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密歇根在很多方面都以水为特征。该州拥有11037个内陆湖和数万英里的河流和溪流，每6英里至少提供一个水体。

然后是五大湖，它实际上塑造了这个州。除了维持该州郁郁葱葱的自然生态系统和住宅社区外，水还是以密歇根州为家的52,000多个农场的重要灌溉来源。

它还在该州180亿美元的户外娱乐产业中发挥着核心作用。幸运的是，密歇根州立大学(bob体育登录MSU)水研究所(IWR)的研究人员花了半个多世纪的时间来保护和确保密歇根州水道的负责任使用。BOB体育

1964年，林登·约翰逊总统签署了《水资源研究法案》，授权在每个州建立IWR。bob体育登录

这些研究所的任务是解决问题，在全国范围内推进关于水资源的科学知识，并在这些领域招募和培训更多的科学家。

由于它的土地授予任务，密歇根州立大学是密歇根州IWR的天然家园，这项工作得到了密歇根州立大学AgBioResearch，密歇根州立大学Extension和美国地质调查局(USGS)的支持。bob体育登录

当Jon Bartholic于1978年加入密歇根州立大学社区可持续发展系(当时是资源开发系)时，他带来了他在佛罗里达大学获得的卫星图像和水资源利用技能。

Bartholic最初的任务是建立遥感和地理信息系统(GIS)中心，在前任主任于1981年离职后，他很快被任命为IWR代理主任。

五年后，他成为了该研究所的所长，从那以后，他一直在指导研究所的工作，以确保密歇根州的水资源既安全又有用。

密歇根州立大学社区可持续发展系教授巴托利奇说:“要生产高质量、可持续的粮食，你需要健康的土地和水资源。”“如果我们不能坚持下去，我们就无法优化我们改善环境和经济的能力。”

在巴托里奇的领导下，关键步骤之一是建立一个咨询小组，利用五大湖保护基金的资金审查水资源问题。顾问们允许研究所的工作以对整个国家的全面理解为指导。

Bartholic早期在遥感和地理信息系统中心的工作直接导致了IWR的一个新焦点。IWR的科学家从数字数据库中获取了全州的水质数据，并使用地理信息系统软件将其叠加到州地图上。

通过可视化地展示数据，研究小组能够看到水质随着时间的变化，尤其是硝酸盐水平的变化。硝酸盐是存在于空气、水和土壤中的天然有机化合物，主要由氮和氧组成。

虽然硝酸盐在自然水平下是无害的，但水中硝酸盐的高浓度会对健康构成威胁，特别是对婴儿和孕妇。

巴托利奇说:“我们注意到，硝酸盐在水样中不应该超过百万分之十，但随着时间的推移，硝酸盐一直在增长，尤其是在人们依赖水井取水的农村地区。”“这一发现基本上为下一章奠定了基础。”

信息技术方法

根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的说法，井水中硝酸盐含量的升高通常是由于水井的位置和建造引起的并发症，此外还有化肥、化粪池系统、动物饲养场和工业径流的存在。

根据2015年环境质量部(DEQ)的报告，密歇根州约39%的消耗水(没有立即返回到环境中的水)用于农业灌溉。

在此之前，确保能够提供如此大量水的井对环境的影响最小是一个昂贵、耗时的过程，需要大量的检查和许可。

为了帮助农民等用水者在限制风险因素和更好地保护水资源的地方打水井，IWR的科学家与密歇根州自然资源部(DNR)、DEQ和美国地质调查局(USGS)合作开发了水资源评估工具。bob体育下载ios

“取水评估工具”是一个基于网络的系统，允许农民输入有关他们土地和计划水井的数据，例如到附近溪流的距离、土壤到基岩的深度以及他们计划取水的量。

该程序将这些数据通过一个统计模型来运行，该模型可以估计油井对流域的影响，例如它将抽取的水量或对附近河流和溪流的风险，并在计算的基础上开始注册程序或帮助用户开始更深入的检查过程。

IWR的助理主任Jeremiah Asher担任该工具的主要技术开发人员。

同时担任IWR信息和决策支持技术主任的Asher说:“开凿灌溉井是一项重大投资，这一工具有助于减少开凿所需的许可数量。”“它提供了一种快速筛选机制，可以在开始更具挑战性的检查过程时，以最小的影响快速通过井眼。这是一种在负责任地管理我们的资源的同时，对用水者来说不那么繁重的方法。”

用水评估工具的最终版本于2009年投入使用，从那时起，它已经为大约4500名申请人提供了服务。它在五大湖地区仍然是独一无二的，它允许农民在几分钟内申请灌溉井，而不是花费几天的时间。

取水评估工具对信息技术的应用，如建立统计建模所依据的gis衍生景观数据，是Bartholic对IWR的指导愿景的重要组成部分。

巴托利奇说:“我们现在处于信息时代，这使我们能够找到更好、更有效地管理资源的方法。”“这些工具功能强大，可以同时查看景观的许多不同方面，这让我们能够更好地管理未来粮食生产的水，同时保持对我们密歇根州非常重要的高质量环境。”

服务社区

然而，确保密歇根州水资源的长期可持续性已经超出了电脑屏幕的范围。为了使水资源保护措施有效，它们必须不仅仅是减少污染和防止水资源的过度使用——它们必须对农民切实可行。

很少有人能像生活在这片土地上并积极从事这一工作的人们那样详细地了解这片土地，与这些当地专家合作已成为IWR工作的一个关键要素。

密歇根州立大学社会学系副教授Stephen Gasteyer与Bartholic和IWR研究团队密切合作，了解农民如何看待水资源保护实践，并帮助他们做出数据驱动的决策。bob体育登录

加斯泰尔说:“如果你看分水岭的污染地图，你会发现污染不是均匀分布的。”“化学径流往往集中在非常特定的地区，我的努力重点是确定这些问题地区发生的原因，以及我们可以帮助农民减少这些问题的方法。”

虽然一些政府机构和研究小组正在研究这个问题的各个方面，但巴托利奇说，他们都没有bob体育登录全面地解决这个问题。在加斯泰尔的帮助下，巴托里克致力于改变这一现状。

在与密歇根农民就水资源保护进行了一年的讨论后，IWR发现了三个问题:

大多数农民愿意改善他们的景观，包括采用最佳做法来减少水的提取和化学物质的径流。然而，实施必须具有经济意义。
节约用水的各种最佳做法是必要的，因为在一个农场有效的做法在几英里外的另一个农场可能行不通。
需要更多的知识来了解为什么少数农民不实施水资源保护措施，以及如何鼓励他们这样做。
为了解决这些问题，Gasteyer和他的研究生研究团队实地考察了各个农场，并举行了社区会议，以更多地了解哪些做法是有效的。bob体育登录

他们想知道为什么一些农民对水资源保护感兴趣，而另一些农民则不感兴趣。他们的工作主要集中在密歇根州东南部靠近俄亥俄州边界的Raisin河流域，该团队在那里与农业和保护社区建立了联系。

Gasteyer说:“这一切都是关于以某种方式与农民沟通。”“这是关于找到建立信任和相互理解的方法，然后找到共同实现目标的方法。”

该团队于2015年开始采访，并将继续该项目至2018年。一些趋势已经开始出现。

Gasteyer说:“越来越明显的是，农民们希望与研究人员合作来改善他们的土地，而不是让我们或政府机构在对他们的bob体育登录景观没有充分了解的情况下颁布法令。”“他们中的大多数人真的很容易接受，希望手术尽可能高效和保守。”

展望未来

今年春天，巴托里奇在密歇根州立大学工作了近40年后退休。他的工作极大地扩大了IWR对密歇根州农业社区的影响，帮助它继续蓬勃发展，同时拥有新的尖端技术来更好地管理农业经营。

阿瑟说:“乔恩从大局出发，让人们从不同的角度思考我们如何管理水资源，他做得非常出色。”“他一直对能够帮助人们进行农业生产、改善水质、改善环境健康的技术感兴趣。与他一起工作，他是一个灵活而善解人意的人，帮助你成长为一名科学家。”

密歇根州立大学生物系统和农业工程系教授兼主席达雷尔·多纳休(Darrell Donahue)现已接任IWR主任。

Donahue希望继续扩大IWR的工作范围，利用Bartholic团队开创的技术来帮助全州更多的人。

多纳休说:“在过去的20年里，乔恩的团队在解决农业中的水质和径流问题方面做得非常出色。”bob体育合法吗“他们开发了很好的工具来帮助大大小小的流域的农民和社区，他们通过与这些社区对话并直接解决他们的问题来做到这一点。现在我们有机会构建这个框架。”

多纳休对IWR的愿景是扩大其能力，以应对该州新的水挑战，例如弗林特水危机和该事件带来的水基础设施问题。

密歇根州和美国各地的大部分供水基础设施都有50到100年的历史，出现与弗林特类似的新问题的风险还在继续增长。然而，IWR对农业的承诺将保持不变。bob体育合法吗

多纳休说:“我们已经有了帮助农民改善经营的工具，我们会尽一切努力帮助他们。”“如果我们能帮助他们以更可持续的方式提供食物，我们就能帮助完成大学的赠地使命。”

从Bartholic的角度来看，IWR的工作从未像现在这样重要。

巴托利奇说:“随着世界人口从70亿增加到90亿，我们将对资源，尤其是水，施加更大的压力。”“至关重要的是，该研究所和全国各地的类似机构继续弥合基础研究和决策系统之间的差距，以便提供帮助每个人的实际解决方案。”bob体育登录