Bình minh ở Thung lũng Salinas, một trung tâm nông nghiệp của miền trung California. Các tầng chứa nước đã cạn kiệt đã khiến đất trồng trọt một lần trở nên vô dụng. Shutterstock

Nước đang trở thành nguồn tài nguyên khan hiếm ở nhiều nơi trên thế giới. Các bảng nước đã giảm ở nhiều khu vực trong nhiều thập kỷ, đặc biệt là ở các khu vực có nền nông nghiệp thâm canh. Các giếng đang khô và có một vài giải pháp dài hạn có sẵn - một điểm dừng chung đã được khoan giếng sâu hơn.

Đây chính xác là những gì đã xảy ra ở Thung lũng Trung tâm của California. Hạn hán gần đây đã thúc đẩy khoan giếng nước sâu hơn và sâu hơn để hỗ trợ nông nghiệp tưới tiêu.

Arizona cũng đang tìm cách khoan thêm giếng để giải quyết tình trạng thiếu nước để hỗ trợ nông nghiệp. Dòng chảy của sông Colorado, nơi cung cấp nước cho hơn 44 triệu người trên bảy tiểu bang, bao gồm Arizona, đã giảm xuống gần 20 phần trăm trong những năm 15 vừa qua, hạ thấp mực nước trong hồ Mead, hồ chứa lớn nhất của dòng sông.

Theo Kế hoạch phòng chống hạn hán được đề xuất ở Arizona, tiểu bang sẽ phải giảm sử dụng nước sông Colorado xuống khoảng 500 triệu mét khối mỗi năm, một lượng bằng ba lần lượng nước tiêu thụ hàng năm của Calgary.

Nguồn nước ngầm trên khắp thế giới đang bị đe dọa do bơm quá nhiều, nhưng khoan giếng sâu hơn không phải là giải pháp lâu dài. Có giới hạn cho sự sẵn có của nước ngầm ở độ sâu. Một giải pháp tốt hơn là quản lý sử dụng nước và tránh sự sụt giảm quá mức mực nước ngầm.

Thay đổi vành đai ngô, thay đổi nhu cầu nước

Khoan giếng sâu hơn để hỗ trợ nông nghiệp tưới tiêu có thể không thể có ở khắp mọi nơi. Nghiên cứu gần đây chỉ ra độ sâu mà tại đó nguồn nước ngầm trong lành xảy ra rất khác nhau và không rộng như suy nghĩ trước đây.

Nước ngầm sâu trong lành có thể được tìm thấy ở một số vùng của California và Arizona, nhưng đây không phải là trường hợp bên dưới Cao nguyên ở miền tây Hoa Kỳ, Trung Tây Hoa Kỳ hoặc thảo nguyên Canada. Thủy lợi thâm canh ở Kansas, Nebraska, Oklahoma và Texas đã làm cạn kiệt tầng chứa nước High Plains. Các giếng trong khu vực này hiện đã chạm tới đáy của nguồn nước ngầm.

Thủy lợi cho nông nghiệp hiện không phổ biến ở Prairies Canada, nhưng điều này có thể thay đổi trong những thập kỷ tới. Sự khan hiếm nước ở vùng đồng bằng phía nam Hoa Kỳ kết hợp với biến đổi khí hậu có thể dẫn đến những thay đổi trong thực hành nông nghiệp ở Canada. Như vành đai ngô dịch chuyển về phía bắc, nhu cầu về nước sẽ tăng.

Nước ở lưu vực sông Saskatchewan đã gần được phân bổ đầy đủ ở một số khu vực. Dòng hơi trong các đầu nguồn của sông Saskatchewan đã giảm trong mùa sinh trưởng, khi các sông băng và tuyết rơi trên dãy núi Rocky tan chảy và co lại. Nhu cầu nước ngầm có khả năng tăng để giải quyết tình trạng thiếu nước từ các nguồn nước mặt.

Sự suy giảm nguồn nước ngầm lan rộng đã không được ghi nhận ở Canada, một phần do nhu cầu thấp từ nước ngầm cho đến nay. Không rõ mức độ bơm nước ngầm sẽ bền vững.

Xem xét vấn đề này trước sự phát triển rộng rãi của nguồn nước ngầm do dân số ngày càng tăng và những thay đổi trong nông nghiệp là chìa khóa để tránh các vấn đề cạn kiệt lan rộng ở các khu vực khác.

Suy giảm nguồn nước ngầm do ô nhiễm

Canada, tuy nhiên, đã thấy vấn đề với chất lượng nước ngầm.

Trong thảo nguyên Canada, những vấn đề này thường liên quan đến phát triển dầu khí và thực hành nông nghiệp. Saskatchewan đã ghi nhận gần như Tràn bề mặt 20,000 hydrocarbon và nước từ các mỏ dầu kể từ 2005. Di cư của các chất gây ô nhiễm và những người khác, đáng chú ý nitrat từ nông nghiệp, đến mực nước ngầm làm giảm chất lượng nước ngầm.

Một vấn đề khác là ô nhiễm nước ngầm từ dưới lên. Có nhiều hơn giếng dầu và khí 700,000, và hơn cả 20,000 giếng phun, chủ yếu được sử dụng để xử lý nước mặn được sản xuất trong quá trình khai thác dầu khí ở Tây Canada. Nhiều hơn 23 tỷ mét khối chất lỏng, chủ yếu là nước mặn được sản xuất trong quá trình khai thác dầu khí, đã được bơm vào dưới bề mặt - tương đương với 1/5 tổng sản lượng dầu toàn cầu kể từ 1850.

Những hoạt động này có thể tạo ra các điều kiện cho phép sự di chuyển của hydrocarbon, nước mặn và các chất gây ô nhiễm khác trở lên thành nguồn cung cấp nước ngầm có thể phù hợp cho nông nghiệp và nước uống.

Các tác động từ ngành công nghiệp dầu khí đối với hóa học nước chưa được nghiên cứu chi tiết ở quy mô khu vực. Hầu hết các nghiên cứu đã được thực hiện dựa trên dữ liệu được gửi khi giếng ban đầu được khoan, có nghĩa là chúng ta không thể theo dõi những thay đổi trong hóa học nước theo thời gian.

Các nghiên cứu kiểm tra sự thay đổi trong hóa học nước theo thời gian và khả năng di chuyển các chất gây ô nhiễm vào nguồn nước uống là rất hiếm, chủ yếu là do thiếu yêu cầu báo cáo cho hóa học nước và chất lỏng tiêm, cùng với mạng lưới giám sát thưa thớt.

Nước ngầm có thể đóng một vai trò lớn trong việc đáp ứng nhu cầu về nước của Tây Canada trong thế kỷ tới. Hiểu được mức độ rộng lớn của tài nguyên này và phát triển các chiến lược quản lý tốt hơn là rất cần thiết.

Giới thiệu về Tác giả

Grant Ferguson, Phó giáo sư, Đại học Saskatchewan và Jennifer C. McIntosh, Giáo sư, Đại học Arizona

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon