Kan renset spildevand være et redskab mod stigning i havniveau?

Som et redskab mod stigning i havniveau, ideen virker lidt modsatrettet:Tilsæt vand til jorden.

Men fysikkens love understøtter det:Pump millioner af liter ned i en sandet akvifer dybt under jordens overflade, og dets porøse lag vil ekspandere som en svamp. Jorden over den vil stige, forstærker i det mindste noget af landet mod havets rækkevidde.

I årtier, geologer har vidst, at udvinding af store mængder vand kan få jorden til at synke over tid, nogle gange med snesevis af fødder på steder som Californien. At pumpe den tilbage har bremset denne nedsynkning og endda en smule øget jordniveau andre steder, siger eksperter.

Denne tilgang kunne snart blive testet i Virginia's Hampton Roads -region, som er mere truet end noget andet sted på Atlanterhavskysten af ​​kombinationen af ​​synkende land og stigende hav. Områdets lokale sanitetsafdeling har foreslået at pumpe millioner af liter renset spildevand dybt ned i jorden.

Bekæmpelse af stigning i havniveau er en fælles trussel langs denne strækning af kysten, men det er ikke den primære driver til dette projekt, sagde Ted Henifin, daglig leder for Hampton Roads Sanitation District. Den primære motivation er mere effektivt at reagere på krav til vandkvalitet for Chesapeake Bay.

Distriktet sender i øjeblikket renset spildevand til floder, der fodrer bugten. Men vedvarende forureningsniveauer fik Miljøstyrelsen i 2010 til at indfase nye grænser for den samlede mængde nitrater og fosfor, der findes i vandet.

Distriktet kan opfylde standarderne i en anden føderal lov - Safe Drinking Act Act - ved at pumpe spildevand, renset til den grad at være drikkelig, dybt under jorden.

At lægge renset spildevand i jorden er ikke nyt. Orange County, Californien, har gjort det siden 1990'erne, hovedsageligt for at holde saltvand ude af dets akviferer.

Og vandindsprøjtning er blevet diskuteret som et redskab til at øge jordniveauet og bekæmpe tidevandsoversvømmelser i byer som Venedig, Italien, ifølge Tom Burbey, direktør for programmet hydrologiske videnskaber ved National Science Foundation. (Denne plan blev til sidst opgivet til fordel for sluseporte).

Virginia kystregion skal holde på så meget tørt land, som det kan. Området langs bugten og Atlanterhavet er ramt af det, der er kendt som relativ havstigning, som måler den kumulative effekt af synkende land og stigende vand.

Befolkningen på 1,7 millioner mennesker er landets næstmest sårbare over for denne knibe, bag New Orleans. Kvarterer udholder allerede rutinemæssige oversvømmelser, ligesom verdens største flådebase i Norfolk. Havniveauet er steget så meget, at forsyningslinjer, der strækker sig fra moler til dokede skibe, nogle gange skal lukkes af under højvande.

Efter nogle skøn, området kunne miste fem fod ved århundredes afslutning, ifølge The Center for Sea Level Rise ved Old Dominion University i Virginia. Selv et tre-fods tab kunne permanent oversvømme hele 176, 000 beboere, ifølge en rapport fra 2012 fra Hampton Roads Planning District Commission.

Stigende drivhusgasser har varmet havene op, smelte polarisen og forårsage stigende havniveau. Men forskere bebrejder også mennesker, i hvert fald delvist, for den synkende grund.

I Hampton Roads -regionen, lidt mere end halvdelen af ​​den relative stigning i havniveauet skyldes nedsynkning, der hovedsagelig skyldes, at mennesker pumper vand ud af jorden, ifølge U.S. Geological Survey. (Den anden årsag er, at landet slog sig ned igen efter at være blevet skubbet op af gletsjere i løbet af den sidste istid.)

Hampton Roads Sanitation District ønsker at injicere en første million gallon om dagen under et pilotprojekt i 2018, sagde Henifin, daglig leder. Hvis alt går godt, injektionsniveauer ville til sidst stige til 120 millioner gallon. Regelmæssig prøveudtagning på brøndsteder ville vise, om det indsprøjtede vand opfylder drikkestandarder.

Distriktet har stadig brug for føderale og statslige tilladelser til pilotprojektet. Og det kræver godkendelse fra justitsministeriet, som udstedte et samtykkedekret i 2009 til behandling af overløb fra kloaksystemet.

Men ideen har hidtil overlevet undersøgelsen af ​​Chesapeake Bay Foundation, en bevaringsgruppe.

"Vi er nødt til at se dette, hvis det lykkes, som en væsentlig forbedring, "sagde Peggy Sanner, fondens assisterende direktør for Virginia og senioradvokat.

"Drikkevandstandarder er højere end det, der kommer ud af røret lige nu, "tilføjede hun." Og millioner af pund forurenende stoffer ville ikke gå i bugten. "

Når pilotprojektet starter, den amerikanske geologiske undersøgelse planlægger at overvåge jordens bevægelser.

"Fysikken fortæller dig, at jorden skal komme op, "USGS hydrolog David Nelms sagde for nylig i Suffolk, Virginia, tæt på stedet for det planlagte pilotprojekt.

Han stod i et skur nær en måler, kendt som et ekstensometer, der når 2, 000 fod ned i grundfjeldet. Grafer på væggen viser lagene af sand, ler og grus, der udgør Potomac Aquifer, som strækker sig under næsten hele det østlige Virginia og dele af North Carolina.

Forskere, der ikke er involveret i projektet, siger, at fysikken giver mening, men ingen skal forvente en væsentlig ændring i jordoverfladen.

På steder som Nevada, vandindsprøjtning har for det meste stoppet nedsynkning og fået noget af jorden til at stige med et antal centimeter, sagde Burbey fra National Science Foundation.

Burbey forventer en tilsvarende minimal stigning for Hampton Roads, i bedste fald. Potomac Aquifer's sandlag skal udvide sig, han sagde, men dens komprimerede lerlag vil ikke rebound meget.

"Når du har presset vandet ud af dem, det er svært at genabsorbere tilbage i disse lerarter, " han sagde.

Michelle Sneed, en nedsænkningsspecialist for USGS i Californien, sagde, at Hampton Roads -projektet vil blive nøje overvåget af geologer og andre eksperter.

"Hvis du kan få kontrolleret meget af jordbunden, det køber lidt tid, sagde hun. "Fordi intet vil stoppe havet."

© 2017 Associated Press. Alle rettigheder forbeholdes.