Opbygning af en underjordisk opsparingskonto for at styrke vandforsyningen

Hvis synet af denne vinters voldsomme regnskyl fik dig til at længes efter en måde at fange de dyrebare overløb, du er ikke alene.

UC Santa Cruz alum Daniel Mountjoy arbejder på at gøre netop det - i en skala, der har potentialet til at lette statens stadig mere vedvarende cyklusser af syndflod og tørke.

Idéen er at aflede vand fra overstrømmende floder til brakjorder, hvor det siver ned i jorden og genopbygger udtømte grundvandsmagasiner. Disse "underjordiske reservoirer" fungerer som opsparingskonti, gemme en værdsat ressource til magre tider.

"Målet er balance. Vi vil omdirigere overskudsvand, fylde underjordiske bassiner, og have det vand til rådighed for landmændene i tørkeår, " siger Mountjoy (BA, miljøstudier, 1985), direktør for ressourceforvaltning hos Sustainable Conservation, en San Francisco-baseret nonprofit med fokus på at løse ressourcestyringsproblemer.

Mountjoy ser sin rolle som at facilitere en unik koalition – inklusive landmænd, miljøforkæmpere, akademikere, og vandforvaltere - det er at udvikle og teste strategien, kaldet "opladning på gården".

Strategien er i sin vorden, men modeller viser, at den har kapacitet til at fange nok flodvand mellem november og marts til at kompensere for 20 procent af det årlige "overtræk", der pumpes ud af kritiske områder i San Joaquin-dalen. "Landmænd er interesserede, " siger Mountjoy. "Vi får opkald stort set hver dag.

Miljøforkæmpere er interesserede, også, omfavne indsatsen for at genoprette kvaliteten og mængden af ​​grundvand og forbedre dyrelivets levesteder. Og statslige og regionale vandforvaltere hilser det velkommen som en måde at opfylde genopfyldningsmål, der er en del af 2014-loven om bæredygtig grundvandsforvaltning.

Sustainable Conservation arbejder med kunstvandingsdistrikter og 20 landmænd med druer, mandler, valnødder, og pistacienødder, og gruppen er opmærksom på mange andre, der eksperimenterer på egen hånd. "Vinterens kraftige regn skiftede den fra en hypotetisk til en meget aktuel strategi, " tilføjer Mountjoy.

Andrew Fisher, professor i jord- og planetvidenskab ved UC Santa Cruz, er en førende ekspert i grundvand og grundvandsmagasiner. Har kendskab til Sustainable Conservation's arbejde, Fisher siger, at genopladning på gården bestemt bør være en del af værktøjssættet, der bruges til at imødekomme Californiens vandbehov. "De er på den rigtige side af historien, siger Fisher.

Oprindelsen af ​​en idé

Den første landmand, der bevidst oversvømmede sit areal, var Don Cameron, leder af Terranova Ranch i Fresno County. Det var under en vinterstorm i 2011, og han var bange for, at hans dæmning ville fejle, så han oversvømmede sit land for at lette presset på de regnmættede jordbærme. Det fik ham til at spekulere på, hvilken indvirkning det ville have på hans afgrøder - og da han ikke opdagede nogen ulempe, han begyndte at tænke på levedygtigheden af ​​at genoplade grundvandsmagasinet.

"Don var i stand til at genoplade 3, 000 acre fod - nok vand til op til 6, 000 californiske husstande - uden at skade hans afgrøder, " siger Mountjoy. "Konceptet er gyldigt, så nu ser vi på potentialet for at opskalere."

I dag, Mountjoy samarbejder med Cameron og Almond Board of California, UC Davis, Lawrence Berkeley National Laboratory, og flere kunstvandingsdistrikter.
Traditionel akademisk forskning foregår over mange år, men landmænd og vandforvaltere er ivrige efter at bevæge sig hurtigt, siger Mountjoy, der ser sig selv som en bro mellem forskere og avlere.

"Sådan kan jeg godt lide at arbejde, fra bunden og op i modsætning til toppen og ned, " siger han. "De, der forvalter jorden, kender ofte problemerne og problemerne, og har ideer til, hvad man skal gøre, så det handler om at bringe dem i dialog med forskere, regulatorer, og økonomer til at validere og forfine løsningerne."

Californiens vandproblemer forsvinder ikke. Klimaændringsmodeller forudsiger mindre sne – hvilket historisk set har givet størstedelen af ​​statens vandforsyning – og mere regn. Men vores kapacitet til at fange kraftig regn og snesmeltning er begrænset:Regn som denne vinter fylder reservoirer og menneskeskabte søer, hurtigt overstiger vores lagerkapacitet. Alligevel er sandsynligheden for at bygge nye dæmninger og reservoirer lav:de er dyre, politisk præget, og miljømæssigt kontroversielle.

Derimod "naturens opbevaring" er en overkommelig, praktisk måde at opbevare mere vand på - og den kan prale af tre gange så stor kapacitet som alle de udviklede reservoirer i Californien.

Tømning af regnskaber

Landmænd har klaret mange års reducerede tildelinger af overfladevand ved at pumpe grundvand, nogle gange indtil brøndene løber tør. Vandspejlet er faldet ti til 100 fod i dele af den sydlige Central Valley i løbet af det seneste årti.

Det alarmerende tempo af udtømning af grundvandsmagasiner førte til statens første regler nogensinde om grundvand; de kræver, at lokalsamfund udvikler planer inden 2020 for at bringe vandforsyning og -efterspørgsel i balance. Selv genopladning vil ikke være nok til at slukke statens tørst.

"Estimeringer er, at vi vil have et vinterregnoverskud måske et ud af hvert fjerde år, så opladning på gården skal ledsages af konservering, " siger Mountjoy. "De nye grundvandsmyndigheder bliver i sidste ende nødt til at begrænse, hvor meget landmænd kan pumpe."

"Vores mål er at øge bevidstheden og dele information, " tilføjer han. "Vi forsøger at udnytte hvem vi kan som partnere."

Genopladning er praktisk og økonomisk, men det er ikke gratis. Omkostningsestimater er $50-100/acre fod, sammenlignet med $1, 00-2, 500/acre fod til ny dæmning. Mountjoys personale og deres partnere har travlt med at vurdere egnetheden af ​​ejendom og statens vandtransporterende infrastruktur; faktorer omfatter adgang til kunstvandingskanaler og porte, jordkvalitet, og placeringen af ​​underjordiske bassiner. Økonomer vurderer, hvilke incitamenter landmænd skal bruge for at deltage, og hvordan man deler fordelene med andre, mens en anden nonprofitorganisation er gået op for at gøre alle geospatiale data om nedbør og vandløb og stedets egnethed tilgængelige.

Mountjoy bemærker, at genopladning har fordele ved oversvømmelseskontrol og genopretning af levesteder, også.

"Før vi byggede afgifterne, der var vand over hele dalen, " siger han. "Vi ønsker at åbne kanalerne og forbinde floderne med flodsletterne igen, og gør det på en administreret måde. Hvordan kan vi lære af naturen at gøre ting for mennesker, der efterligner eller bygger på naturen, frem for at bekæmpe naturen? Dette er et eksempel på, hvordan du kan gøre det. Og det er billigere."

Det er et kompliceret billede med flere spillere, masser af variabler, og masser af muligheder hvilket er lige hvad Mountjoy kan lide ved sit arbejde.

"UC Santa Cruz lærte mig at være systemtænker, " han siger, forklarer, at hans brede uddannelse dækkede videnskaben om agronomy og agroøkologi, såvel som samfundsvidenskaben om menneskelig adfærd, omkostningsøkonomi, politik, og forhandling, og mere.

"Da jeg skrev min bachelorafhandling, min rådgiver Steve Gliessman sagde, 'Det er præcis, hvad vi ønskede. Som professorer, vi er alle gennemsyret af én disciplin, men vi ønskede at præsentere tværfaglige kurser – vi vidste, at du kunne finde ud af, hvordan man integrerer det!' "

Ud over det statsdækkende genopladningsprojekt, Mountjoy er engageret i restaurering af vandløb og vandbesparelser på Central Coast, herunder et projekt med ressourcebevarende distrikter, der leverer data om vandforbrug i realtid til jordbæravlere.

"Ingen organisation eller enkeltperson kan få alt dette til at ske, " siger Mountjoy. "Det bliver spændende, fordi alle er ved bordet. Vi har udtømt omkring halvdelen af ​​det grundvand, der er tilgængeligt for os, så der er ingen tid at spilde."