Fremtiden for Amerikas drikkevand

I 2020 hærgede naturbrande mere end 10 millioner hektar jord på tværs af Californien, Oregon og Washington, hvilket gør den til den største brandsæson i moderne historie. På tværs af landet, orkaner over Atlanterhavets farvande gav et rekordstort antal storme.

Mens to meget forskellige slags naturkatastrofer, videnskabsmænd siger, at de blev ansporet af en fælles katalysator - klimaændringer - og at begge også truer drikkevandsforsyningen. Da nationen allerede kæmper med vandmangel, forurening og ældningsinfrastruktur, eksperter advarer om, at hyppigere overladede klima-inducerede begivenheder vil forværre det presserende spørgsmål om rent drikkevand.

Det er da ingen overraskelse, at Biden-Harris-administrationen har identificeret sikkert drikkevand som en af ​​landets topprioriteter. Under, Stanford vandeksperter Rosemary Knight, Newsha Ajami og Felicia Marcus diskuterer sikring af drikkevand fra klima-drevne katastrofer; lægger vægt på en moderne tilgang til infrastrukturinvesteringer; og fokus på vandskel og vandkildebeskyttelse. Knight er professor i geofysik ved Stanford School of Earth, Energi- og miljøvidenskab (Stanford Earth); Ajami er direktør for urban vandpolitik med Stanford's Water in the West-programmet; og Marcus er William C. Landreth Visiting Fellow ved Water in the West.

Uanset om det er oversvømmelser, brande, storme, tørke eller havstigning, klimapåvirkninger har direkte indflydelse på vandforsyningen. Hvilke typer af klimabegrænsende politikker bør Biden-teamet vedtage for at beskytte drikkevand?

Marcus:Tilskud og lavprisfinansiering til samfundsberedskab, især for undertjente samfund, at tilpasse sig og planlægge for klimapåvirkninger ville gøre en enorm forskel. Den føderale regering bør lave avanceret forskning, teknologiudvikling og spredning til billigere sensor- og behandlingssystemer til drikkevand. Endelig, administrationen kan eksplicit gøre drikkevand til sin højeste prioritet for forskning og udvikling, finansiering, og opdatering af forskrifter baseret på videnskab.

Ajami:Vand skal være den centrale del af både klimaafbødnings- og tilpasningsdiskussioner. I dag står vi over for mange udfordringer, som er konsekvensen af ​​vores tilgang til sikring af vand- og energiressourcer gennem det 20. århundrede, opbygning af infrastrukturnetværk under antagelsen om overflod og overser iboende miljømæssige forbindelser. Kildebeskyttelse, efterspørgselsstyring og strategier for offentligt engagement bør stå i centrum for enhver klimapolitik.

Nyhedshistorier, såsom blyforurening af Flint, Michigans vand i 2014, har vist, at svigtende eller dårligt forvaltet infrastruktur er kernen i drikkevandskrisen. Hvilke typer infrastrukturinvesteringer er nøglen til at sikre adgang til rent vand? Hvad skal Biden-teamet gøre for at anspore til forandring?

Ajami:Der er flere udfordringer på spil her:aldrende infrastruktur, mangel på infrastruktur, omkostninger ved service, drifts- og vedligeholdelsesomkostninger for infrastruktur, og navigere efter klimaændringernes virkninger. Den nye administration har mulighed for at løse mange af disse udfordringer gennem en helhedsorienteret indsats og en tilgang på systemniveau ved at investere i vanddiversificeringsstrategier, multi-benefit og decentraliseret infrastruktur (herunder grøn infrastruktur, regnvandsopsamling og genbrug), og data- og styringssystemer til innovative infrastrukturløsninger.

Marcus:En kort liste ville omfatte øvre vandskel beskyttelse for at beskytte kildevand; bedre rensningssystemer langs hele et vandløb, som samfund tager ud og derefter returnerer vand gennem spildevandssystemer og naturlige behandlingssystemer; grundlæggende finansiering til samfund, der ikke har råd til tilstrækkelige drikkevandssystemer; og støtte til udskiftning af blyrør og vandhaner i skoler og hjem. Finansiering, bedre regulering og kommunikation kan gøre en verden til forskel.

Grundvandet leverer drikkevand til 99 procent af landbefolkningen, men overpumpning har ført til udtømning af vandførende lag og vandforurening. Hvilke føderale og statslige handlinger kan afhjælpe det voksende pres på grundvandet?

Knight:Vi er nødt til at ændre vores tilgang til arealanvendelsesplanlægning ved at erkende, at den mest værdifulde anvendelse for noget jord er at blive et sted for styret genopladning af det underliggende grundvandssystem. At få mere vand ind i områder under jorden øger mængden af ​​lagret vand og kan hjælpe med at forhindre nedsynkning. Udfordringen er at identificere de optimale steder for genopladningszonering og kræver, at man ser under jorden for at finde grovkornede materialer, såsom sand og grus, der kan fungere som hurtige veje til at flytte vandet fra hvor det er ved overfladen til de nødvendige dybder for genopladning. Dette er et arbejdsområde, jeg i øjeblikket fokuserer på, og det giver et stort potentiale for at genopbygge og dyrke grundvandsreserver.

Ajami:Jeg ser vores grundvandsforsyning som vores sociale sikringssystem; vi alle bidrager og trækker os fra det på forskellige tidspunkter. Medmindre vi i fællesskab bidrager til det og beskytter det mod nedbrydning og forurening, der vil ikke være nogen tilbage for fremtidige generationer at trække på. Jeg mener, at kollaborativ forvaltning og arealanvendelse er de to vigtigste dele af at opnå bæredygtighed i grundvandet, og ingen af ​​dem kan fungere uden pålidelige datakilder og regnskabsmekanismer.

Er der nogen teknologiske innovationer, der dramatisk kan fremme vandbehandlingen? overvågning eller genopladning?

Knight:Vi har nu geofysiske systemer, indsat ved hjælp af helikoptere eller bugseret bag ATV'er, der kan give fantastiske underjordiske billeder, kortlægning af hurtige veje for grundvand. Sidste måned fløj vi langs bunden af ​​Sierra Nevada i Tulare og Fresno amter, leder efter disse hurtige stier ved mundingen af ​​floder, der kommer ud af bjergene. De seneste fremskridt inden for geofysisk teknologi og vores evne til at behandle og fortolke de indhentede data positionerer os til at bevæge os aggressivt fremad med en ny tilgang, hvor zoneinddeling for genopladning bliver en integreret del af planlægningen af ​​arealanvendelse. Denne tilgang kunne implementeres i hele Californien.

Ajami:Jeg tror ikke, at vores problem i øjeblikket er mangel på teknologiske fremskridt, men vores forældede og fragmenterede styringsstruktur, reguleringsproces, stive love, og forældede forretningsmodeller og praksisser skævt mod grå, en gang igennem, centraliserede infrastruktursystemer. Ethvert fremskridt, der kan overvinde disse udfordringer, kan åbne muligheder for, at innovative løsninger fra det 21. århundrede kan indarbejdes i vores eksisterende aldrende centraliserede vandsystemer. Investering i blød infrastruktur inklusive datasystemer, IT-infrastruktur, digitale løsninger, nye modeller eller beslutningsstøtteværktøjer, og opdaterede præstationsmål er nøglen i denne proces med at varetage paradigmeskiftet i vandsektoren og give lige adgang til rent drikkevand.