报道奇摩阿里公司,俄克拉荷马州立大学;阿米尔AghaKouchak,加州大学欧文分校,Kaveh Madani,耶鲁大学
2021年水一年结束于9月30日,这是美国西部又一个炎热干燥的年份几乎整个地区都处于干旱之中.水库对农场、社区和水电已经跌到了危险的低点。
最大的打击发生在8月份,当时美国政府发布了第一份声明缺水宣言从而引发了用水限制。
作为回应,农民和城市各地西南正在寻找新的,通常是不可持续的方法来满足他们未来的水需求。拉斯维加斯了一条通往米德湖的低海拔隧道科罗拉多河水库的水位达到了前所未有的低点35%的产能.农民们正在逐步增加地下水抽.亚利桑那州的官员甚至提出了这个想法,在新的限制下,该州将失去近五分之一的河水分配从数百英里外的密西西比河输送水.
这些策略掩盖了一个更根本的问题:水的消耗量毫无节制地增长。西南地区正处于人为干旱“这是由自然水的可变性、气候变化和人类活动共同造成的,这些因素不断扩大了水的供需缺口。
从长远来看,这可能导致“水破产,意思是水总是供不应求。试图通过增加供水来解决这个问题注定要失败。
由于缺水灌溉,一位加州农民在7月将枯死的杏树拔除。图片由Getty Images提供罗宾·贝克
在7000多英里之外,伊朗正在努力解决与美国西南部类似但更为严重的水资源问题。由于几十年来水资源管理不善,今年是过去50年来最干旱的一年,这给伊朗各省之间的水资源冲突带来了警告。
作为环境工程师和科学家,我们中的一个他也是伊朗环境部的前副部长——我们仔细研究了这两个易干旱地区的水资源挑战。我们认为,美国和伊朗过去的错误为美国西南部和其他日益遭受干旱和水资源短缺的地区未来的计划提供了重要的教训。
地下水抽取:临时解决方案
随着科罗拉多河的供水减少,西南地区的农民正在节约用水更多的吸管进入已经在下降的地下水积累了数千到数百万年。但这是一个短期的、不可持续的解决方案,已经有人尝试过了在美国和在全球范围内——造成重大后果。的高地平原含水层和加州中央山谷只是两个例子。
正如我们的研究显示的,伊朗提供了一个案例,说明这种方法可能会出现什么问题。这个国家地下水采集点几乎增加了一倍在2002年到2015年期间,为了支持不断增长的农业工业,地下水逐渐枯竭。随着地下水位的急剧下降,地下水的含盐量增加到可能不再适合农业生产的水平。
虽然没有简单的解决办法,但还是有很多可行的办法。
随着土壤中充水孔隙的排干,上覆地面的重量会压缩孔隙,导致含水层失去持水能力,加速地面下沉。伊朗首都德黑兰拥有1300多万居民,在2003年至2017年期间下沉超过12英尺.同样的,加州的一些地区正在下沉以每年高达1英尺的速度
跨流域调水:潘多拉的盒子
西南地区的另一项提议是从其他地方输水。5月,亚利桑那州立法机构敦促国会进行可行性研究将密西西比河的水注入科罗拉多河.但这也已经尝试过了。
在伊朗,多个跨流域调水项目使扎延德河的流量增加了一倍。扎延德河位于伊朗干旱的中部地区。流入的水支持了不可持续的增长,在没有足够的水支持的情况下产生需求.在现在干旱的年份,没有人有足够的水。在为伊朗中部供水的胡泽斯坦地区,许多人失去了生计,因为他们的农场干涸,湿地消失,牲畜因口渴而死亡。由于来水被切断,伊朗中部的人们也因干旱损失了庄稼。这两个地区看到抗议演变为暴力活动今年。
伊斯法罕,伊朗人走在一座建于1602年的桥旁,桥横跨扎扬德河。图片由盖蒂图片社通过阿塔Kenare /法新社.
加州从内华达山脉东部引水支持洛杉矶在20世纪早期的发展,将曾经繁荣的欧文斯湖谷变成了沙尘区.减轻沙尘暴的成本超过了20亿美元.与此同时,加州需要更多的基础设施和投资来满足其对水的需求。
另一个项目是加州引水渠,建于20世纪60年代,将水从北加州的萨克拉门托-圣华金三角洲输送到中央山谷和加州南部,以支持农业和一些城市需求。这也没有弥补水的供需缺口,而且促进了三角洲地区经济和文化上重要的本地鱼类物种和生态系统的发展到了崩溃的地步.
面对迫在眉睫的水资源破产,展望未来
随着人口的不断涌入美国西南航空在水供应减少的情况下增加用水需求,我们不得不怀疑西南地区是否正在走向水破产。
虽然没有简单的解决办法,但还是有很多可行的办法。
首先,认识到不能仅仅通过增加供水来缓解水资源短缺——管理水资源需求也很重要。
通过这种方式节约用水有很大的潜力高效的灌溉和精准农业这些系统可以保持该地区农业的可行性。
城市可以通过控制室外的水分流失和过度用水来节约用水,比如在装饰草坪上。加州人成功减少了超过20%的水需求在2015年至2017年期间应对严重干旱。在城市景观中种植本地耐旱植被有助于节约用水。
在供水方面,社区可以考虑非传统水源,水循环及再用在经济的各个部门,将径流和洪水输送到补给地下水蓄水层.
新兴技术解决方案可以增加一些地区的水资源,包括雾取水该公司使用网格捕捉雾中的水分,以及将海水和含盐地下水转化为饮用水的脱盐工厂。加州亨廷顿海滩的一个新的海水淡化厂计划等待最后的批准.但是,应当仔细考虑这些措施的环境后果。
今年夏天,西南季风在一次创纪录的前一年半干旱但这还不足以结束那里的干旱。预测表明很有可能是拉Niña模式会在冬季形成,这意味着西南部可能会出现另一种情况要比平常干燥得多2022年开始。
由于供不应求,伊朗已经处于水破产的境地。要缓解水资源短缺,一年多雨是远远不够的。
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