آیا خشکسالی جهانی نیاز به مهندسی زمین دارد؟

تابستان امسال، خشکسالی گسترده نشان داد که چگونه تغییرات آب و هوایی مبارزه با تغییرات آب و هوایی را دشوارتر می کند. یک لحظه به آن فکر کنید. انگار داریم مثلی زندگی می کنیم.

چین را در نظر بگیرید. در طول یک موج گرمای 70 روزهبخش‌هایی از رودخانه یانگ تسه به پایین‌ترین سطح خود از سال 1865 رسیده است. تولیدکنندگانی از جمله تویوتا، فاکسکان و تسلاTSLA
به حال تولید را متوقف کند. سهمیه بندی برق تولید لیتیوم مورد نیاز برای باتری های وسایل نقلیه الکتریکی (EV) را کاهش داد و باعث شد یک میلیون خودروی برقی و 400,000 دستگاه شارژ عمومی باقی بماند. تقلا برای انرژی.

اروپا نیز به همین ترتیب با آن کنار آمد بدترین خشکسالی در 500 سال حدود نیمی از راکتورهای هسته ای فرانسه آفلاین بودند در ماه آگوست، زیرا سطح پایین آب و دمای داغ در رودخانه Loire، خنک کردن آنها را غیرممکن کرد. فرانسه که معمولاً صادرکننده انرژی هسته‌ای بدون کربن است، مجبور بود برق وارد کند. سطح پایین آب در راین و دانوب ترافیک بارج کم کربن مسدود شده است، کالاها را مجبور به حمل با کامیون با آلایندگی بسیار بالاتر می کند.

غرب آمریکا که با بدترین خشکسالی خود در 1,200 سال گذشته مواجه است، به شدت از رودخانه کلرادو استفاده بیش از حد کرده است. مقداری ٪۱۰۰ آب منحرف شده از آن به زمین های کشاورزی می رود که 15 درصد از تولید محصول ایالات متحده را تشکیل می دهد. دریاچه مید و دریاچه پاول، دو مخزن بزرگ در امتداد رودخانه، سقوط کردند یک چهارم از ظرفیت های مربوطه خود. سدهای برق آبی آنها کمترین نگرانی دانشمندان است - دریاچه مید به ویژه خطر تبدیل شدن به یک استخر مرده که آب از آن عبور نمی کند. هفت ایالتی که به کلرادو وابسته هستند باید مصرف آب را تا سقف کاهش دهند ٪۱۰۰، در غیر این صورت دولت فدرال مداخله خواهد کرد.

در همین حال، خشکسالی همراه با جنگ در اوکراین، ذخایر جهانی غلات را کاهش داده است پایین ترین سطح در 12 سال گذشته. کشاورزان در سراسر چین، هند، اروپا و ایالات متحده با شرایط گرم و خشک دست و پنجه نرم می کنند.

اگر آن تابستان با 1.2 درجه سانتیگراد گرمایش متوسط ​​بود، تصور 2 یا 3 درجه سانتیگراد ترسناک است. روند خشکسالی بدتر خواهد شد، نه بهتر، بنابراین چگونه می توانیم همزمان با بحران آب و تغییرات آب و هوایی مقابله کنیم؟ ما به راه حل های کوتاه مدت، میان مدت و بلندمدت نیاز داریم. برخی از اینها خوش خیم هستند. برخی را که ممکن است دوست نداشته باشید.

1. کوتاه مدت: قیمت آب به طور دقیق

در کوتاه مدت، کشورها باید تامین آب آشامیدنی و آب کشاورزی را تضمین کنند. اولین قدم قیمت گذاری مناسب آب است. گفتن این کار آسان تر از انجام آن است.

هشت سال پیش، نیویورک تایمزNYT
اظهار تاسف که "... آب برای کشاورزان آمریکایی تقریباً هیچ هزینه ای ندارد" و "آب در اکثر شهرها و شهرهای آمریکا بسیار ارزان است." با این حال، بین سال های 2010 تا 2018، قیمت آب و فاضلاب در 12 شهر آمریکا به طور متوسط ​​افزایش یافته است. ٪۱۰۰.

در حال حاضر، قیمت نقطه ای برای یک جریب فوت آب در کالیفرنیا از 214.64 دلار در 30 سپتامبر 2019 به 1,242.79 دلار در 6 سپتامبر 2022 افزایش یافته است - افزایش 579 درصدی در سه سال. قانونگذاران کالیفرنیا هستند خواهان وزارت دادگستری ایالات متحده برای تحقیق درباره "سودآوری خشکسالی" و "دستکاری بازار".

اگر این فقط قیمت بازار منصفانه باشد چه؟

اگر چنین است، شرکت های صنعتی تشویق می شوند تا میلیاردها گالن فاضلاب سمی تولید شده را تصفیه کنند. کشاورزان ممکن است از محصولات پرمصرف آب مانند گوشت گاو و بادام به محصولات بیشتر روی بیاورند محصولات کم آب و کالری مانند ریشه های نشاسته ای و غلات. تولیدکنندگان لباس و مد به دنبال جایگزین های مناسب برای آب برای پنبه هستند. مصرف کنندگان آب کمتر اما مهم از جمله امکانات ورزشی، مدیران منظر و صاحبان خانه به سیستم های آبیاری هوشمند روی می آورند.

لس آنجلس ایده درستی با یک برنامه برای بازیافت 100 درصد فاضلاب خود کی میدونست که مانند بیل گیتس در سال 2015، یک منطقه متروی آمریکای شمالی 13 میلیونی به زودی "آب ساخته شده از مدفوع انسان" را برای استفاده از مایکروسافت می نوشید.MSFT
سخنان بنیانگذار؟ در واقع، شهرهای هلند بیش از 50 سال است که این کار را انجام می دهند. همانطور که شوخی در روتردام وجود دارد، زمانی که آنها از رودخانه راین آب می نوشند، قبلاً از بدن حداقل سه آلمانی عبور کرده است.

وقتی آب کمیاب است، نمی‌توانیم سختگیر باشیم. ما نیاز به صرفه جویی، استفاده، بازیافت و پرداخت برای آب مانند کالای گرانبهایی که هست.

2. میان مدت: مناطق خشکسالی را برای کمبود آب آماده کنید

کمترین راه حل در میان مدت نمک زدایی است: حذف نمک از آب دریا در مقیاس صنعتی. این می تواند در هر کشور ساحلی انجام شود، اما انرژی بر است. مگر اینکه آن را با انرژی های تجدیدپذیر یا امیدواریم به زودی انرژی همجوشی تامین کنیم، آب را با انتشار گازهای گلخانه ای بالاتر عوض می کنیم.

گزینه دیگر انتقال آب از مناطق مازاد به مناطق کمیابی است. کشیدن کوه های یخ از قطب جنوب تا شهرهای ساحلی پر از آب یک راه است (چرا آب شیرین را هدر دهیم؟). روش کاربردی تر، لوله کشی آب است.

پروژه انتقال آب جنوب به شمال چین، تلاش 60 میلیارد دلاری برای هدایت آب از یانگ تسه به پکن، نمونه خوبی بود تا زمانی که یانگ تسه با خشکسالی مواجه شد. در عوض، چین ممکن است به عنوان شهر روسیه به دنبال آب باشد لانژو دارد پیشنهاد شده. به طور مشابه، ایالات متحده می تواند آب را از دریاچه های بزرگ و حوضه می سی سی پی به غرب - یا از شمال بیشتر در کانادا که در آن جمعیت نسبتاً کمی و آب شیرین فراوان وجود دارد، لوله کند. که برخی از احتمالات بحث برانگیزتر را ایجاد می کند.

3. بلند مدت: مهندسی مجدد جریان رودخانه قطب شمال برای صرفه جویی در آب شیرین

در اواخر دهه 70 و اوایل دهه 80، من در مؤسسه بین المللی تحلیل سیستم کاربردی (IIASA)، یک اتاق فکر که در کاخ تابستانی سابق هابسبورگ ها در لاکزنبورگ، روستایی در حومه وین قرار داشت، کار می کردم. اینجاست که دانشمندان غرب می توانند با دانشمندان شرق کار کنند.

می‌توانستم داستان‌های جاسوسی آن روزها را برای شما تعریف کنم، اما با ماندن در موضوع، متوجه شدم که دانشمندان روسی در حال شبیه‌سازی تاثیر معکوس کردن جریان رودخانه اوب در سیبری بودند تا به داخل دریای آرال (در قزاقستان و ازبکستان امروزی) تخلیه شود. ) به جای دریای آرتیک. پروژه مهندسی پیشنهادی شامل ساخت یک کانال 1,584 مایلی در سراسر کوهپایه‌های اورال با هزینه تخمینی 40 میلیارد دلار (در سال 1980) بود.

در نگاهی به گذشته، من گاهی فکر می کنم خیلی بد است که شوروی آن نقشه را اجرا نکرد. دریای آرال خشک شد در حالی که آب شیرین همچنان به دریای آرتیک سرازیر شد و گرمایش و در نتیجه تغییرات آب و هوایی را تسریع کرد.

حدود 15 سال پیش، در یک کنفرانس آب در ونکوور، ایده مشابهی را مطرح کردم. در طول 60 سال گذشته، خروج آب شیرین از رودخانه مکنزی، دومین حوضه بزرگ در آمریکای شمالی پس از می سی سی پی، به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. محققین یافت که نفوذ آب گرم از تخلیه رودخانه مکنزی به دریای آرتیک، ذوب یخ را تسریع کرده بود. پرسیدم: چرا این تأثیر منفی را با معکوس کردن جریان مکنزی و هدایت آب اضافی به مناطق خشکسالی زده آمریکای شمالی محدود نکنیم؟ من توسط شرکت کنندگان در کنفرانس سرزنش شدم. چه جرات می کنم پیشنهاد بدم با محیط زیست!

با خشکسالی بسیار پیشرفته و خطرناک، شاید باید آن ایده قدیمی شوروی را احیا کنیم. شاید باید آب را لوله کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که به جایی که لازم است می رسد، نه جایی که باعث ذوب شدن و گرم شدن بیشتر می شود.

افتضاح پیچیده

آب و خشکسالی رابطه بسیار پیچیده ای با تغییرات اقلیمی دارند. حتی امیدوار کننده ترین راه حل ها برای خشکسالی دارای حفره های شکاف و مجهولاتی هستند.

با این حال، در برابر بحران آب، دستکش ها باید در بیایند. ما دیگر نمی‌توانیم با آب مانند یک منبع رایگان رفتار کنیم. و ما نمی توانیم بیش از این منتظر بمانیم تا کانال ها و خطوط لوله آب بیشتری بسازیم.

فراموش نکنیم که تمدن‌های باستانی آب شیرین را از طریق پروژه‌های مهندسی عظیم از قنات‌های رم گرفته تا چاه‌های زیرزمینی و سیستم‌های کانال سین‌کیانگ منتقل می‌کردند که امروزه هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرند. آیا واقعاً می خواهیم فناوری های 3,000 ساله را به عنوان بیش از حد مزاحم یا غیرطبیعی حذف کنیم؟

نکته این است که ما نمی‌توانیم مهندسی زمین رودخانه را غیرمجاز تلقی کنیم. ما باید به نحوی به 150 سالی که پس از انقلاب صنعتی صرف مهندسی مجدد آب و هوای خود کرده ایم، بپردازیم. اگر این کار را مسئولانه انجام دهیم، لازم نیست این مثل به تراژدی ختم شود.