这些湿地为美国最大的含水层供水。如果我们失去它们会发生什么？

想象自己置身于美国大平原的中心，比如得克萨斯州北部平原的某个地方。一条漫长而荒凉的州际公路在你面前延伸。草原和种植的麦田覆盖着地平线上的景观，四周一片平坦。

但它并非真正平坦。即使在大平原上，也有低洼之处，地面几乎无法察觉地向下倾斜，形成一些浅浅的碗状洼地，这里收集着这个半干旱环境中 infrequent 的雨水。这就是普拉亚斯：时有时无的湿地，在干旱之地为生命提供绿洲。

湿润时，普拉亚斯孕育着大量的两栖动物、水禽、蜻蜓和其他物种。但普拉亚斯不仅支撑着鸟类和蟾蜍的生命；它们也支撑着人类。普拉亚斯正在补充奥加拉拉含水层，这是一个 948 万亿加仑的地下水体，支撑着一个八个州地区的农业。尽管这些小湿地仅占南部平原土地面积的 2%，但它们是奥加拉拉含水层的主要补给来源，而奥加拉拉含水层又维持着高平原的灌溉，从而提供了美国消耗的食物和纤维的五分之一。

但这个含水层正在枯竭。2020 年发表的研究表明，在许多地区，如果没有灌溉，这些干旱的土地将无法继续支撑农业。在一些地方，这种干涸已经发生。“南部高平原现在就有‘鬼城’——就在今天，”德克萨斯州水开发委员会前高管 Bill Mullican 说。普拉亚斯及其提供的补给是保障 200 亿美元农作物价值和高平原农业未来的为数不多的因素之一。

一个隐藏的伟大湖泊

奥加拉拉含水层非常巨大。它是美国最大的地下水源，横跨科罗拉多州、堪萨斯州、内布拉斯加州、新墨西哥州、俄克拉荷马州、南达科他州、得克萨斯州和怀俄明州的部分地区，面积超过 175,000 平方英里。在平原上灌溉兴起之前，该含水层大约含有 1000 万亿加仑的水，其体积足以填满伊利湖八次以上。

新的抽水方法和中心支轴灌溉系统的出现，使得在 20 世纪 50 年代能够大量抽取奥加拉拉含水层的水。从那时起，农民设法从该含水层中抽出了相当于一个伊利湖一半的水量——有些估计更接近一个伊利湖的全部水量。灌溉面积的爆炸式增长将高平原从一片广阔的半干旱草原变成了所谓的“世界粮仓”，催生了今天覆盖这片土地的巨大绿色圆圈马赛克。

虽然奥加拉拉含水层远未干涸，但水位下降却是一个重大威胁。在许多地方，含水层的水位已经下降到无法进行灌溉的程度，而且在奥加拉拉含水层的大部分地区，抽取的水量远远超过了回补量。如果没有任何改变，农民使用奥加拉拉含水层的水的能力将停止，将使 10% 的美国农作物价值面临风险。

补充库存

维持含水层需要上层土地的补给。但奥加拉拉含水层的大部分地区，特别是南部地区，一种称为“钙质土”（caliche）的类似水泥的物质阻碍了雨水渗透。多年来，研究人员认为普拉亚斯，它们拥有粘土土壤，实际上也是不透水的——只是收集了水并随后蒸发的水洼。最近的研究揭示了恰恰相反的情况。

普拉亚斯不仅有助于补给，而且主导着补给。在暴雨最初几分钟内，水会流过粘土土壤的裂缝，进入普拉亚斯底部下方的区域。这些裂缝在普拉亚斯干燥时形成，可以深达 3 英尺。它们促进水以每小时高达 116 英寸的速度流入粘土地下。但这种流动会很快减慢：就像粘土干燥时收缩开裂一样，湿润时也会膨胀。几分钟之内，裂缝就会闭合到足以严重限制水通过普拉亚斯 passage 的程度。

但是，在普拉亚斯边缘，被称为“环带”（annulus）的区域，即使底部裂缝密封后，水仍然流入含水层。科学家认为，这个边缘区域贡献了最多的补给，尽管原因尚不完全清楚。可能是因为这些区域地势较高，接收到的淤泥和细颗粒沉积物较少，这些沉积物会限制普拉亚斯底部的渗透。无论原因是什么，一些研究表明，多达 80% 的普拉亚斯补给来自于环带。

重回“大干旱”

尽管农业依赖于普拉亚斯的补给，但许多农业实践却会降低普拉亚斯的性能。当作物种植在普拉亚斯中，或者道路穿过普拉亚斯时，普拉亚斯就会受到损害。过去，农民经常在普拉亚斯中心挖坑。这些小而深的坑减少了水的表面积，从而减少了蒸发，并使水得以保留，用于灌溉和其他农业需求。虽然这在当时有助于耕作，但却减少了补给。

也许最常见——也是最阴险——的破坏普拉亚斯的方式是通过沉积作用。也称为淤积（siltation），这个过程发生在沉积物从陆地上流失时，通常来自耕作区域，并沉淀在普拉亚斯的裂缝中。

由于 99% 的普拉亚斯存在于私人土地上，因此保护现有普拉亚斯以及修复受损普拉亚斯的责任落在了农民和其他农业生产者的手中。几项联邦和州项目会支付农民让其土地上的普拉亚斯休耕。这些项目还提供技术支持和修复资金。非政府组织帮助教育农民了解普拉亚斯的作用，并鼓励他们参与普拉亚斯修复，这包括清除沉积物、清除入侵物种以及在普拉亚斯周围种植植被缓冲带以过滤淤泥等活动。

普拉亚斯湖泊联合会（Playa Lakes Joint Venture，PLJV）在部分农民出于为鸟类提供栖息地的动机下，自 1989 年以来一直致力于保护和修复奥加拉拉州中八个州中的五个州的普拉亚斯；2003 年又增加了一个州。该组织估计，在其区域内近 72,000 个普拉亚斯中，健康状态的不到 22,000 个。但需要超过 32,000 个健康的普拉亚斯才能为迁徙鸟类和其他野生动物提供湿地栖息地。此外，普拉亚斯修复需要时间——截至 2017 年，仅修复了 150 个普拉亚斯。

尽管修复速度可能很慢，但这项工作很重要，尤其是考虑到有可能发展出可持续的含水层，能够长期支持灌溉。根据 PLJV 的联合会协调员 Mike Carter 的说法，许多灌溉者只需减少 30% 或 40% 的用水量就可以实现可持续发展，至少在堪萨斯州西部是这样。

30% 的减量可能对农民来说是一个很高的要求，但有些情况下，这种灌溉量的削减是可行的。例如，在一个家庭农场，灌溉方法通常是代代相传的，不一定是最佳实践。“如果我父亲在五月开泵，十月关泵，那么，你知道，我们也会这么做，”Carter 说。可能存在减少用水量并保持作物产量的机会。

无论如何，一些改变是必要的。德克萨斯理工大学的研究人员预测，在拉伯克和阿马里洛之间的一个 13 个县区域，到 2059 年，含水层水平和其他因素的下降将导致可灌溉土地面积减少 60%，从 230 万英亩多一点下降到约 925,000 英亩。同样，一项由现在就职于内布拉斯加林肯大学的 Erin Haacker 和她当时在密歇根州立大学的同事进行的研究表明，在高平原地区，含水层水平的下降将使该地区 40% 的土地在 2100 年前不适合灌溉。

当土地焕发生机

为了度过干旱时期，掘足蟾会花生命中的许多年时间 burrowed 在普拉亚斯底部泥泞的地下。在那里，它等待着雨水。

一旦普拉亚斯被水填满，这些临时湿地就能让两栖动物在可能灭绝的地方生存下来。但在干旱时期，这些蟾蜍采取了更地下的生存方式。一旦下雨，这些长期休眠的动物就会大量出现，充满活力。它们几乎立即做出反应，有时在听到雷声时就开始从泥土中蠕动出来。一旦湿润，生命就从普拉亚斯中涌出。

“这些家伙可以产四五千个卵，”俄克拉荷马州立大学的生物学家 Loren Smith 说起这些蟾蜍。虎纹蝾螈也可以产下 5,000 多个卵。大平原蟾蜍一次可以产下惊人的 40,000 个卵。一旦卵孵化成蝌蚪，然后变成小蟾蜍，这些生物就会覆盖它们诞生的普拉亚斯海岸。科学家们曾观察到在一个晚上有超过 10,000 只小蟾蜍涌出。“看起来像是土地在普拉亚斯上移动，”Smith 说。

普拉亚斯支持的远不止两栖动物。中央飞道的普拉亚斯，数百万只鸟类从加拿大迁徙到墨西哥湾的迁徙通道，为这些鸟类提供了停歇点，让它们得以休息和进食。

尽管南部高平原广阔、恶劣且干旱，但由于普拉亚斯的存在，这里却生机勃勃。

在变化的气候中看到希望？

奥加拉拉含水层未来出现光明可能性的一个来源：气候变化。地球气候变化的预测模型通常带来坏消息——许多气候变化模型确实预测，在奥加拉拉含水层面临最大威胁的南部高平原地区的平均降雨量将会减少。

然而，最新的国家气候评估还表明，未来的降雨将以更短暂、更集中的爆发形式出现，而不是在相对较长的时间内发生。这种新的天气模式会导致快速的径流流向普拉亚斯，从而增加补给，与相同量的水在更长、更不集中的风暴中落下相比，后者会有更多的水因蒸发而损失。

但是，与一般的气候变化模型一样，存在显著的不确定性。这些区域降水模型的预测差异巨大，以至于不清楚含水层补给在未来会增加还是减少。

鉴于高平原地区地下奥加拉拉含水层正在发生和已经发生的下降，也许未来将更加关注普拉亚斯的修复。无数蟾蜍和蜻蜓的生命都依赖于此——人类的生命也是如此。** **