趣味探索讯 作为世界超级大国的美国,不管是在经济上,还是在科技上都领先全世界,如今美国说自已是世界第二,那么地球上没有国家敢说第一。美国之所以这么牛,完全和自身发达农业有着不可割舍的关系,在和平年代,多余粮食可以出口他国,来换取财富,在战争时期,粮食还可以作为控制他国的一种战略手段。在我国古代,有这样一句成语:兵马未动,粮草先行,这充分说明了粮食的重要性。
在美国西部,位于加利福尼亚州的中央谷地是美国一个重要农业区,产出农产品接近300种,中央谷地是一个长约725公里,宽约64公里的盆地,面积只有4.7万平方公里,但每年产粮和其他农产品接近1亿吨,要知道全美一年粮食总产量为4.4亿吨,所以,中央谷地一直素有“美国西部大粮仓”之美称。但如今科学家发现美国粮仓正在发生微妙的变化,地面每年都在沉降,更要命的是,农用水中已被检测出砷元素含量超标,一种致命有毒物。
有研究显示,在过去的50年时间里,中央谷地某些地区已经沉降了13米,仅在圣华金地区,2012年降沉了0.3米,其他地区也有不同程度沉降,比如,德尔塔-门多塔运河在过去50年,降沉3米以上。事实也证明这是真的,一座桥梁已陷入水中,只能勉强通行。这一切的原因是,过量开采地下水,主要是用于农业灌溉。要知道中央谷地在18世纪未这里还是一片荒漠,雨水并不是十分富足,是“淘金热”才吸引很多人慕名来到这里。
后来美国实施西部大开发战略,才建立了这个如此繁荣的西部粮仓。农业发展离不开灌溉水,一开始中央谷地使用地下水,到了20世纪30年代,才启动北水南调工程,即著名的中央河谷工程。但是这些来自北部地区的水量波动性很大,时常无法满足农业灌溉,所以农场主们不得不继续使用地下水,虽然这里农作物枝繁叶茂,又甜又脆的苹果,颗粒饱满的大米,但是长期使用地下水报应终于在20世纪显露出来了。
在2018年,来自国外《自然》杂志的一篇论文称,在2007年至2015年期间,中央谷地一直在超量开采地下水,占全美地下水总取水量的20%,导致在过去的100年时间里,中央谷地一些地区地下水水位一直在下降,尤其是到了干旱时期,水位直降200米,地下水逐渐减少,这才导致该区多地地面下沉,更要命的是,长期下沉导致粘土层变形,封存在粘土层中孔隙水被释放,而孔隙水中含有高浓度的有毒物砷。
在化学中,砷虽然不是一种重金属元素,但却是一种有毒物,元素符号为As,其化合物三氧化二砷(As2O3)被称为砒霜,砒霜在中国古代还有一个响亮名字,“鹤顶红”。而中央谷地随着时间的流逝,含水层中砷含量越来越高,所以该区农民只得靠从远方运来救济水为生,每人每月只获得100公斤生活水,这些水对日常生活来说简直是“杯水车薪”,所以很多时候,人们不得不私自开着水车来到50公里外去买水。
然而在农业灌溉方面,人们无赖使用有毒地下水,这样一来,该地培育出的农作物中就含有了过量砷。此前,有报道曾披露,加州有多个农场的农作物中被检测出砷超标。还有一个更大的坏消息是,美国地球物理学联合会在几年前的一份研究报告称,中央谷地地下水越来越少,或在2030年至2050年前枯竭。未来,“美国西部大粮仓”又该何去何从,难道要直接使用海水灌溉吗?看来前途未明,这的确给美国人出了一个很大难题。有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号:有趣探索