Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Sådan vurderer man et fællesskabs modstandsdygtighed

Ramme for modstandskraft. Respons på sociale og/eller hydrologiske forstyrrelser kan forekomme på tværs af rumlige og tidsmæssige skalaer plottet her. Kredit:University of Utah

For landbrugssamfund på østsiden af ​​Baja California-halvøen er grundvandskilder deres primære kilde til ferskvand. De økonomiske levebrød for omkring 4.000 mennesker, som kalder sig Choyeros, er tæt knyttet til kilderne og brøndene, som giver vand til deres familier og deres husdyr. Samfund som dette, store som små, findes i hele Vesten, hvor vand er liv. Sociale systemer er flettet sammen med vandsystemer, så vandforsyningsudfordringer er sociale udfordringer.

For at forstå, hvordan forbindelsen mellem disse systemer påvirker samfunds modstandsdygtighed over for vandforsyning, har University of Utah ("U") forskere og deres kolleger udviklet en ny ramme til at tænke på social vandresiliens. Vandforsyningsproblemer kan være lokale eller regionale, skriver de, og kan ske hurtigt eller langsomt. Et meget modstandsdygtigt samfund kan reagere på samme skalaer af tid eller rum, mens et samfund, der måske ikke kan komme i problemer. Undersøgelsen er publiceret i Sustainability Science . Hvad betyder denne robusthedsramme for Choyeros?

Spændighed i tids- og rumskalaer

Historien begynder på en fakultets "tænketank" organiseret af U's Global Change and Sustainability Center (GCSC). Brenda Bowen, GCSC-direktør og professor i geologi og geofysik, lyttede til antropolog Shane Macfarlan, der var til stede om det arbejde, han og hans kolleger havde udført med Choyeros, og dokumenterede, hvordan og hvornår medlemmer af deres samfund lærer om planter, dyr og andre elementer i den naturlige verden omkring dem. Forskerholdet havde gennem flere år opbygget et tillidsforhold til Choyeros, såvel som en forståelse af samfundet og de problemer, det står over for. Bowen skabte forbindelsen mellem Choyeros' kildeføde samfund og det arbejde, U-kandidat Jory Lerback, nu ved UCLA, havde udført om kildernes geologi og hydrologi. "Samfundet bor tæt på vandet, jorden og økosystemet," siger Bowen, "og gav derfor en unik mulighed for at udforske forbindelserne mellem mennesker, vand og sted." Inspireret samlede Bowen, Lerback og Macfarlan et tværfagligt forskerhold ved hjælp af startfinansiering fra GCSC, U's Society, Water &Climate fakultetsgruppe og NEXUS Institute, en tværfaglig forskergruppe i College of Social and Behavioral Science . Holdet omfattede også Eric Schniter fra California State University Fullerton, Juan Jose Garcia fra Salt Lake Community College og Liliana Caughman fra Arizona State University.

Men holdet af samfunds- og fysiske forskere havde brug for at finde et fælles sprog for at tale om hydrologiske og sociale systemer. "Vi havde brug for en måde at træde tilbage fra elfenbenstårnets silede discipliner og tænke mere på fælles mål," siger Lerback. Ved at se på de tilgængelige data og de forskningsspørgsmål, de ønskede at stille, fokuserede teamet på temaerne rum og tid. Det kan du se i omridset af rammerne. Begge systemer – sociale og hydrologiske – har dimensioner af rum (på den vandrette akse) og tid (på den lodrette akse).

Lad os bruge et par eksempler til at illustrere denne ramme. Man kan være en forstad til et stort storbyområde, der oplever en kortvarig forurening af sin vandforsyning. Tidsskalaen for problemet er relativt kort, måske et par dage, og begrænset i rummet, i størrelsesordenen nogle få kvadratkilometer. I den hydrologiske ramme repræsenterer du måske denne sårbarhed som en lille firkant i nederste venstre hjørne. Den menneskelige reaktion kan også være begrænset i tid og rum og kan omfatte brug af sociale kanaler til at kommunikere en kogeordre til de berørte kvarterer eller lastbilkørsel i rent vand til et centralt sted. I rammen for menneskelig adfærd ville svaret også være en lille firkant i nederste venstre hjørne. Firkanterne overlapper hinanden. Fællesskabet er modstandsdygtigt.

Men hvad sker der, når disse firkanter ikke overlapper hinanden? Ligesom hvis den hydrologiske udfordring er på omfanget af regionale eller endda globale klimaændringer? Lastbil i vand i et par dage vil ikke skære det. "Når de menneskelige og 'ikke-menneskelige' eller vandsystemer fungerer på meget forskellige rumlige og/eller tidsmæssige skalaer, er det en mulighed for at udvikle politik netop for at bygge bro over disse skel," siger Bowen. Som et andet eksempel, hvis klimaændringer er et globalt problem, og politikker til at bremse klimaændringer er lokale, så kan koordinering mellem lokalsamfund måske udvide omfanget af den menneskelige reaktion, så den matcher problemets omfang. "Vi håber, at dette er en måde at se på, hvordan ideer passer sammen og repræsenterer en førsteordens tilgang til at definere fælles mål," siger Macfarlan. "Vi ser denne ramme som et værktøj til at generere samtaler mellem mange grupper og mindre et præskriptivt politisk værktøj."

Choyeros' modstandsdygtighed

Tilbage til Choyeros med deres lille samfund og en enkelt vandkilde. Dette samfund, siger Macfarlan, fjerner nogle af de forvirrende faktorer, der kunne opstå i en undersøgelse af for eksempel Salt Lake Valley. "Selvom det at arbejde i et lille samfund (ca. 115 personer) betyder, at vi samlet set har færre data, betyder det, at vi har større dybde af viden om hvert datapunkt (som er rigtige mennesker, som vi kender godt) og større evne til at fortolke vores resultater vha. kommunikerer direkte med mennesker i denne undersøgelse."

"I en lille region," tilføjer Lerback, "er vandbevægelsen mere synlig og ikke 'abstraheret' af infrastruktur som i mange byer, hvor målinger for vandforbrug generelt er mere tilgængelige, men uden tvivl mindre meningsfulde."

Så holdet begyndte at vurdere skalaerne for social og hydrologisk robusthed. De undersøgte Choyeros om deres erfaringer med og viden om foråret (Har du nogensinde oplevet et forår, der går tørt i dit liv? Hvad får kilderne til at eksistere?) samt deres sociale systemer (Når husdyr forsvinder, eller du vil sælge håndværk, hvem beder du om hjælp hos?). Kun én af personerne på de 31 interviewede ranches havde hørt en andenhåndshistorie om foråret, der gik tørt. Men 26 udtrykte bekymring for, at det en dag kunne. Vand blev delt mellem rancher, fandt de, og deling forekom oftere mellem ranches, der var tæt på hinanden eller havde delt arbejde med hinanden.

Samtidig målte forskerne mængderne af kulstof-14 og tritium-isotoper i vandet for at vurdere vandets opholdstid, eller hvor længe det havde været under jorden, før det vendte tilbage til overfladen. Dette ville give en idé om, hvor hurtigt klimaforholdene kan påvirke foråret - og hvor lang tid det kan tage at komme sig. Vandalderen fandt de varierede fra omkring 75 år til 230 år. Dette tyder på, at ændringer i nedbørsmængder i det mindste til en vis grad kan føre til ændringer i forårets produktion inden for menneskets levetid. Så hvordan kunne deres vandfremtid ændre sig? Hvis øget efterspørgsel på brøndvand sænker grundvandsspejlet, kan kilderne reducere deres produktion. På lignende tidsplaner kan ranchere dele vand og bygge vandinfrastruktur til at distribuere i hele samfundet. Disse firkanter overlapper i henhold til elasticitetsrammen. Men klimaændringer og ændringer i arealanvendelsen kan føre til reducerede mængder vand, der kommer ind i jorden, en proces, der sker på en skala fra ti til hundreder af år og forekommer over større områder. De nuværende sociale systemer er muligvis ikke i stand til at reagere. Firkanterne overlapper lidt.

Hvordan er denne ramme brugbar til planlægning for fremtiden? Hvis Choyeros beslutter sig for at forbedre deres modstandsdygtighed, kan de se på denne ramme som et sted at starte. Måske ville de gerne udvide deres vanddelingsnetværk geografisk eller sætte foranstaltninger i gang for at sikre langsigtet vandlagring. Undersøgelsen kaster lys over en kulturel gruppe, der har fået lidt opmærksomhed i Mexico, siger Macfarlan, "men forbinder dem med hydrologiske processer, der er relevante for mange globale regioner, herunder det tørre sydvestlige USA."

Rammen er relativt enkel, siger Lerback, sammenlignet med vandforbrugsmodeller, der ellers kunne bruges til at vurdere modstandsdygtighed. "Disse tager en masse data, lang tid at bygge og teste," siger hun, "og bliver ofte præsenteret som en ret 'sort boks', hvor metoderne er lidt uigennemsigtige, hvor du kan teste scenarier og se forudsagte resultater, men krævede en masse tillid til udviklerne."

Lektioner for Salt Lake Valley

Mens en robusthedsanalyse af Salt Lake Valley ikke var en del af denne undersøgelse, siger forfatterne, at den ramme, der gjaldt for det lille Choyero-samfund, også kan anvendes på den travle Wasatch Front. "Da vi har brug for flere vandressourcer," siger Bowen, "må vi udvide vores rækkevidde i enten rum, såsom at flytte vand fra floder til kommunalt brug, eller tid, såsom at fange sæsonbestemte vandressourcer i reservoirer for at forlænge perioden med tilgængelighed, eller minedrift af grundvand, der genoplades for tusinder af år siden." Teamet ser frem til at se, hvordan denne tværfaglige ramme kan anvendes på andre områder, herunder fødevareproduktion og affaldshåndtering. Oplevelsen, siger de, var gavnlig for alle involverede.

"Det er en måde for akademikere at have lidt ydmyghed," siger Macfarlan. "Der skal være en måde at kommunikere og forstå tingene intuitivt på - dette vil hjælpe med at opbygge tillidsfulde relationer og tro på tallene."