鹹海，在20世紀50年代以6.8萬平方公里的面積位列世界第四大湖泊，僅次於裡海、蘇必利爾湖和維多利亞湖。然而從1960年開始，鹹海開始因不科學的過度利用而急劇縮小。其中在致使鹹海縮小的具體原因中，卡拉庫姆運河的分流可謂是最致命的。
卡拉庫姆運河起自阿姆河中游，向西穿過穆爾加布河、捷詹河，而後沿著靠近伊朗邊境的科佩特山脈北麓平原直抵卡贊吉克市，行程一千多公里，完全保證用水的灌溉面積已超過60萬公頃。卡拉庫姆運河帶來的持續不斷的充沛水源滋潤著土庫曼斯坦貧瘠和荒涼的土地。數載時間，昔日的荒漠就蛻變成了優質的農牧業基地，其中最具代表性的是棉花產量的激增。1980年，運河灌溉區的棉花產量為50.36萬噸，是1958年的3.5倍。然而在卡拉庫姆運河沿岸煥發出勃勃生機的同時，阿姆河的最終目的地鹹海，卻因水量的持續減少而日益萎縮。
1954年，卡拉庫姆運河正式開工建設。1959年1月，阿姆河的水抵達穆爾加布河流域，此時運河起點處的年取水量是35億立方米。1960年11月，阿姆河水開始光顧捷詹河流域，此時運河起點處的年取水量漲到了47億立方米。而隨著運河在1962年抵達土庫曼斯坦首都阿什哈巴德，卡拉庫姆運河從阿姆河中抽取的水量已經達到了每年83億立方米。至1981年，當距離裡海一百多公里的卡贊吉克也迎來如生命般珍貴的阿姆河水的時候，阿姆河向西分流的水量更是達到每年108億立方米的高度。每年抽走上百億立方米，對於年徑流量430億立方米的阿姆河來說已經屬於傷筋動骨了，再加上其他引水灌溉設施的分流和沿途的自然流失，最終導致了阿姆河下游河水的急劇減少和鹹海的大面積萎縮。
在卡拉庫姆運河一期工程交付運營的1962年，鹹海的湖域面積尚且有6.8萬平方公里。然而到了1998年卻僅剩下2.86萬平方公里。2004年的時候，鹹海不僅進一步萎縮到了1.71萬平方公里（僅為原有面積的25%），而且其與日俱增的鹽度已殺死了湖中的大部分動植物。當然鹹海的萎縮與其另一條補充水源，即錫爾河的過度開採亦有著莫大的關係。
發源於天山山脈的錫爾河是維持鹹海生態平衡的兩大支柱之一，然而自上世紀下半葉以來，錫爾河注入鹹海的水量卻逐年遞減，這是為什麼呢？首先是費爾幹納盆地的大規模截留。地處錫爾河上游的費爾幹納盆地以物產豐饒著稱，其以中亞地區1%的土地面積養活了22%的人口，然而人口的無節制增長和瓜果、棉花種植面積的持續擴大卻加重了當地的用水負荷，所以錫爾河被過度開發已不可避免。其次錫爾河下游水量的減少還源於哈薩克斯坦的開發利用。錫爾河中下游沿岸的狹窄綠洲乃是哈薩克斯坦最重要的農牧業生產基地，灌溉需求旺盛，再加上當地酷熱少雨亦無支流補充，所以最終能夠進入鹹海的河水已經所剩無幾了。至2008年，鹹海的面積已經不到其極盛期的10%，萎縮到了一萬平方公里以下的水平。
面對逐漸走向枯萎消亡的鹹海，哈薩克斯坦開啟了拯救之路。2005年8月，一座名為科卡拉爾大壩的建築物在錫爾河河口處拔地而起了，科卡拉爾大壩以阻止錫爾河補充南鹹海的方式保全了北鹹海（1987年，鹹海因水位下降而分成了南北兩片水域）。從2006年開始，北鹹海水位開始上升，鹽度開始下降。據統計，經過數年治理，北鹹海的面積從2003年2550平方公里已增加到了2008年3300平方公里，而水深亦從30米恢復到了42米的合理範疇。
雖然日漸恢復的北鹹海給漁業捕撈和農牧業生產帶來了新的希望，但其仍不能阻止整個鹹海生態體系的日益惡化，鹹海的根本治理只得依賴阿姆河與錫爾河沿岸國家之間的統籌協調。一個面積6.8萬平方公里的世界第四大湖泊，數十年的時間就萎縮到一萬平方公里以下，不得不說這是20世紀最嚴重的生態災難之一。
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