un aquifère est un réservoir de stockage d’eau souterraine dans le cycle de l’eau. Alors que les eaux souterraines sont une source renouvelable, les réserves se reconstituent relativement lentement. L’USGS a effectué plusieurs études de l’aquifère, afin de déterminer ce qui entre (recharge des eaux souterraines à partir de la surface), ce qui sort (eau pompée et débit de base vers les cours d’eau) et quels sont les changements nets dans le stockage (montée, chute ou pas de changement).
Les prélèvements de L’aquifère Ogallala pour l’irrigation s’élevaient à 26 km3 (21,000,000 acre ft ft) en 2000., En 2005, l’épuisement total depuis avant le développement s’élevait à 253 000 000 acres pieds (312 km3). Certaines estimations indiquent que le volume restant pourrait être épuisé dès 2028. De nombreux agriculteurs des Hautes Plaines du Texas, qui dépendent particulièrement de la source souterraine, se détournent maintenant de l’agriculture irriguée car ils prennent conscience des risques de surpompage.
recharge des nappes Phréatiquesmodifier
la vitesse à laquelle l’eau de recharge pénètre dans l’aquifère est limitée par plusieurs facteurs., Une grande partie de la région des Plaines est semi-aride, avec des vents réguliers qui accélèrent l’évaporation des eaux de surface et les précipitations. Dans de nombreux endroits, l’aquifère est recouvert, dans la zone de vadose, d’une couche peu profonde de caliche qui est pratiquement imperméable; cela limite la quantité d’eau capable de recharger l’aquifère à partir de la surface terrestre. Cependant, le sol des lacs playa est différent et non bordé de caliche, ce qui en fait quelques-unes des rares zones où l’aquifère peut se recharger. La destruction des playas par les agriculteurs et le développement diminue la zone de recharge disponible., La prévalence de la caliche est en partie due à l’évaporation prête de l’humidité du sol et au climat semi-aride; l’aridité augmente la quantité d’évaporation, ce qui augmente la quantité de caliche dans le sol. Les deux mécanismes réduisent la quantité d’eau de recharge qui atteint la nappe phréatique.
La Recharge dans l’aquifère varie de 0,024 pouce (0,61 mm) par an dans certaines parties du Texas et du Nouveau-Mexique à 6 pouces (150 mm) par an dans le Centre-Sud du Kansas.,
rejets D’eaux souterraines
image NASA Aster d’une superficie d’environ 557 mi2 de champs (1443 km2) dans le Kansas arrosés de L’aquifère Ogallala avec des systèmes d’irrigation à pivot central
les régions recouvrant L’aquifère Ogallala sont certaines des régions les plus productives des États-Unis pour l’élevage du bétail et la culture du maïs, du blé et du soja., Le succès de l’agriculture à grande échelle dans les zones qui ne disposent pas de précipitations suffisantes et qui n’ont pas toujours d’eau de surface pérenne pour le détournement dépend fortement du pompage des eaux souterraines pour l’irrigation.
Les premiers colons des Hautes Plaines semi-arides ont souffert de mauvaises récoltes dues à des cycles de sécheresse, culminant dans le désastreux Dust Bowl des années 1930. ce n’est qu’après la Seconde Guerre mondiale, lorsque l’irrigation par pivot central est devenue disponible, que la masse terrestre du système aquifère des Hautes Plaines a été transformée en,
changement dans le stockage des nappes phréatiquesmodifier
les niveaux D’eau souterraine diminuent lorsque le taux d’extraction par irrigation dépasse le taux de recharge. À certains endroits, on a mesuré que la nappe phréatique baissait de plus de 1,5 m (5 pi) par année au moment de l’extraction maximale. Dans les cas extrêmes, l’approfondissement des puits était nécessaire pour atteindre la nappe phréatique en baisse constante. Au 21e siècle, la reconnaissance de l’importance de l’aquifère a conduit à une couverture accrue des journalistes régionaux et internationaux.,
l’USGS a estimé que le stockage total de l’eau était d’environ 2 925 000 000 acres pieds (3 608 km3) en 2005. Il s’agit d’un déclin d’environ 253 000 000 acre pieds (312 km3), ou 9%, depuis le développement substantiel de l’irrigation des eaux souterraines a commencé dans les années 1950.
Les pratiques de conservation de l’eau (terrasses et rotation des cultures), des méthodes d’irrigation plus efficaces (pivot central et goutte à goutte) et la réduction de la superficie irriguée ont contribué à ralentir l’épuisement de l’aquifère, mais les niveaux continuent généralement de baisser dans des régions comme le sud-ouest du Kansas et le Texas Panhandle., Dans d’autres régions, telles que des parties de l’Est et du Centre du Nebraska et de la région au sud de Lubbock, au Texas, le niveau de l’eau a augmenté depuis 1980.
l’irrigateur à pivot central a été décrit comme le « méchant » dans un article du New York Times, « Wells Dry, Fertile Plains Turn to Dust » relatant le déclin incessant de certaines parties de L’aquifère D’Ogallala. Soixante ans d’agriculture intensive utilisant d’énormes irrigateurs à pivot central ont vidé certaines parties de l’aquifère des Hautes Plaines. Des centaines à des milliers d’années de précipitations seraient nécessaires pour remplacer les eaux souterraines dans l’aquifère appauvri., En 1950, les terres cultivées irriguées couvraient 250 000 acres (100 000 ha). Avec l’utilisation de l’irrigation à pivot central, près de trois millions d’acres de terres ont été irriguées. Dans certains endroits du Texas Panhandle, la nappe phréatique a été drainée (asséchée). « De vastes étendues de terres agricoles du Texas situées au-dessus de l’aquifère ne supportent plus l’irrigation. Dans le centre-ouest du Kansas, jusqu’à un cinquième des terres agricoles irriguées le long d’une bande de 100 miles (160 km) de l’aquifère est déjà à sec. »
le système d’irrigation à pivot central est considéré comme un système très efficace qui aide à conserver l’eau., Cependant, en 2013, comme l’efficacité de la consommation d’eau de l’irrigateur à pivot central s’est améliorée au fil des ans, les agriculteurs ont choisi de planter plus intensément, d’irriguer plus de terres et de cultiver des cultures plus assoiffées plutôt que de réduire la consommation d’eau-un exemple du paradoxe de Jevons dans la pratique. Une approche pour réduire la quantité d’eau souterraine utilisée consiste à utiliser de l’eau recyclée traitée pour l’irrigation; une autre approche consiste à passer à des cultures qui nécessitent moins d’eau, comme les tournesols.
plusieurs rivières, comme la Platte, coulent sous le niveau de l’eau de l’aquifère., Pour cette raison, les rivières reçoivent un débit d’eau souterraine (baseflow), le transportant hors de la région plutôt que de recharger l’aquifère.
le barrage Optima Lake, d’une valeur de 46,1 millions de dollars, dans l’ouest de l’Oklahoma, a été rendu inutile lorsque la baisse du niveau de l’aquifère a considérablement réduit le débit de la rivière Beaver, la source d’eau prévue pour le lac.
déclin accéléré des réserves aquifèresmodifier
l’appauvrissement entre 2001 et 2008 inclus représente environ 32% de l’appauvrissement cumulé pendant tout le 20e siècle., Aux États-Unis, les plus grands utilisateurs d’eau provenant des aquifères sont l’irrigation agricole et l’extraction du pétrole et du charbon. « L’épuisement total cumulé des eaux souterraines aux États-Unis s’est accéléré à la fin des années 1940 et s’est poursuivi à un rythme linéaire presque constant jusqu’à la fin du siècle. En plus des conséquences environnementales largement reconnues, l’épuisement des eaux souterraines a également un impact négatif sur la durabilité à long terme de l’approvisionnement en eau souterraine pour aider à répondre aux besoins en eau du pays., »
Depuis les années 1940, le pompage de L’Ogallala a entraîné l’aquifère vers le bas de plus de 300 pieds (90 m) dans certaines régions. Les producteurs ont pris des mesures pour réduire leur dépendance à l’eau irriguée. Les opérations rationalisées leur permettent de produire un rendement nettement supérieur en utilisant à peu près la même quantité d’eau nécessaire il y a quatre décennies. Pourtant, les pertes subies par l’aquifère entre 2001 et 2011 équivalaient à un tiers de son épuisement cumulé pendant tout le 20e siècle. L’Ogallala est alimenté principalement par l’eau de pluie, mais seulement environ un pouce de précipitations atteint l’aquifère chaque année., Les précipitations dans la plupart des Hautes Plaines du Texas sont minimes, l’évaporation est élevée et les taux d’infiltration sont lents.
au cours des années 1990, l’aquifère contenait environ trois milliards d’acres-pieds d’eau souterraine utilisée pour l’irrigation des cultures ainsi que pour l’eau potable dans les zones urbaines. La demande d’eau dépasse sa reconstitution. Le niveau de l’eau est particulièrement à la baisse au Texas et au Nouveau-Mexique. L’utilisation continue à long terme de l’aquifère est « gênante et nécessite une réévaluation majeure », selon L’historien Paul H. Carlson, professeur émérite de L’Université Texas Tech de Lubbock., Il a été signalé en 2020 que l’aquifère serait « sec » dans les vingt ans.