The Ogallala Aquifer: Saving a Vital U. S. Water Source

Auf Amerikas Hochebenen, Kulturen im Frühsommer erstrecken sich bis zum Horizont: Feld nach grünen Feld von Mais, Sorghum, Sojabohnen, Weizen und Baumwolle. Eingerahmt von immensen Himmel jetzt blau, jetzt scharlachroten, diese 800-Meilen-Weite der Landwirtschaft sieht aus wie es für immer weitergehen könnte.

Das geht nicht.

Der Ogallala-Grundwasserleiter, das riesige unterirdische Reservoir, das diesen Feldern Leben einhaucht, verschwindet. An einigen Stellen ist das Grundwasser bereits weg., Dies ist der Brotkorb Amerikas—die Region, die mindestens ein Fünftel der gesamten jährlichen landwirtschaftlichen Ernte in den USA liefert. Wenn der Grundwasserleiter trocken wird, werden Lebensmittel und Ballaststoffe im Wert von mehr als 20 Milliarden US-Dollar von den Weltmärkten verschwinden. Und Wissenschaftler sagen, dass es natürliche Prozesse 6.000 Jahre dauern wird, um das Reservoir wieder aufzufüllen.

Die Herausforderung der Ogallala besteht darin, die menschlichen Anforderungen an die Wasserschicht, die sich unter Teilen von acht Bundesstaaten von South Dakota bis Texas erstreckt, zu bewältigen., Da die Grundbesitzer bestrebt sind, das Verbleibende zu erhalten, stehen sie vor einem Tauziehen zwischen Wirtschaftswachstum und rückläufigen natürlichen Ressourcen. Was hier passiert—die Probleme und Lösungen – ist eine Glocke für den Rest des Planeten.

Landwirte in den Hochebenen waren sich vor einer Generation glücklicherweise nicht bewusst, dass sich bereits ein Dilemma abzeichnete. In den frühen 1950er Jahren, als Rodger Funk in der Nähe von Garden City, Kan, mit der Landwirtschaft begann., jeder glaubte, das Wasser sei unerschöpflich. „Die Leute bohrten Brunnen“, sagt er. „Sie könnten das ganze Wasser pumpen, das Sie pumpen wollten.“

Und sie taten es., Was für Funk, jetzt 81 Jahre alt, alles veränderte, war ein öffentliches Treffen Ende der 1960er Jahre am Garden City Community College. Landes-und Bundesgeologen, die untersucht hatten, woher all das Wasser kam, kündigten düstere Ergebnisse an. „Sie sagten, es sei geologisches Wasser. Wenn es weg ist, ist es weg“, sagt Funk. „Ich erinnere mich, dass ich nach Hause kam und mich so deprimiert fühlte.“

Heute ist seine Gemeinde im Süden von Kansas, 180 Meilen westlich von Wichita, eine der am stärksten vom Niedergang des Grundwasserleiters betroffenen Hochebenen. Der Grundwasserspiegel ist um 150 Fuß oder mehr gesunken und zwingt viele Landwirte, ihre Brunnen aufzugeben., Die Ursache liegt auf der Hand, sagt Mark Rude, Geschäftsführer des Southwest Kansas Grundwassermanagement District: Überbeanspruchung.

Mit einem flüssigen Schatz unter ihren Füßen und einem globalen Markt, der nach ihren Produkten strebt, haben Landwirte hier und in der gesamten Region ein faustisches Schnäppchen gemacht—indem sie auf langfristige Erhaltung für kurzfristige Gewinne verzichtet haben. Um wirtschaftliche Möglichkeiten zu nutzen, „fördern“ Landbesitzer wissentlich eine endliche Ressource.,

Die Entscheidung, Wasser aus einem der größten Grundwasserleiter der Welt zu verwenden, anstatt es im Boden zu belassen, ist nicht unverantwortlich, sagt Andrew Stone, Executive Director des American Groundwater Trust in Concord, N. H. Wie Kohle oder Erdgas ist Grundwasser eine wertvolle Ressource. „Es gibt keinen Vorteil für die Menschheit, es ungenutzt im Kühlhaus zu halten“, sagt Stone. Die Herausforderung besteht darin, das Leben des Grundwasserleiters zu verlängern, um zukünftigen Generationen von Landwirten und denjenigen, die auf ihre Produkte angewiesen sind, zugute zu kommen.,

In Garden City zwingt die Schwere ihrer Umstände die Landwirte jedoch bereits zum Handeln. Sie kämpfen damit, wie sie einen erfolgreichen landwirtschaftlichen Betrieb aufrechterhalten können, während sie sich auf immer weniger Wasser verlassen, Ein Problem, dem sich die Wassernutzer in der gesamten Region und der Welt stellen müssen, sagt Rude. „Die Gemeinschaft der Wassernutzer muss das herausfinden“, fügt er hinzu. „Wir werden auf die eine oder andere Weise zur Nachhaltigkeit kommen, aber es kann eine Wirtschaft ohne den Ogallala-Grundwasserleiter aufrechterhalten.,“

Tippen Sie auf den Grundwasserleiter
Auf einer hydrographischen Karte ist der Ogallala ein Rorschach-Tintenstrahldrucker, den einige als die Form eines Pilzes beschreiben, andere als südamerikanischer Kontinent. Vor Millionen von Jahren, als die südlichen Rocky Mountains noch Lava spuckten, Flüsse und Bäche schneiden Kanäle, die steinige Stücke der Berge nach Osten trugen. Sediment bedeckte schließlich das Gebiet und füllte die alten Kanäle aus, wodurch weite Ebenen entstanden. Das Wasser, das den vergrabenen Kies durchdringt, stammt hauptsächlich aus den verschwundenen Flüssen., Es ist seit mindestens drei Millionen Jahren dort unten und sickert langsam in einem gesättigten Kiesbett, das von mehr als 1,000 Fuß dick im Norden bis ein paar Fuß im Südwesten reicht.

Bis vor kurzem hatte der größte Teil der Region keine dauerhaften Siedlungen. Indianische Stämme, die die offenen Ebenen für die saisonale Jagd nutzten, zogen sich in Flusstäler zurück, um ihre Zelte aufzustellen., Als der spanische Konquistador Francisco Vazquez de Coronado 1541 auf der Suche nach den Goldstädten von Cibola durchkam, marschierte er seine eisernen Männer an den Rand der Erschöpfung, ohne zu wissen, dass Wasser, um ihren fast wahnsinnigen Durst zu stillen, nur wenige Meter unter ihren Stiefeln lag. In ähnlicher Weise brachen Rindertriebe in den 1860er und 1870er Jahren in einem perfekten Sturm der Dürre, der Überweidung und der fallenden Fleischpreise zusammen. Und frühe Versuche der Landwirtschaft wurden von Bodenerosion und Dürrekreisläufen geplagt, die in der Dust Bowl der 1930er Jahre gipfelten.,

Die Gewinnung des Grundwasserleiters im industriellen Maßstab begann erst nach dem Zweiten Weltkrieg. Dieselbetriebene Pumpen ersetzten Windmühlen und erhöhten die Leistung von einigen Gallonen pro Minute auf Hunderte. In den nächsten 20 Jahren wurden die Hochebenen von braun zu grün. Allein in West Texas explodierte die Zahl der Bewässerungsbrunnen von 1.166 im Jahr 1937 auf mehr als 66.000 im Jahr 1971. Bis 1977 war eine der ärmsten Agrarregionen des Landes in eine der reichsten verwandelt worden, was einen Großteil der Agrarexporte des Landes erhöhte und 40 Prozent seines mit Getreide gefütterten Rindfleisches mästete.,

Aber das Wunder der neuen Pumpentechnologie forderte seinen Tribut unter der Prärie. Bis 1980 war der Wasserstand in der gesamten Region um durchschnittlich fast 10 Fuß gesunken. In den zentralen und südlichen Teilen der Hochebene überstiegen einige Rückgänge 100 Fuß. Besorgte Beamte wandten sich an die US Geological Survey, die den Grundwasserleiter seit den frühen 1900er Jahren untersucht hat. Mit ihren staatlichen und lokalen Kollegen, USGS Beamten begann die Überwachung von mehr als 7.000 Brunnen, um die jährlichen Wasserstandsänderungen zu bewerten.,

Was sie fanden, war alarmierend: Die jährlichen Grundwasserentnahmen haben sich zwischen 1949 und 1974 verfünffacht. An einigen Stellen zogen sich die Bauern vier bis sechs Fuß pro Jahr zurück, während die Natur einen halben Zoll zurücklegte. 1975 entsprach die Überziehung der Strömung des Colorado River. Heute wird der Ogallala-Grundwasserleiter mit einem jährlichen Volumen von 18 Colorado Rivers erschöpft. Obwohl Niederschlag und Flusssysteme einige Teile des nördlichen Grundwasserleiters aufladen, kann die Natur an den meisten Orten nicht mit den menschlichen Anforderungen Schritt halten. „Wir haben optimistische Standorte., An anderen Orten können wir das Ende sehen“, sagt David Pope, der von 1983 bis 2007 als Chefingenieur des Staates die Grundwasservorschriften in Kansas verwaltete.

Nachhaltige Lösungen
Für Funk wandelten sich die deprimierenden Daten, die er von diesem Garden City Meeting mit nach Hause nahm. Während andere Landwirte auf sinkende Wasserstände mit Brunnen reagierten, eliminierte Funk sie: „Wir beschlossen, trocken zu gehen.“Heute pumpt er fast kein Wasser mehr auf seine 6.000 Hektar, die größtenteils in Weizen-und Getreidesorghum gepflanzt sind. Diese Kulturen sind in der Regel nicht so lukrativ wie Mais, aber sie erhalten Funk Familie., Um ohne Grundwasser zu bewirtschaften, hat Funk einige seiner Methoden geändert. Anstatt seine Felder nach der Ernte zu pflügen, lässt er die Stoppeln im Boden und pflanzt eine neue Ernte in den Rückstand. Diese Technik reduziert nicht nur die Bodenerosion, sondern verringert auch die Verdunstung und fängt mehr Schnee als nackter Boden. Das Hinterlassen von Ernterückständen auf dem Feld kann den Feuchtigkeitsverlust um einen Zentimeter oder mehr Niederschlag pro Jahr reduzieren, sagen Wissenschaftler. Funk zielt darauf ab, jedes Bit der 18 Zoll Niederschlag zu erfassen, die auf Südwest Kansas fallen. „Muss“, sagt er. „Es ist alles, was wir hier haben.,“

Funk ist Teil einer kleinen, aber stetigen Bewegung weg von der Grundwasserabhängigkeit. Die wissenschaftliche Gewissheit des Niedergangs von Ogallala hat ein Interesse an der Erhaltung in der gesamten Region geweckt. Forscher entwickeln weniger durstige Pflanzen, einschließlich dürretolerantem Mais. Ihr Ziel ist es, die Menge an Wasser zu reduzieren, die Maiskulturen um mindestens 10 Prozent benötigen, sagt Wenwei Xu, ein Wissenschaftler an der Texas A&M. Die Ogallala-Initiative, eine US-amerikanische, Department of Agriculture Projekt, Fonds Studien entwickelt, um die Landwirtschaft—und die ländlichen Gemeinden, die davon abhängen—nachhaltiger zu machen. Jährlich werden 3,6 Millionen US-Dollar für die Forschung bereitgestellt, von Bewässerungstechniken über Niederschlagsmanagement bis hin zu Tierfuttermitteln.

Auf einer USDA-Forschungsstation in der Nähe von Amarillo, Tex. Wissenschaftler stellen Daten zusammen, die Landwirte und andere Landwirte dazu ermutigen, Niedrig – oder Nicht-Boden-Techniken zu verwenden (z. B. Pflanzenreste zu zersetzen), sagt Nolan Clark, Stationsdirektor und Agraringenieur., Andere Projekte zielen darauf ab, Hightech nach Hause zu bringen. Ingenieure haben 16 drahtlose Infrarotsensoren am Arm eines Center-Pivot-Systems installiert, mit dem Baumwolle in einem Forschungsgrundstück bewässert wird. Die Sensoren sind kalibriert, um die Blatttemperaturen zu messen, sodass die Pflanzen selbst computergesteuerten Bewässerungsgeräten mitteilen können, wann sie durstig sind. Bei einer wissenschaftlich festgelegten Schwelle schalten sich die Sprinkler automatisch ein. Da diese Roboterbewässerungssysteme Wasser nur dann anwenden, wenn es benötigt wird, sparen sie auf Testfeldern zwei Zoll pro Ernte und Saison, sagt Clark.,

Evapotranspiration ist eine weitere Möglichkeit, Pflanzen mit Hightech-Bewässerungssystemen zu kommunizieren. Forscher entwerfen Geräte, die Laser verwenden, um die Turbulenzen zu messen, die durch Hitzewellen über Pflanzen verursacht werden. Je größer die Turbulenz, desto mehr Wasserpflanzen brauchen. Die Laserausrüstung wird schließlich die täglichen Evapotranspirationsraten auf regionaler Ebene schätzen. Diese werden im Internet veröffentlicht und geben den Landwirten Informationen, mit denen sie ihre Bewässerung an die Bedürfnisse ihrer Pflanzen anpassen können.,

Solche Geräte sparen möglicherweise keine dramatischen Wassermengen, aber in West Texas, wo die Ogallala rapide zurückgeht, sind sie kritisch. Eine Einsparung von 10 bis 15 Prozent pro Ernte pro Saison auf Millionen Hektar – „das ist eine erhebliche Menge an Wasser“, sagt Clark. „Wir können den Grundwasserleiter nicht nachhaltig machen, aber wir können ihm weitere 100 Jahre geben.“

Neue Anforderungen
Doch selbst wenn diese Innovationen von Versuchsflächen zu Produktionsfeldern übergehen, können Effizienzsteigerungen durch neue Anforderungen an das Grundwasser ausgeglichen werden., Biokraftstoffe sind die neueste Verlockung, Mais anzubauen, was höhere Gewinne bringt, aber mehr Wasser benötigt als die meisten anderen Kulturen. Pläne, die Anzahl der Ethanolproduktionsanlagen in der Region High Plains zu verdoppeln, treiben die Landwirte dazu, die Maisproduktion trotz des bereits knappen Grundwassers zu steigern. Dies könnte laut einem Bericht des Environmental Defense Fund (EDF) jährlich bis zu 120 Milliarden zusätzliche Gallonen Ogallala-Wasser erfordern.

Wachsende Populationen in der gesamten Region der Great Plains fordern auch mehr kommunales Wasser aus der einzigen verfügbaren Quelle: dem Grundwasserleiter. T., Boone Pickens, der Milliardär Oilman und jüngste Befürworter alternativer Energien, gehört zu den Unternehmern, die in den heimischen Wassermarkt eingetreten sind. Ein texanisches Gesetz, das Landbesitzern uneingeschränkte Rechte an dem Wasser unter ihrem Eigentum gewährt, ermöglicht es Pickens, Grundwasser von seiner 24.000 Hektar großen Mesa Vista Ranch im Texas Panhandle an Metropolen bis nach Dallas und El Paso zu verkaufen. Die 654-Meilen-Pipeline, die er nach El Paso bauen will, würde 2,1 Milliarden US-Dollar kosten. Aber mit Wasserverkäufen von mehr als $ 1,000 pro Morgenfuß wartet der Gewinn darauf, erzielt zu werden.,

Diese neuen Anforderungen an die endliche Wasserversorgung der Ogallala bedrohen den Klimawandel. Obwohl der Niederschlag in Nebraska am nördlichen Ende des Grundwasserleiters wahrscheinlich zunehmen wird, prognostizieren Wissenschaftler, dass die südlichen Teile der Region noch weniger als die 16 Zoll jährlichen Niederschläge erhalten werden, die sie jetzt erhalten.

Angesichts dieser kombinierten Anforderungen an den bereits überholten Grundwasserleiter bewerten viele Hochebenen-Wassernutzer ihre Zukunft neu., Egal wie effizient sie es nutzen, sie wissen, dass das Grundwasser irgendwann weg sein wird-und lassen sie, ihre Gemeinden und den größten Teil der Region hoch und trocken. Wie Funk fangen sie an, Pläne für eine Zeit zu machen, in der die Ogallala ihre wirtschaftlichen Bedürfnisse nicht erfüllen wird. Einige Züchter schließen sich Funk an, um in die Trockenlandwirtschaft zu ziehen-Weizen und andere Kulturen anzubauen, die keine Bewässerung erfordern. Im östlichen Colorado pflanzen Landwirte winterharte Sonnenblumen, die 30 Prozent weniger Wasser benötigen als Mais.

Andere Landwirte wenden sich an einheimische Wiesen für wirtschaftliche Alternativen., Bevor europäische Siedler ankamen, Die Milliarden Morgen Gräser, die die Hochebenen bedeckten, beherbergten Pronghorn-Antilopen und Swift Fox, kleinere Präriehühner und grabende Eulen sowie Büffel. Blaue Grama, grünes Nadelgras und andere dürreresistente Pflanzen gedeihen in der kurzen Vegetationsperiode. Laut einer Studie des General Accounting Office aus dem Jahr 2007 wurde mehr als die Hälfte dieser einheimischen Wiesen in Nutzpflanzen umgewandelt, darunter fast 25 Millionen Hektar seit 1982.,

Eine Rückkehr zu Grünland könnte eine potenzielle Einnahmequelle sein, sagt Amy Hardberger, Anwältin beim EDF in Austin, Texas. In einem Projekt, das sie koordiniert, experimentieren Landwirte mit der Wiederherstellung von Grünland auf Feldern, auf denen sie wegen Grundwassermangels in den Ruhestand gehen mussten. Neben der Bereitstellung von Lebensraum für Wildtiere könnten Grasland von Rindern oder sogar Büffeln beweidet werden. Jagd, Ökotourismus und „Dude Ranches“ sind weitere potenzielle Einnahmequellen aus Grasland. Und sobald ein nationaler Kohlenstoffmarkt etabliert ist, könnten Landwirte Kredite für die Speicherung von Kohlenstoff im Grünlandboden verkaufen., „Das ist eine harte Gruppe von Menschen“, sagt Hardberger, dessen Großvater Baumwolle in der Nähe von Lubbock, Texas, aufgezogen hat. „Sie wollen ihr Land nicht verlassen—und das sollten sie auch nicht.“

Mehrere Programme der Bundesregierung bieten wirtschaftliche Anreize für die Erhaltung bestehender Wiesen—in Anerkennung ihrer Rolle bei der Verringerung der Erosion, der Abscheidung von Kohlenstoff und der Bereitstellung von Lebensraum für die weniger Präriehühner und andere gefährdete Arten. Diese Programme arbeiten jedoch häufig zu unterschiedlichen Zwecken mit Anreizen zur Preisförderung des Bundes zur Herstellung von Mais und anderen Rohstoffen., Die Subventionen für Kulturpflanzen sind im Allgemeinen höher als die Subventionen für den Erhalt von Grünland, was die Wahl für die meisten Erzeuger einfach macht.

Die Widersprüche in diesen Bundesprogrammen spiegeln Amerikas Ambivalenz über den Ogallala-Grundwasserleiter wider. Schließlich wird die Nation eine Strategie brauchen, um ihre Abhängigkeit von dieser endlichen Ressource zu beenden, sagt Stone, der Grundwasser Trust Executive. Aber im Moment ist es in weiten Teilen der Hochebene wie üblich: Bohren und Pumpen von Wasser, Bewässern und Anbauen von Pflanzen, als ob die Ogallala-Ära niemals enden würde.

Für Funk in Garden City hat es bereits., Mit Technologie und Weitsicht hat er seine Farm in ein Geschäft verwandelt, von dem er glaubt, dass es in die ferne Zukunft gehen kann, ohne die Ogallala zu entleeren. „Für immer? Das hoffen wir“, sagt er. „Das war unser Ziel.“

Hinweis: Dieser Artikel wurde ursprünglich mit dem Titel „Saving the Ogallala Aquifer“gedruckt.

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