Ha a jelenlegi öntözési trendek folytatódnak, a kansasi Magas-síksági víztartó rétegben tárolt talajvíz 69 százaléka 50 éven belül kimerül. A vízfogyasztás azonnali csökkentése azonban meghosszabbíthatja a víztartó réteg élettartamát, és növelheti a nettó mezőgazdasági termelést 2110-ig.
Ezek a megállapítások David Steward, a Kansasi Állami Egyetem építőmérnök professzorának és munkatársainak nemrégiben közzétett tanulmányának részét képezik. A tanulmány a High Plains Aquifer – más néven Ogallala Aquifer – felszín alatti vízkészletének jövőbeli rendelkezésre állását vizsgálja, és azt, hogy a felhasznált víz mennyiségének csökkentése hogyan hatna a szarvasmarhákra és a terményekre. A víztartó réteg az ország öntözésre használt talajvizének 30 százalékát biztosítja, és Kansas államban a mezőgazdaság szempontjából legfontosabb öntözővízként szolgál.
A „Fenntarthatatlan felszín alatti vízkészletek megcsapolása a mezőgazdasági termelés számára Kansas magas síkvidéki víztartó rétegében, 2110-ig terjedő előrejelzések” című tanulmány a PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) című tudományos folyóiratban jelent meg. A tanulmány elkészítése négy évig tartott, és a Nemzeti Tudományos Alap, az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma és a Kansasi Állami Egyetem Vidéki Közlekedési Intézetének finanszírozásával készült.
Azt hiszem, általánosan elfogadott tény, hogy a felszín alatti vizek szintje egyre csökken, és hogy a jövőben egy bizonyos ponton csökkenteni kell a felszín alatti vizek szivattyúzásának mértékét. Azonban rengeteg kérdés merül fel azzal kapcsolatban, hogy meddig fog kitartani ez a víz, mennyi időbe telik a víztartó réteg újratöltődése, és mit tehet ez ügyben a társadalom
– jelentette ki Steward.
A tanulmányt Steward a következő szakemberekkel együtt készítette el: Michael Apley, a Kansasi Állami Egyetem klinikai tudományok professzora, a szarvasmarhatartás szakértője; Stephen Welch, az agrártudományok professzora, aki a bootstrapping nevű statisztikai módszerrel nyújtott segítséget; Scott Staggenborg, az agrártudományok adjunktusa, aki a mezőgazdasági termelési módszereket tanulmányozza; Paul Bruss, aki 2011-ben szerzett mesterdiplomát építőmérnöki szakon; és Xiaoying Yang, egy korábbi posztdoktori kutatási asszisztens, aki jelenleg a kínai Fudan Egyetemen dolgozik.
Az említett régiókban a múltban és a napjainkban végzett talajvízszint-mérések alapján Steward és munkatársai kidolgoztak egy statisztikai modellt, amely a következő 100 évre előrevetítette a talajvízszint csökkenését Kansas nyugati részén, és azt, hogy ez milyen hatással lesz a szarvasmarhákra és a termesztett növényállományra.
A kutatók a modell alapján úgy becsülték, hogy 1960-ra a víztartó réteg vízkészletének 3 százalékát használták fel. 2010-re a víztartó réteg vizének 30 százalékát csapolták le. Az előrejelzések szerint 2060-ra a víztartó réteg tartalékának további 39 százalékát fogják felhasználni – ami a jelenlegi felhasználás mellett a víztartó réteg talajvizének 69 százalékának elvesztését eredményezi. Ha a víztartó réteg kimerül, a jelenlegi feltöltődési arányok mellett átlagosan 500-1 300 évbe telhet, mire teljesen feltöltődik – mondta Steward.
Bár a High Plains víztartó réteg tovább fog csökkenni, a kutatók a következő 15-20 évben még nagyobb hatékonyságot várnak a vízhasználat terén.
A társadalom nagyon okosan és hatékonyan használja a vizet, és ez meg is látszik. A vízfelhasználás hatékonysága Kansasban évente körülbelül 2 százalékkal nőtt, ami azt jelenti, hogy minden évben körülbelül 2 százalékkal több terményt termesztünk minden egyes vízegységből. Ez az öntözési technológia, a növénygenetika és a vízgazdálkodási stratégiák fejlődésének köszönhetően történik
– mondta Steward.
Ennek eredményeként a kutatók arra számítanak, hogy bár a vízfelhasználás csúcspontja 2025 körül fog bekövetkezni, Kansas nyugati részén 2040-ig a kukorica- és szarvasmarha-termelés növekedni fog. Hogy mi történik ezen időkeret után, az attól függ, hogy a közeljövőben milyen döntések születnek a víztartó réteg vízfelhasználásának csökkentéséről, mondta Steward.
A kutatócsoport több olyan hipotetikus forgatókönyvet készített, amelyekben a jelenlegi szivattyúzási arányt 20, 40, 60 és 80 százalékkal csökkentették. Steward elmondta, hogy a kutatók a 80 százalékos arányt választották, mivel ez szorosan illeszkedik a víztartó réteg természetes talajvíz-utánpótlási rátájához, amely a jelenlegi szivattyúzás mintegy 15 százaléka.
A fő elgondolás az, hogy ha ma képesek vagyunk vizet megtakarítani, az jelentősen meghosszabbítja az öntözéses mezőgazdaságot Kansas-ben. A jövőben több terményt és több teljes termelést tudunk majd elérni minden egyes vízegységből, mivel az előrejelzések szerint ez a hatékonyság a jövőben is növekedni fog
– magyarázta Steward.
Steward kijelentette, hogy reményei szerint ez a tanulmány hozzájárul ahhoz a folyamatban lévő párbeszédhez, amely arról szól, hogy a vízzel kapcsolatos döntések miként segíthetik a mezőgazdaság jövőbeli rugalmasságának megteremtését.
A tanulmányt valójában azoknak a mezőgazdasági termelőknek írtuk, akik a földjeiket az unokáiknak akarják átadni, tudván, hogy ők egy nap majd ugyanazokkal a lehetőségekkel fognak élni, mint a felmenőik. Mint társadalomnak, lehetőségünk van olyan fontos döntéseket hozni, amelyek következményekkel járnak a jövő generációira nézve, akiket ezek a döntések korlátozni fognak, vagy épp ellenkezőleg, könnyebbé teszik az életüket
– hangsúlyozta Steward.
Forrás: https://phys.org/news/2013-08-future-crucial-agricultural-aquifer.html
