Nye regler og ny teknologi giver landmænd og ledere i Californien et bedre kig på grundvandstilførslerne

De fleste områder i det californiske landbrugsland har en betydelig mangel på information om deres grundvandsforbrug. De vandforvaltere, der er ansvarlige for at bringe Californiens udtømte grundvandsmagasiner på vejen til bæredygtighed, har nu brug for at få dataene til at gøre arbejdet. At drive de nye agenturer, der er oprettet under statens lov om bæredygtig grundvandsforvaltning, disse ledere skal først beslutte, hvad de har brug for at vide, og hvordan man får informationen.

De målere, de har brug for, ville ideelt set give to forskellige syn på grundvandsvirkeligheden. Først, tage højde for hævninger ved at identificere, hvem der tager vandet, kontroller derefter tilbagetrækningerne for at sikre bæredygtighed, nu påkrævet i 109 af statens 517 grundvandsbassiner. Sekund, overvåge den overordnede sundhed af grundvandsmagasinet for at sikre, at det ikke trænger ind over de forskellige grænser for ubæredygtighed, der nu er skåret ind i statslovgivningen.

Før de kan udforske de tekniske svar på målemuligheder, ledere må kæmpe med lokale holdninger til privatlivets fred, der har hersket i områder, der er udsat for kronisk overpumpning. Tunge brugere har i årtier ihærdigt modstået ethvert regnskab. Nå meter var forfærdelig. Nyborede brønde blev rapporteret til staten, men ved lov, at oplysningerne blev holdt private.

Sådanne fortrolighedsbegrænsninger ophørte i 2015, efter gennemgangen af ​​grundvandsloven; og i begyndelsen af ​​2017, Statens vandressourcekontrolstyrelse offentliggjorde sit digitale kort over statsbrønde. Men bare at vide, hvor brøndene er, er ikke det samme som at vide, hvor meget de pumper, eller deres indvirkning på grundvandsmagasinet nedenfor.

"Så længe ingen målte eller overvågede grundvandet, det var til fordel for enhver landmand at pumpe så meget de kunne, " sagde Peter Gleick, medstifter af Pacific Institute, som har dyb ekspertise i vandspørgsmål. Systemet, han sagde, "blev designet til at favorisere uvidenhed." Andre eksperter afviser et sådant afstumpet anti-landmandsynspunkt. Både landbrugsbrug og urbanisering, de siger, udvidet grundvandsforbrug ud over bæredygtighed:fingrene kunne pege hvor som helst.

Selv med umålt pumpning, Fjernmålingsteknologi havde løftet sløret for udtømning af grundvandet

Nogle grundvandsbrugeres uforsonlighed blev mindre af en hindring med stigningen i muligheder for fjernobservation. For eksempel, et par tvillingesatellitter opsendt af NASA var i stand til at estimere, at Central Valley akviferer havde, kun mellem 2003 og 2010, mistede 25 millioner acre-fod grundvand - godt mere end halvdelen af ​​Californiens årlige grundvandsforbrug omkring det tidspunkt. GRACE-satellitterne viste verden den udtømning, mange Central Valley-bønder allerede var begyndt at tackle.

Da GRACE-programmet gik ud af drift sidste år, endnu finere analyser var mulig ved hjælp af data fra yderligere satellitter, ligesom NASA's Landsat orbitere. Sådanne fjernindsamlede data, sammen med behovet for at overholde den nye lov, har gjort måling på gården mere velsmagende. Nogle ledere lærer af områder, der allerede har indsamlet rigelige data om grundvandsforbrug. Før den nye lov, domstolene ansporede arbejdet.

Under statslig dom i 22 år, Mojave Agency holder et klart tal

Uvidenhed er ikke noget, dommere accepterer som en undskyldning for passivitet. Data om brønde og grundvandsforbrug er rigeligt i grundvandsbassiner, der har været genstand for vandretssager i de seneste år. Mojave Water Agency arbejder med et bassin, der dækker 4, 900 kvadratkilometer ørken breder sig mod vest fra skæringspunktet mellem Californien, Nevada og Arizona. Bedømmelsen af ​​dets vand blev afsagt i 1996. Hvert år siden, den har behørigt rapporteret antallet af brønde, der trækker grundvand og deres årlige "produktion, " eller tilbagetrækning.

For eksempel, Mojaves rapport viser, at Joe og Sue Harter, ejere af Harter Farms, i nåle, har 11 landbrugsbrønde og to til husholdningsbrug. Harterne tog 2, 361 acre-fod vand fra under ørkenen sidste år, mindre end halvt så meget som de 5, 234 pumpede de i 1990.

Joe Harters søn, Andrew, som dyrker pistacienødder og bermudagræs med sin far, sagde, at retskendelsen fra 1996, der krævede ansvarlighed, "gjorde os progressive med hensyn til at kontrollere vores brug, " sagde han. "Vi var nødt til at gøre mere med mindre." Han tilføjede, "I sidste ende, vi skal have bæredygtighed." Det, der irriterer ham, er den tilsyneladende konstante opførelse af nye boligområder, som hver især skaber ny efterspørgsel efter vand. "Jeg synes, at bæredygtighed er det bedste. Mit problem er, at de lægger det på ryggen af ​​landmændene."

På tidspunktet for retskendelsen, der var lidt konsistens om måling og indberetning af tilbagetrækning af grundvand i Mojave Water Agency's område. Et ingeniørfirma blev anklaget for at kontrollere påstande om, hvor meget der var pumpet. Da der ikke var nogen optegnelser, firmaet samlede luftfotos af beplantninger, og brugte dem til at vurdere, hvor meget vand forskellige afgrøder brugte. Dette fik de fleste brugere, ligesom Harters, at begynde at indsamle deres egne optegnelser, ofte ved at bruge flowmålere på deres brønde.

Elforbrug er en almindeligt anvendt proxy for grundvandsforbrug, sagde Mojaves general manager, Tom McCarthy. Vand er tungt, og at pumpe grundvand fra dybder på snesevis eller endda hundredvis af fod er energikrævende. Jo mere strøm der bruges, jo mere vand er blevet pumpet. "Vi har en tendens til at bruge metoder, der er afprøvede og sande, " han sagde.

De mere udtømte bassiner har nu fået nye agenturer til at styre dem. På mindre end to år, de skal udarbejde planer for langsigtet bæredygtighed. Nogle brugere kan opleve, at deres pumpning er stærkt begrænset. Nogle vil måske bytte deres vand i stedet for at dyrke det. Alle har brug for gode data.

Mere nøjagtig måling fører til mere effektiv styring

Zbeda sagde, at den daglige forvaltning af grundvandet, der kontrolleres af vanddistriktet, bliver lettere ved at vide, hvor meget hver enkelt kunde bruger. Ligesom McCarthy, han oplever, at hans største landbrugsbrugere er samarbejdsvillige, deler deres pumpedata. Hvorfor? Midt i en grundvandskrise for næsten to årtier siden, et lokalt kooperativ dannet i Indian Wells-bassinet og begyndte at måle og dele deres forbrugsdata.

Deres to årtiers data viser, at grundvandspumpningen samlet set er faldet med 17 procent i det sidste årti; den største landbrugsbruger, Meadowbrook Farms, har reduceret sit årlige forbrug med næsten en tredjedel procent i samme periode, fra 9, 270 acre-fod til 6, 387 hektar fod. Zbedas vandkvarter brugte 29 procent mindre i den periode. Hans store landbrugsbrugere, mest pistacie- og lucernebønder, har været åben og samarbejdsvillig, han sagde.

Mindre samarbejdsvillig, han sagde, er små brugere. "Nogen siger:'Hvor meget pumper du?' spiller ikke godt med mange private brøndeejere." Han tilføjede, "Udfordringen for os lokalt er [alle brugere] at erkende, at der er et behov for at vide, hvem der pumper hvor meget."

Modstand mod individuelle målinger begynder at falme

Det, hr. Zbeda står over for nogle af de mindre landbrugsbrugere i sit distrikt, er det, Eric Averett stod over for for 25 år siden. Averett, den daglige leder af Rosedale-Rio Bravo Water Storage District, husker, "Der var en tøven med at dele en masse forskellige typer data. Der var mere en privat ejendomstankegang, folk følte, at det var fortroligt, og kan påvirke konkurrenceevnen."

Men selv før 2014-passagen af ​​SGMA, han sagde, disse holdninger begyndte at ændre sig, både på grund af den brutale fem-årige tørke, og stigningen i teknologier til fjernmåling af grundvandsniveauer. Han har været til møder for nylig, hvor "godsejere har kaldt mig alle navne i bogen og beskyldt mig for at være en stor regering." han sagde, generel accept af regnskab for vandforbrug har bredt sig, selvom modstanden varer ved.

Så den forandring i holdninger, der begyndte i bedømte distrikter i ørkenen, breder sig nu til det landbrugsmæssige hjerteland i San Joaquin-dalen. Her, den foretrukne metode er ikke meter, men en måling udledt af satellitbilleder. Cal Poly i San Luis Obispo Irrigation Training and Research Center bruger "METRIC"-metoden – oprindeligt udviklet ved University of Idaho – til områder i Kern og Tulare Counties.

Ideen er at bruge højopløselige satellitbilleder af landbrugsmarker til at finde ud af, hvilke afgrøder der bruger vand. At vide, hvor meget vand der frigives til luften (eller "transpireres") af en given afgrøde, og kombinerer det med fordampningshastigheden fra jorden ved specifikke temperaturer, lader forskere omdanne satellitfotografier til data om vandforbrug. Kombinationen af ​​disse to tab af vand til luften - fra både planten og jorden - kaldes "evapotranspiration."

Nøjagtig måling af vandforbruget vil ofte tvinge landmænd til at skære ned på grundvandsforbruget

Denne teknik tegner sig for noget, som simple pumperegistreringer ikke kan måle – mængden af ​​kunstvandingsvand fra undergrunden, der siver tilbage gennem jorden og vender tilbage til grundvandsmagasinet. Dette er almindeligvis kendt som "genopladning, " og afspejler, hvordan grundvandsmagasiner genopfyldes med vand under naturlige forhold. Landmænd i Kern County, sagde Dan Howes, en ingeniør hos Cal Poly, sagde, at Kern Countys landmænd "ved, at vi ikke har nok vand til at genoplade bassinet år efter år og opretholde det grundvand, vi pumper.

"Det vigtigste problem, som landmænd kommer til at tage fat på, er, at vi har for meget evapotranspiration og ikke nok vandforsyning, sagde Howes. Sagt på en anden måde, for mange tørstige planter i for varmt klima bruger for meget vand og udtømmer grundvandsmagasinet. Han tilføjede, "når de først har fået styr på det, "der er kun to muligheder - reducer fordampning, måske ved at lade marker ligge brak eller plante mindre tørstige afgrøder – eller finde mere overfladevand. For landmænd uden overfladevandsrettigheder, det kan være svært.

Howes vil ikke komme i fare for et fast skøn over, hvor meget af en nedskæring i landbruget de grundvandsafhængige områder har brug for, bortset fra at sige, at nedskæringerne vil være betydelige. Han arbejder med vandbureauer i Tulare, Fresno, og Merced counties, og den nye grundvandsmyndighed for Kern County-bassinet hyrede ham til at lave en historisk gennemgang af vandforbruget med de mange års Landsat-billeder, der nu er tilgængelige. Han har over 23 års data i regionen fra Fresno til Bakersfield.

Hvordan reagerer de lokale landmænd på udsigten til pumpereduktioner? "Dem, jeg har talt med med meget lidt overfladevand, de er meget deprimerede." Men de er realistiske. "Nogle siger, 'Jeg har omkring 20 år, og så går jeg på pension og opgiver det.'" Han tilføjede, "Jeg er overrasket over, hvor mange mennesker jeg taler med, som siger:'Det er på tide, at dette sker. Vi vidste alle, at det ville komme." Sådanne kommentarer, Howes sagde, kommer oftest fra landmænd med rettigheder til overfladevand.

Gleick, fra Pacific Institute, sagde, "Californiens grundvand var en klassisk tragedie for almenheden." Nu, "de smarte landmænd kommer til at komme i gang med, hvordan de forvalter deres vandressourcer under et bæredygtigt regelsæt."