آب‌های موجود در آبخوان‌های کالیفرنیا رو به کاهش هستند، چون زارعان بیشتری آب زیرزمینی را برای آبیاری کشت‌ها پمپاژ می‌کنند. با این همه، اراضی زراعی بارور می‌توانند به پرشدن دوباره آب زیرزمینی به نفع همگان در این ایالت مستعد خشکسالی نیز کمک کنند. پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا پس از مشاهده نتایج اولیه آزمایش‌ها درباره تغذیه آبخوان‌ها با غرقاب‌کردن حساب‌شده اراضی زراعی در زمستان، بدون آسیب به کشت‌ها یا تأثیر بر آب شرب، انگیزه بیشتری برای ادامه پژوهش‌ها در این زمینه یافته‌اند.

به گفته دکتر Helen Dahlke، متخصص هیدرولوژی از دانشگاه کالیفرنیا، «غرقاب‌سازی مزرعه بسیار امیدوارکننده است» و «از اینکه سطح ایستابی به سرعت به غرقاب‌شدگی مزرعه بدون خسارت به کشت‌ها پاسخ داده است شگفت‌زده شده‌ایم.» دکتر Dahlke و تیم وی با یونجه‌کاران منطقهSiskiyou همکاری می‌کنند و می‌خواهند غرقاب‌شدن را در باغ‌های بادام در دره مرکزی آزمایش کنند. آنان در این زمینه، به مسائلی مانند فیزیولوژی گیاه، نرخ‌ نفوذ، نگرانی‌ درباره کیفیت آب، هزینه‌ها، و دیگر مسائل می‌پردازند. آنان بر پژوهش قبلی در حوضه آبریزKings اتکا دارند که تا ۷۵ درصد سیلاب منحرف‌شده، با نفوذ عمقی به آبخوان‌ها رسیده است. 

Don Cameron مدیر مزارع Terranovaدر امتداد رودخانه Kings می‌گوید: «ما باغ‌های پسته‌، یونجه خشک، و انگور را غرقاب کردیم. باغ‌های انگور به مدت پنج‌ماه زیر آب قرار گرفتند. شاید این کار عجیب باشد، ولی نتایج خوبی داشت. انحراف سیلاب به مزارع می‌تواند آب زیرزمینی را تغذیه کند و ریسک سیل‌گرفتگی پائین‌دست را کاهش دهد.» 

کالیفرنیا در وضعیت اضافه‌برداشت آب زیرزمینی قرار دارد، یعنی آب بیشتری در مقایسه با نفوذ از آبخوان‌ها پمپاژ می‌شود. در سال‌هایی که بارندگی خوب است، تغذیه آبخوان‌ها مطلوب است، چون آب باران، رودخانه‌ها، و ذوب برف به درون زمین نفوذ می‌کند. در سال‌های خشک، با انحراف آب سطحی اضافی و هدایت سیلاب به حوضچه‌های نفوذ به تغذیه آب زیرزمینی کمک می‌شود. ولی زمین‌هایی که بتوان به تغذیه مصنوعی اختصاص داد، کمیاب است. آیا می‌توان بخشی از میلیون‌ها متر مربع از اراضی زراعی کالیفرنیا را برای این منظور به کار گرفت؟

برای انجام این کار، مسائل زیادی را باید در نظر گرفت. همه خاک‌ها نفوذپذیر نیستند و تمام کشت‌ها نمی‌توانند آبیاری اضافی را در تابستان تحمل کنند. برخی خاک‌ها شور هستند، و برخی کشت‌ها در مقایسه با گیاهان دیگر، به نیتروژن بیشتری نیاز دارند. پژوهشگران نگران بودند آیا با غرقاب‌کردن مزرعه‌ای که به آن کود داده‌ شده یا خاک شور است، این مواد شیمیایی به آب زیرزمینی نشت خواهند کرد؟ آیا غرقاب‌کردن مزرعه در عمل می‌تواند کیفیت آب زیرزمینی را با ترقیق نمک‌ها و نیترات‌ها بهتر کند؟

دکتر William Horwath، متخصص بیوشیمی خاک از دانشگاه کالیفرنیا، و دکتر Phillip Bachand، کارشناس محیط زیست از شرکت Tetratech، بررسی غرقاب‌سازی مزرعه‌ای در منطقه Terranova در سال ۲۰۱۰ را آغاز کردند، در شرایطی که سیل‌گرفتگی در پائین‌دست مسئله‌‌ای مهم‌تر از خشکسالی بود. آنان سیلاب را از رودخانه Kings به محدوده‌های گوناگونی که قصد آزمایش در آنها را داشتند منحرف کردند و به این نتیجه رسیدند که آب زیرزمینی، بدون آسیب به گیاهان یا کیفیت آب تغذیه می‌شود. 

وقتی خشکسالی سپری شد، پژوهشگران بیشتری به امکان و محدودیت‌ غرقاب‌سازی مزرعه برای تغذیه آب زیرزمینی توجه نشان دادند. Anthony O’Geen، متخصص خاک از دانشگاه کالیفرنیا به تازگی به این نتیجه رسیده است که حدود ۶/۳ میلیون ایکر از اراضی زراعی، پتانسیل خوبی برای تغذیه آبخوان دارند، چون می‌توانند احتمالاً به نفوذ عمقی با حداقل ریسک خسارت به گیاه یا آلوده‌شدن آب زیرزمینی کمک کنند. 

وی به همراه همکارانش در مقاله‌ای که اخیراً در مجله کشاورزی کالیفرنیا به چاپ رسید، چنین نتیجه گرفته است که گلابی، انگور، برخی کشت‌های سالانه، و برخی ارقام بادام، هلو، و آلو برای غرقاب‌سازی مزرعه مناسب هستند. وی همچنین اضافه می‌کند، «یونجه نیز ممکن است گیاه ایده‌آلی برای ذخیره آب زیرزمینی باشد، چون نیاز آن به کود نیتروژن اندک است یا هیچ نیازی به آن ندارد.»

آزمایش یونجه و بادام

در بهار ۲۰۱۵،Dahlke و همکاران وی یونجه را در یکی از مزارع امتداد رودخانه Scott در بخش Siskiyou غرقاب کردند. در این آزمایش، بیش از دو برابر آبیاری عادی مزرعه در یک سال استفاده شد. 

به گفته مدیر مزارع، «زمین اشباع بود، چون کمی قبل از آنکه آزمایش شروع شود، باران باریده بود». «شگفت‌انگیز بود دیدن اینکه به چه خوبی زمین آب را جذب کرد و به چه سرعت سطح ایستابی بالا آمد. این خبر خوبی برای زراعت و محیط زیست است.» در این مزرعه علف‌های بیشتری در مقایسه با حالت عادی رشد می‌کرد. از اینکه بگذریم، یونجه هیچ اثر منفی را متحمل نشد، شاید به این دلیل که در آن زمان غیر فعال بود.

Dahlke آزمایش‌ با یونجه را در مقیاس بزرگتری در بخش Siskiyon و در سایر بخش‌های کالیفرنیا با اقلیم‌های گرم‌تر و خاک‌های متفاوت انجام خواهد داد. در این میان، Dahlk و دکتر Ken Shackel از دپارتمان علوم گیاهی دانشگاه کالیفرنیا در حال طراحی یک پروژه دوساله درباره بادام در دره مرکزی هستند. به گفته Shackel «ما می‌خواهیم از دو فوت آب به مدت ۶۰ روز در بخش کوچکی از دو باغ بادام استفاده کنیم.» 

دکتر Shackel و دکتر Astrid Volder از دپارتمان علوم گیاهی دانشگاه کالیفرنیا چگونگی تأثیر آبیاری بر فیزیولوژی درخت و سلامت ریشه را بررسی می‌کنند. دکتر Dahlke نیز نمک و نیترات‌های خاک را پایش خواهد کرد. دکتر Dahlke می‌گوید: «ما بررسی خواهیم کرد در سطوح معین غرقاب‌شدگی، آیا غلظت نمک و نیترات‌ها به اندازه‌ای ترقیق خواهد شد که آب زیرزمینی را آلوده نسازد؟»

شورای بادام‌کاران کالیفرنیا بودجه این پروژه را تأمین می‌کند، با این انتظار که برخی باغ‌های بادام، برای تغذیه آب زیرزمینی مناسب خواهند بود. به گفته Bob Curtis، مدیر امور کشاورزی شورا، « خصوصیات خاک باغ‌های بادام، خوب است، و سامانه‌های تحویل آب دایر هستند». وی ادامه می‌دهد، «غرقاب‌کردن در زمستان باید عملاً به نفع درختان باشد، و از سویی دیگر آب زیرزمینی را پر می‌کند که به نفع همه ما خواهد بود.» 

منبع: www.caes.ucdavis.edu

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح