفية ثلثي الخسائر الكلية.
وقال برايان ريختر ، الباحث الذي لم يشارك في الدراسة: “هؤلاء العلماء يجلبون الضوء على الواقع المحزن بأننا نفقد المزيد من المياه المخزنة تحت الأرض أكثر مما نحن على السطح”. “هذا يخبرنا أن الاستهلاك المفرط للمياه في حوض نهر كولورادو أسوأ بكثير مما أعتقد أن الكثير منا يتصوره سابقًا.”
تحتوي طبقات المياه الصحراوية في المنطقة على مياه كانت تحت الأرض لآلاف السنين. في العديد من المناطق ، بمجرد استنفاد احتياطيات المياه هذه ، فإنها تختفي بشكل فعال.
بالإضافة إلى تحويل المزارع إلى المحاصيل التي تستخدم كميات أقل من المياه ، قال ريختر إنه يعتقد أن “علينا أن نبدأ الحديث عن تخفيضات دائمة في الأراضي الزراعية الزراعية”. وقال إن التشريعات والأموال الفيدرالية ستكون ضرورية لتعويض ملاك الأراضي الزراعية الذين يوافقون على الخروج من الأراضي المحصنة من الإنتاج.
وافق المزارعون في الوادي الإمبراطوري وأجزاء أخرى من جنوب كاليفورنيا في السنوات الأخيرة على اترك بعض الحقول جافة مؤقتًا للمساعدة في الحفاظ على مياه نهر كولورادو مقابل المدفوعات النقدية. لكن لديهم بقوة عارض السقوط الدائم للأرض، التي يقولون أنها ستضر بإنتاج الغذاء والاقتصادات المحلية.
وقال ريختر إن أحدث البيانات تشير إلى أن المزيد من الأراضي الزراعية ستحتاج إلى ترك جافة لتحقيق توازن بين استهلاك المياه مع العرض المحدود.
وقال: “إن الاحترار المناخي يقود هذا التجفيف في حوض نهر كولورادو على المدى الطويل ، لذلك نحتاج حقًا إلى السيطرة على القيام بهذا العمل الرائع”. “نحن بحاجة إلى البدء في الخروج من منطقة الخطر هذه.”
