Nước được bố trí cho tưới tiêu - một tầng chứa nước ngầm hoặc một con sông bị đập

Thủy lợi cung cấp một cách để đối phó với biến đổi khí hậu

Bài báo này xuất hiện trong Vấn đề 2022 tháng 3 của Người trồng khoai tây.

Một nghiên cứu mới kiểm tra hơn 100 năm sản xuất nông nghiệp và dữ liệu thời tiết ở Hoa Kỳ cho thấy nước dự trữ đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp khả năng chống chịu với hạn hán. Các phát hiện cũng gợi ý các chiến lược quản lý nước, khác nhau trên toàn quốc, đóng một vai trò quan trọng trong cách các khu vực khác nhau của đất nước ứng phó với sự bất thường của thời tiết.

Eric Edwards, trợ lý giáo sư tại Khoa Kinh tế Nông nghiệp và Tài nguyên tại Đại học Bang North Carolina và là đồng tác giả của một bài báo mô tả nghiên cứu. “Cách nông nghiệp thích ứng với các cú sốc khí hậu nói chung là thông qua tưới tiêu, nhưng việc tiếp cận nguồn nước tích trữ ở mức độ nào?”

Tiếp cận với nguồn nước được lưu trữ sẽ thúc đẩy hoạt động tưới tiêu, cho dù nước đó nằm trong tầng chứa nước ngầm hay sông có đập. Ngoài đập và hồ chứa, tưới nước mặt cần có mạng lưới kênh mương. Ngược lại, những người nông dân ở trên tầng chứa nước chỉ có thể bơm nước ngầm trực tiếp. 

Thủy lợi giúp nông nghiệp có thể thực hiện được trong hầu hết các điều kiện khô cằn của miền Tây Hoa Kỳ Các quy tắc về quyền về nước xác định về mặt thể chế thứ tự mà người nông dân lấy nước và khi nào họ lấy nước. Ở miền đông Hoa Kỳ, lượng mưa và độ ẩm nhiều hơn trong lịch sử đã khiến nông dân nghĩ rằng việc tưới tiêu nói chung là thừa, và các quyền về nước vẫn chưa được hệ thống hóa. Nhưng điều đó dường như đang thay đổi khi khí hậu thay đổi.

Nghiên cứu chỉ ra rằng, kể từ khoảng năm 1950, việc tiếp cận với nguồn nước dự trữ ở các vùng khô hạn hơn ở miền Tây nước Mỹ đã giúp nông dân tránh được thiệt hại khoảng 13% về năng suất cây trồng trong thời kỳ hạn hán. Những năm 1950 là giai đoạn đầu nguồn cho lượng nước tăng lên ở phương Tây, sau sự phát triển của Đập Hoover vào năm 1936, khoan tầng chứa nước và điện khí hóa nông thôn vào những năm 1940, Edwards nói.

Edwards nói: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy ở miền đông Hoa Kỳ kể từ năm 1950, sản lượng ngô và đậu tương giảm trong thời kỳ hạn hán cho dù nông dân có được tiếp cận với nước hay không. “Trong khi đó, ở miền tây khô cằn của Hoa Kỳ, nếu bạn có nguồn dự trữ nước trong thời gian hạn hán, bạn sẽ không thấy bất kỳ tổn thất nào”. Điều này có thể là do nông dân ở miền đông Hoa Kỳ không nhất thiết phải đầu tư vào hệ thống tưới tiêu để tiếp cận nguồn nước dự trữ.

“Trong thời kỳ hạn hán, người nông dân tự đặt ra hai câu hỏi quan trọng: Tôi có mang thêm đất vào trồng trọt không? Và liệu tôi có nên tăng cường lượng nước tưới vào đất của mình để tăng năng suất so với những gì tôi sẽ có không? ” Edwards tiếp tục. “Các đặc tính vật lý và các cách thể chế quản lý nước đều ảnh hưởng đến các lựa chọn của nông dân”. 

Nghiên cứu chỉ ra rằng những nông dân tiếp cận được nguồn nước ngầm và nước mặt có xu hướng đưa nhiều đất vào trồng trọt hơn. Những người nông dân có nước ngầm nhưng không có nước mặt cũng có xu hướng đưa nhiều đất vào trồng trọt hơn. 

Edwards nói: “Quyền sử dụng nước bề mặt có liên quan đến một số vùng đất cụ thể ở miền Tây Hoa Kỳ, và nông dân nói chung đã lấy lượng nước tối đa mỗi năm dựa trên quyền về nước của họ. "Vì vậy, không có sự mở rộng diện tích được tưới bằng nước mặt trong thời kỳ hạn hán."

Edwards nói rằng bài báo có một số hàm ý về chính sách nước.

Ông nói: “Bơm thêm nước ngầm hoặc lấy thêm nước bề mặt trong thời gian hạn hán thực sự hiệu quả để chống lại hạn hán, nhưng có thể là vấn đề nếu bạn muốn bảo tồn nhiều tài nguyên hơn. “Thủy lợi là một chiến lược giảm thiểu thực sự hiệu quả trong thời kỳ hạn hán. Nó làm trơn tru sản xuất ở tất cả các trạng thái hạn hán. Nhưng vì việc kiểm soát khai thác nước ngầm còn hạn chế, chúng tôi lo lắng rằng sự cạn kiệt có thể làm giảm khả năng đối phó với các cú sốc khí hậu của vùng đệm quan trọng này ”. 

Đối với nước mặt, Edwards nhận thấy một hàm ý chính sách khác.

"Có cách nào để làm cho nước mặt thích nghi hơn một chút để chống lại hạn hán, đặc biệt là ở những nơi mà việc sử dụng nước gắn liền với một số thửa đất nhất định?" anh ta nói. “Có cách nào để bắt đầu suy nghĩ về việc bỏ một ít nước sang một bên hoặc tích trữ một ít nước thay vì sử dụng 100% mỗi năm không?”

Edwards cho biết thêm rằng cũng có những hàm ý chính sách đối với bang North Carolina quê hương của ông và các khu vực khác ở miền đông Hoa Kỳ 

Ông nói: “Bắc Carolina được dự đoán sẽ có các đợt khô hạn kéo dài hơn từ 10 đến 15% trong những năm tới do khí hậu thay đổi”. “Thủy lợi đưa ra một cách để giải quyết vấn đề đó. Nhưng để cung cấp cho việc quản lý bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên có thể cạn kiệt, nhà nước nên xem xét xây dựng các quyền về nước và khuôn khổ quản lý nước ngầm. "

Bài báo xuất hiện trong Research Letters môi trường. Steven M. Smith tại Trường Mỏ Colorado là tác giả tương ứng của bài báo. Hỗ trợ cho công việc được cung cấp bởi Quỹ Khoa học Quốc gia và USDA.

/ tưới-công nghệ