Amerikas dæmningskrise - var Oroville bare en dråbe i spanden?

Sidste februar, rekordstorme og snesmeltning truede med at overvælde de to udløb af Californiens Oroville-reservoir, den højeste dæmning i USA. Med mindre end en times varsel, næsten 200, 000 mennesker blev evakueret fra nedstrøms byer. Til sidst, nødforanstaltninger forhindrede en fuldskala katastrofe; Californiens embedsmænd arbejder nu febrilsk på at bakke dæmningen op inden næste års regnsæson.

Men mens Oroville-krisen er blevet afværget for øjeblikket, vandeksperter ved Earth Institutes Columbia Water Center siger, at nærved-ulykken kan være en varsel om kommende ting - og ikke kun for Oroville.

"Der er en liste med omkring 15, 000 dæmninger, der er klassificeret som 'high-hazard' i USA, " siger Columbia Water Center-direktør Upmanu Lall. "Det betyder, at hvis en af ​​disse dæmninger fejler, det kunne være en meget stor sag."

Oroville-dæmningen spiller en nøglerolle i California's State Water Project, som samler vand fra floder i det vådere, den nordlige del af staten og overfører dem sydpå til de tætbefolkede, men tørre områder.

Bygget i midten af ​​60'erne, det er, på mange måder, repræsentant for en anden alder, når de er i stor skala, heroiske infrastrukturprojekter – med alle deres risici og kontroverser – var mere normen, end de er i dag. På tidspunktet for dens konstruktion, statslige embedsmænd afviste påstande om, at det blev bygget med substandard materialer.

Men selv så sent som i 2005, miljøgrupper advarede om, at Orovilles nødudslip var dårligt designet og kunne svigte i tilfælde af alvorlige oversvømmelser.

Ifølge Lall, der kunne være et stort antal dæmninger i en lignende situation rundt om i landet. Højrisikodæmninger, han siger, "er stort set meget gamle. De er tilbøjelige til at fejle. Der har været meget lidt vedligeholdelse på dem."

Lall siger, at mens en procentdel af disse dæmninger blev bygget og vedligeholdt af førsteklasses føderale agenturer såsom Army Corps of Engineers, et meget større antal er kontrolleret af stater eller er under privat ejerskab med ringe tilsyn.

Forældede antagelser, Forvirrede problemer

En del af problemet, Lall siger, er, at de designspecifikationer, der blev brugt til at bygge dæmninger for årtier siden, kunne være forældede. "Lad os sige, at de dæmninger var designet til en 100-års begivenhed. Det skøn over en 100-års begivenhed var typisk baseret på 20 eller 30 års data, maksimum. Så hvis disse data repræsenterede en tør periode, at 100-års tal kunne være mere som en 10-års begivenhed. Når du begynder at udsætte disse aldrende dæmninger for klimavariationer, ligesom med Oroville, de vil begynde at fejle."

Lall understreger, at den umiddelbare dæmningskrise ikke primært er relateret til menneskeskabte klimaændringer. Han var, faktisk, foruroliget, da mediefortællingen omkring Oroville-nødsituationen hurtigt vendte sig mod fremtidige klimaforandringer, snarere at fokusere på den umiddelbare infrastrukturudfordring. Den nuværende krise, han siger, "har intet at gøre med klimaændringer. Det handler om vores totale fiasko med at håndtere risiko på et grundlæggende niveau."

Michelle Ho, en post-doc forsker ved Columbia Water Center, er enig. "Der var skrevet mange ting om, hvordan storme som denne vil stige i fremtiden. Jeg har ikke haft et problem med den vurdering. Men sandheden er, at den storm, der kom ind for at fylde Oroville-søen op i februar sidste år, ikke var faktisk så stort. Hvis udløbet havde fungeret korrekt, der ville ikke have været noget problem med, at reservoiret nåede det niveau, det gjorde. Det ville slet ikke være kommet i nyhederne, hvis overløbet var i en passende stand."

Klima forandring, hun siger, er "næsten at give ledere, beslutningstagere, og politiske beslutningstagere en vej ud, en undskyldning for ikke at handle på ting, der rent faktisk kan rettes."

Ho var også frustreret over andre aspekter af mediedækningen. "De ville sige i slutningen af ​​disse historier, at der ikke var nogen strukturel risiko, " med henvisning til selve dæmningen. Det var teknisk korrekt, Ho siger, men læser kommentarer til artiklerne, hun så, at beboerne blandede dæmningen sammen, overløbet og hjælpeoverløbet. "Det faktum, at der er tre forskellige strukturer, nåede åbenbart ikke igennem til den store offentlighed, fordi folk spurgte 'hvorfor skal vi evakuere?' Det er fint, undtagen hvis et af disse udløb svigter, du får en 30-fods mur af vand, der kommer mod dig. En 30-fods mur af vand er ikke noget, du ønsker at støde på."

Ho husker at have set nyhedsberetninger om dæmningen, mens vandet steg. "Jeg kiggede på udløbet og tænkte:det er en død skråning - nogen må have lavet nogle geotekniske undersøgelser for at sikre sig, at der er virkelig fast grundfjeld under den. Selvfølgelig, Jeg fandt ud af, at jeg tog fejl, og det hele begyndte at erodere."

Behovet for en plan

Lall og Ho er enige om, at i sidste ende, dæmningsinfrastrukturspørgsmålet skal forbindes med en bredere samtale om Amerikas vandressourcer. Trods alt, hvis formålet med dæmninger er at samle sig, butik, eller overføre vand til menneskelig brug, det synes vigtigt at vide, hvor meget vand der faktisk er behov for i bestemte regioner over en vis tidsskala - og hvor meget vand der er tilgængeligt.

For at løse denne udfordring, Ho har arbejdet sammen med forskere ved Columbias Lamont-Doherty Earth Observatory for at evaluere 500 år gamle træringdata for at rekonstruere historien om streamflow på tværs af USA. Ved at forstå, hvordan strømningen har ændret sig gennem århundreder, hun håber at få en bedre fornemmelse af, hvordan våde og tørre perioder har varieret over lange perioder, derved ekstrapoleres et mere præcist mål for risikoen for oversvømmelser og tørke.

Hvis noget, hun siger, hendes forskning tyder på, at et langsigtet tørkemønster kan udgøre en endnu større risiko end oversvømmelser. "Der er disse lange tørkeperioder, som vi har set i palæoklima-rekorden. Så hvis vi bliver ramt af en af ​​dem igen, vores nuværende dæmningsinfrastruktur vil sandsynligvis ikke være i stand til at give os besked."

Men uden en bedre vurdering af, hvad vi kan forvente af langsigtede klimamønstre, det kan være meget vanskeligt at lede investeringer fornuftigt. "Hvis du tager den antagelse, at det bliver en meget våd periode, og du bygger din dæmning eller din bro ekstra højt, du investerer måske en hel bunke penge i noget, der faktisk ikke er nødvendigt, " hun siger.

At finde ud af, hvordan klimaet har varieret i fortiden, er kun en del af historien, imidlertid. Den anden side, siger Ho og Lall, er at forstå, hvordan folk bruger vand - og hvordan de sandsynligvis vil bruge det i fremtiden.

"Bare at dumpe penge ind i alle strukturer i hele USA er virkelig ikke vejen at gå, " siger Ho. "Det ville være et enormt spild af ressourcer." Hvad vi har brug for, hun foreslår, er en "mere velovervejet" tilgang.

"Hvis vi pumper vand fra det nordlige Californien til det sydlige Californien over en bjergkæde for at dyrke noget som græs til kvægfoder - det er nok ikke den bedste brug af de penge. Hvis vi kunne have en fuldomkostningsregnskab for den infrastruktur , det ville svare til at sige, 'Nå, hvis du vil dyrke græs, du skal afsalte vand.' Den mængde energi, du bruger til at dyrke denne produktion, er ikke rigtig så mange penge værd, " siger Ho.

Hvad der virkelig er brug for, hun siger, er en national vurdering af vandressourcer og -anvendelser. "Andre lande, som Kina, forsøger i det mindste at få en måling af deres vandressourcer, så de kan udvikle mål for målinger for effektiv vandforbrug og produktivitet fra vandforbrug. I bund og grund, du sætter mål for dit ressourceforbrug. Det er ikke noget, som Amerika har i øjeblikket.

"Hvis du vil tale om tilpasning til klimaændringer eller tilpasning til enhver ændring - hvad du virkelig har brug for at vide er, hvad du arbejder med i øjeblikket. Hvad er den nuværende basisrisiko for ressourcetilgængelighed og ressourceefterspørgsel efter vand i Amerika ? Det er virkelig ikke noget, vi har godt styr på lige nu."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University:blogs.ei.columbia.edu/ .