多くの専門家は、持続可能な地下水の利用が農業の将来にとって重要であることに同意していますが、そうすることは収穫量の大幅な減少を意味します.
ダートマス大学の研究者は最近、持続可能な水の利用が米国の主要な作物の生産能力に与える影響を研究しました。 地球の未来に掲載された研究 は先月、トウモロコシ、大豆、冬小麦 (国の灌漑地の 52% を占める) の生産が、持続可能な水供給を使用して栽培された場合、どのように劇的に減少する可能性があるかについて掘り下げました。
多くの農家は、帯水層からの地下水を使用する灌漑に依存しています。これは、降雨、融雪、および土壌に浸透するその他の水によって自然に供給される地下水源です。帯水層の水が補充できるよりも早く枯渇すると、地下水の量が減少し、したがって、作物の収量の可能性が減少します。帯水層は、農業だけでなく飲料水としても利用されており、健全な湖や川に欠かせない存在です。帯水層の枯渇は、生態系全体に悪影響を及ぼす可能性があります。地下水の「持続可能な」利用とは、自然の帯水層の涵養率を満たすために水の利用を制限することを意味します。また、2021 年 10 月の時点で、西部の土地の 50% 以上が「極度または例外的な干ばつ」を経験していると分類されているため、将来の再充電率は特に期待できません。
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地下水のより持続可能な利用がこれら 3 つの主要な米国の作物にどのように影響するかを評価するために、研究者は作物モデルを使用して 2008 年から 2012 年までの灌漑農業をシミュレートしました。 USDA の調査データと比較して、その正確性を確認します。
この調査結果は、水が持続可能な方法で使用される場合、各作物の生産量を減らす必要があることを示しています。すでに栽培されている作物の量に栄養を与えるには、単に十分な水がありません。この研究では、利用可能な水量に関して最も楽観的なものから最も悲観的なものまで、4つのシナリオの下で作物生産の減少をシミュレートしました。あまり楽観的でないシナリオは、より低い涵養率をシミュレートし、健全な生態系を維持するために帯水層に水を残すことも説明します。
とうもろこしの場合、生産量の「最も楽観的な」減少は約 20% であるのに対し、「悲観的な」シミュレーションでは 45% の減少が必要になることが研究で判明しました。冬小麦の場合、楽観的な削減は生産量を 25% 削減し、悲観的なランキングは 36% になります。大豆の楽観的な地下水利用シナリオは 6% と比較的低いですが、最悪のシナリオは 37% 削減という他の作物の予測に匹敵します。
数値が実際にどのように展開するかは、帯水層に供給される降雨量に大きく依存します。この研究によると、テキサス州、カンザス州、ネブラスカ州など、降雨量が不足しがちなハイ プレーンズ帯水層に依存している地域では、持続可能な地下水を利用することで生産量が大幅に減少する可能性があります。
ミシシッピ渓谷と中西部地域は、降水量と湿度レベルが高いために地下水抽出への依存度が低いため、持続可能な地下水モデルの下では、作物生産の減少が比較的少なくなります。
