Sådan forhindrer du byer i at tørre ud

I december 2017 Dr. Seona Candy kørte gennem vinmarkerne i Franschhoek-dalen nær Cape Town mod bredden af ​​Sonderend-floden. I slutningen af ​​1970'erne, vandvejen blev opdæmmet for at skabe det største reservoir i Sydafrikas Western Cape. Bag Theewaterskloof-dæmningens tykke mure lå kapaciteten til at rumme 480 millioner kubikmeter vand, næsten halvdelen af ​​Cape Towns vandforsyning.

"Da jeg kom dertil, det var mest støv, " siger Dr. Candy.

Dr Candy, en post-doc forsker i bæredygtige fødevaresystemer ved University of Melbourne, var i byen til fødevaresikkerhedskonference. Hver samtale, med alle fra andre delegerede til hendes Airbnb-værter, vendt tilbage til vandkrisen.

Byen har været i tørke siden 2015. Dens befolkning er næsten fordoblet siden 1995, fra 2,4 millioner til 4,3 millioner, lægge pres på byernes vandsystem. I slutningen af ​​sidste års tørre sæson, vandet bag Theewaterskloof Dam var mindre end 13 procent fyldt.

Dag nul, når kommunale vandforsyninger officielt løber tør, truer. Kommunen siger, at hanerne vil blive lukket den 12. april. På det tidspunkt, folk vil kun kunne opkræve en dagpenge på 25 liter fra 149 steder rundt om i byen, opstillet af politi og militær.

Men eksperter mener, at dette er en krise, der let kan stå over for andre større byområder med lignende befolknings- og klimatiske karakteristika som Cape Town.

Vandsikkerhed rundt omkring i verden

"Cape Town er kanariefuglen i minen, " siger Dr Candy.

I Australien, tusindårs tørken, som udtørrede landet i det første årti af det nye århundrede, efterlod byer som Melbourne et år fra at løbe tør for vand.

Denne erfaring har sat landet, og institutioner som University of Melbourne, på forkant med tværfaglig forskning i vandsikkerhed.

"Eksperter i udlandet forventer, at Australien er et af de første udviklede lande, der virkelig bliver ramt af klimaændringer i form af tørke, " siger Dr. Candy. "Det har vi allerede været. Verden holder øje med, hvordan vi håndterer klimaændringer - enten hvor dårligt eller hvor godt."

Hendes egen forskning i modellering af fremtidige scenarier omkring fødevaresikkerhed og drivhusgasemissioner peger på én stor anbefaling:engrosskiftet fra fossile brændstoffer til vedvarende energi i energiproduktion.

Landbruget står for den største brug af vand i de fleste lande. Men Dr. Candy har fundet ud af, at mængden, der bruges til energiproduktion, forventes at springe til lignende niveauer, drevet af kraftbehov fra kullagsgasproduktion.

"Hvis du skiftede til 100 procent vedvarende energiproduktion, i fremtiden kan vi spare den samme mængde vand, som vi i øjeblikket bruger i landbruget, " hun siger.

Diversificering af din vandkilde

Udvider distribueret, eller decentraliseret, systemer er en anden løsning, tilføjer hun. Det giver folk mulighed for at reducere afstanden mellem at indsamle og bruge vand. Regnvandstanke er det bedste eksempel. Tusindårstørken fik næsten en tredjedel af husstandene i Victoria til at installere dem.

"De her er gode, ikke kun fordi de tager pres på eksisterende infrastruktur og ressourcer ved at have en teknologisk løsning, men også ved at gøre folk mere bevidste om, hvad de bruger, " siger Dr Candy.

Ethvert indgreb i vandsikkerheden har en omkostning. Med klimaændringer, der forstærker både oversvømmelser og tørke, risikoen for at tage fejl er også øget.

Professor Andrew Western er en del af Hydrology and Water Resource Group i University of Melbourne's Department of Infrastructure Engineering. Han har kørt simuleringer for at hjælpe byens myndigheder med at holde fremtidige dag nuller på afstand uden at gå konkurs.

Nøglen til at skabe en buffer i en bys vandforsyning er at have mere end én kilde, han siger. Reservoirer alene vil ikke være tilstrækkelige for byer med meget varierende klima som dem i Australien eller Sydafrika.

"Du har brug for mangfoldighed af vandforsyning for at få sikkerhed, " siger professor Western.

På højden af ​​årtusindtørken, Melbourne byggede et afsaltningsanlæg og en rørledning for at aflede vand fra Goulburn-floden i det nordlige landdistrikt. Begge var dyre – anlægget kostede 3,1 milliarder dollars – og politisk omstridte. Men tilsammen har de nu potentialet til at levere mere end halvdelen af ​​Melbournes vandbehov.

Brug af reservoirniveauer som en nøgleindikator, Professor Westerns arbejde vil hjælpe byer til at vide, hvornår de skal begynde at bruge sådanne teknologiske indgreb, og hvad de dermed forbundne omkostninger – kapital, drifts- og social – bliver. Målet er at hjælpe myndigheder med at undgå panik, dyre beslutninger.

"Det er værd at bruge penge på at have rigtig gode planer på plads, når krisesituationer opstår. Med Cape Town, det er nok her den er faldet ned, " han siger.

Hver husstand gør en forskel

Dr. Meenakshi Arora er også en del af Hydrology and Water Resource Group. Universitetslektoren i miljøteknik har kørt detaljerede simuleringer af vandbehovet forårsaget af husholdningsaktiviteter såsom madlavning, vasketøj, toiletskyl og brusebad.

Hun anbefaler, at huse skal have to forskellige vandstrømme:drikkevand til madlavning og brusebad, og ikke-drikkevand – inklusive høstet regn- og regnvand og renset spildevand – til toiletskyl, vasketøj, og havevanding.

Ændring af vandkvaliteten, så den passer til opgaven, vil reducere efterspørgslen efter rent drikkevand, mindske risikoen for oversvømmelser, og reducere mængden af ​​forurenet regnvand, der løber ud i floder.

"I de fleste etablerede samfund skyller vi stadig vores toilet med drikkevand, " hun siger.

University of Melbournes kemiingeniørafdeling arbejder også med at diversificere blandingen af ​​vand. Holdet der ser på avanceret vandbehandling, omdanne spildevand til drikkevand, som bruger mindre energi og producerer mere vand end afsaltningsanlæg. De reelle omkostninger er politiske og sociale. Det er svært at sælge med de fleste befolkninger.

Imidlertid, Professor John Langford, fra Infrastructure Engineering, foreslår, at byer med vandforsyningsproblemer bør følge Singapores eksempel, som i forvejen blander noget genbrugsvand i sin drikkevareforsyning.

"Nøglepunktet er, at de har en langsigtet plan for samfundsengagement, så hvis Malaysia lukkede for hanen [bystaten er afhængig af sin nabo for det meste af sit drikkevand] kunne Singapore hurtigt overtage forsyningen, " siger han. "Mit argument ville være, som ikke har haft nogen succes hos politikerne, er at have et langsigtet program for samfundsengagement her i Australien, så vi har også den mulighed."

Den menneskelige faktor

Der er ikke noget naturligt ved en by, der løber tør for vand, ifølge professor Jon Barnett, ekspert i sårbarhed og tilpasning til klimaforandringer fra Geografiskolen.

"Der er masser af løsninger til at løse disse problemer, " siger han. "Det er ikke sådan, at vi ikke ved, hvad vi skal gøre, eller at der er mangel på muligheder. Vandknaphed i byerne er et problem produceret af sociale institutioner. Det er et spørgsmål om overgang."

Men hvad hvis byerne ikke tilpasser sig?

Professor Barnett siger, at der allerede findes eksempler.

"Du vil få skyggemarkeder, " siger han. "Vandbaroner flytter ind for at kontrollere tildelingen af ​​vand, som de ville gøre med stoffer eller ulovlig tobak og alkohol i perioder med forbud."

Mindre rent drikkevand betyder, at folk vil ty til at bruge dårligere kvalitet, med alle de medfølgende sundhedsrisici. "Der er stadig mere end 2200 børn, der dør hver dag, fordi de ikke har adgang til vand af god kvalitet, " han siger.

Men der er nogle gode nyheder. Det er usandsynligt, at mangel på vand vil fremprovokere krig. Der har været mere end ti gange så mange traktater om fælles vand og floder, end der er internationale floder i verden, siger professor Barnett. "I bund og grund, incitamenterne til konflikt er meget lave, incitamenterne til at samarbejde er meget høje."

På trods af dette, handling er nødvendig. Stadig mere ustabile klimaer og blomstrende befolkninger vil betyde, at flere byer får deres egen Dag Zero.

"Vi har allerede set det i Australien, og der er store problemer i Brasilien, " siger professor Barnett. "Dette er problemer, der kræver meget organisering, meget lederskab, stor vilje til forandring. Og hvis det ikke er der, så vil alle hæmmere til forandring sejre. Og du ender med Cape Town."