卡拉库姆运河起自阿姆河中游，向西穿过穆尔加布河、捷詹河，而后沿着靠近伊朗边境的科佩特山脉北麓平原直抵卡赞吉克市，行程一千多公里，完全保证用水的灌溉面积已超过60万公顷。卡拉库姆运河带来的持续不断的充沛水源滋润着土库曼斯坦贫瘠和荒凉的土地。数载时间，昔日的荒漠就蜕变成了优质的农牧业基地，其中最具代表性的是棉花产量的激增。1980年，运河灌溉区的棉花产量为50.36万吨，是1958年的3.5倍。然而在卡拉库姆运河沿岸焕发出勃勃生机的同时，阿姆河的最终目的地咸海，却因水量的持续减少而日益萎缩。
1954年，卡拉库姆运河正式开工建设。1959年1月，阿姆河的水抵达穆尔加布河流域，此时运河起点处的年取水量是35亿立方米。1960年11月，阿姆河水开始光顾捷詹河流域，此时运河起点处的年取水量涨到了47亿立方米。而随着运河在1962年抵达土库曼斯坦首都阿什哈巴德，卡拉库姆运河从阿姆河中抽取的水量已经达到了每年83亿立方米。至1981年，当距离里海一百多公里的卡赞吉克也迎来如生命般珍贵的阿姆河水的时候，阿姆河向西分流的水量更是达到每年108亿立方米的高度。每年抽走上百亿立方米，对于年径流量430亿立方米的阿姆河来说已经属于伤筋动骨了，再加上其他引水灌溉设施的分流和沿途的自然流失，最终导致了阿姆河下游河水的急剧减少和咸海的大面积萎缩。
发源于天山山脉的锡尔河是维持咸海生态平衡的两大支柱之一，然而自上世纪下半叶以来，锡尔河注入咸海的水量却逐年递减，这是为什么呢？首先是费尔干纳盆地的大规模截留。地处锡尔河上游的费尔干纳盆地以物产丰饶著称，其以中亚地区1%的土地面积养活了22%的人口，然而人口的无节制增长和瓜果、棉花种植面积的持续扩大却加重了当地的用水负荷，所以锡尔河被过度开发已不可避免。其次锡尔河下游水量的减少还源于哈萨克斯坦的开发利用。锡尔河中下游沿岸的狭窄绿洲乃是哈萨克斯坦最重要的农牧业生产基地，灌溉需求旺盛，再加上当地酷热少雨亦无支流补充，所以最终能够进入咸海的河水已经所剩无几了。至2008年，咸海的面积已经不到其极盛期的10%，萎缩到了一万平方公里以下的水平。
咸海是世界第四大湖，不过目前逐步缩小，究其原因无非两个因素。
1、气候变暖导致蒸发旺盛，于是咸海的面积在缩小；而同时注入咸海的河水水量减少，也导致了咸海缩小。
2、人类农业生产规模扩大。