Czy globalna susza wymaga geoinżynierii?

Tego lata powszechna susza pokazała, jak zmiany klimatyczne utrudniają walkę ze zmianami klimatycznymi. Pomyśl o tym przez chwilę. Wydaje się, że żyjemy jak przypowieść.

Weźmy pod uwagę Chiny. Podczas 70-dniowa fala upałów, odcinki rzeki Jangcy spadły do ​​najniższego poziomu od 1865 roku. Elektrownia wodna, odpowiedzialna za 80% energii elektrycznej prowincji Syczuan, działała przy zaledwie 20% mocy. Producenci, w tym Toyota, Foxconn i TeslaTSLA
było wstrzymać produkcję. Racjonowanie mocy zmniejszyło produkcję litu potrzebnego do akumulatorów pojazdów elektrycznych (EV) i pozostawiło milion pojazdów elektrycznych i 400,000 XNUMX publicznych punktów ładowania szukanie energii.

Europa również poradziła sobie ze swoim najgorsza susza za 500 lat. Około połowa reaktorów jądrowych we Francji były offline w sierpniu, ponieważ niski poziom wody i wysokie temperatury na Loarze uniemożliwiły ich schłodzenie. Francja, zwykle eksporter bezemisyjnej energii jądrowej, musiała importować energię elektryczną. Niski poziom wody na Renie i Dunaju zablokowany ruch barek niskoemisyjnych, zmuszając towary do transportu ciężarówkami o znacznie wyższych emisjach.

Amerykański Zachód, stojący w obliczu najgorszej suszy od 1,200 lat, rażąco nadużywa rzeki Kolorado. Niektóre 80% odprowadzanej z niej wody trafia na pola uprawne, co stanowi 15% produkcji roślinnej w USA. Lake Mead i Lake Powell, dwa największe zbiorniki na rzece, spadły do ćwierć ich odpowiednich zdolności. Ich tamy hydroelektryczne są najmniejszym zmartwieniem naukowców — w szczególności jezioro Mead może stać się martwa kałuża poza którą woda nie może płynąć. Siedem stanów zależnych od Kolorado musi zmniejszyć zużycie wody nawet o 30%, w przeciwnym razie interweniuje rząd federalny.

Tymczasem susza połączona z wojną na Ukrainie sprowadziła światowe zapasy zbóż do 12-letni niski. Rolnicy w Chinach, Indiach, Europie i Stanach Zjednoczonych zmagają się z gorącymi i suchymi warunkami.

Gdyby to było lato ze średnim ociepleniem o 1.2°C, 2° lub 3°C to strach wyobrazić sobie. Susze będą się pogarszać, a nie poprawiać, jak więc jednocześnie radzić sobie z kryzysami wodnymi i zmianami klimatycznymi? Potrzebujemy rozwiązań krótko-, średnio- i długoterminowych. Niektóre z nich są łagodne. Niektóre mogą Ci się nie spodobać.

1. Krótkoterminowe: dokładna cena wody

W perspektywie krótkoterminowej kraje muszą zapewnić dostawy wody pitnej i wody rolniczej. Pierwszym krokiem jest odpowiednia wycena wody. Łatwiej to powiedzieć niż zrobić.

Osiem lat temu New York TimesNYT
lamentował że „…woda praktycznie nic nie kosztuje” dla amerykańskich rolników i że „woda jest o wiele za tania w większości amerykańskich miast i miasteczek”. Jednak w latach 2010-2018 ceny wody i ścieków w 12 miastach USA wzrosły średnio o 80%.

Teraz cena spotowa za jeden hektar wody w Kalifornii wzrósł z 214.64 USD 30 września 2019 r. do 1,242.79 USD 6 września 2022 r. – wzrost o 579% w ciągu trzech lat. Prawodawcy Kalifornii są pytanie Departament Sprawiedliwości USA w celu zbadania „suszy spekulacji” i „manipulacji na rynku”.

A jeśli to tylko uczciwa cena rynkowa?

Jeśli tak, to firmy przemysłowe byłyby zachęcane do oczyszczania miliardów galonów toksycznych ścieków, które generują. Rolnicy mogą przejść z produktów wymagających dużej ilości wody, takich jak wołowina i migdały, na więcej uprawy wodno-kaloryczne jak skrobiowe korzenie i zboża. Producenci odzieży i mody szukaliby przyjaznych dla wody alternatyw dla bawełny. Mniej intensywni, ale ważni użytkownicy wody, w tym obiekty sportowe, zarządcy krajobrazu i właściciele domów, zwróciliby się ku inteligentnym systemom nawadniania.

Los Angeles ma dobry pomysł z krok po kroku do recyklingu 100% ścieków. Kto to wiedział? jak Bill Gates w 2015 roku, 13-milionowy obszar metropolitalny Ameryki Północnej wkrótce będzie pił „wodę z ludzkich odchodów”, aby korzystać z MicrosoftMSFT
słowa założyciela? W rzeczywistości miasta w Holandii robią to od ponad 50 lat. Jak żartuje się w Rotterdamie, do czasu, gdy piją wodę z Renu, przeszła już przez ciała co najmniej trzech Niemców.

Kiedy brakuje wody, nie możemy być wybredni. Musimy oszczędzać, używać, przetwarzać i zapłacić bo woda jest cennym towarem.

2. Okres średniookresowy: przygotowanie obszarów dotkniętych suszą na niedobór wody

Najmniej kłopotliwym rozwiązaniem w perspektywie średnioterminowej jest odsalanie: usuwanie soli z wody morskiej na skalę przemysłową. Można to zrobić w każdym nadmorskim kraju, ale jest to energochłonne. Jeśli nie będziemy zasilać go odnawialnymi źródłami energii lub, miejmy nadzieję, wkrótce, energią termojądrową, zamienimy wodę na wyższe emisje.

Inną opcją jest doprowadzenie wody z obszarów nadwyżek do obszarów niedoboru. Przeciąganie gór lodowych od Antarktydy do spragnionych wody nadmorskich miast to jeden sposób (po co marnować świeżą wodę?). Bardziej praktyczną metodą jest doprowadzenie wody.

Dobrym przykładem był chiński projekt transferu wody z południa na północ, warty 60 miliardów dolarów, aby skierować wodę z Jangcy do Pekinu, dopóki Jangcy nie nawiedziła susza. Zamiast tego Chiny mogą szukać wody w Rosji, ponieważ miasto Lanzhou ma zaproponowane. Podobnie Stany Zjednoczone mogłyby dostarczać wodę z dorzecza Wielkich Jezior i Missisipi na zachód – lub z dalszej północy Kanady, gdzie jest stosunkowo mało ludzi i mnóstwo świeżej wody. To rodzi jeszcze bardziej kontrowersyjne możliwości.

3. Długoterminowe: przeprojektuj przepływ rzeki Arktyki, aby oszczędzać świeżą wodę

Na przełomie lat 70. i 80. pracowałem w International Institute for Applied System Analysis (IIASA), think tanku mieszczącym się w dawnym letnim pałacu Habsburgów w Laxenburgu, wiosce na obrzeżach Wiednia. To tutaj naukowcy z zachodu mogli współpracować z naukowcami ze wschodu.

Mógłbym Wam opowiedzieć szpiegowskie historie z tamtych czasów, ale pozostając w temacie, zauważyłem, że rosyjscy naukowcy symulowali wpływ odwrócenia biegu rzeki Ob na Syberii, tak aby wpadła do śródlądowego Morza Aralskiego (na terenie dzisiejszego Kazachstanu i Uzbekistanu). ) zamiast Morza Arktycznego. Proponowany projekt inżynieryjny obejmował budowę kanału o długości 1,584 mil przez podgórze Uralu, którego koszt szacuje się na 40 miliardów dolarów (w 1980 roku).

Patrząc wstecz, czasami myślę, że szkoda, że ​​Sowieci nie zrealizowali tego planu. Morze Aralskie wyschło, podczas gdy słodka woda nadal wpływała do Morza Arktycznego, przyspieszając ocieplenie, a tym samym zmiany klimatyczne.

Jakieś 15 lat temu na konferencji wodnej w Vancouver wpadłem na podobny pomysł. W ciągu ostatnich 60 lat odpływ słodkiej wody z rzeki Mackenzie, drugiego co do wielkości po Missisipi basenu w Ameryce Północnej, znacznie się zwiększył. Badacze znaleziono to wtargnięcie ciepłej wody ze zrzutu rzeki Mackenzie do Morza Arktycznego przyspieszyło topnienie lodu. Zapytałem: dlaczego nie ograniczyć tego negatywnego wpływu poprzez odwrócenie przepływu Mackenzie i skierowanie nadwyżki wody do dotkniętych suszą części Ameryki Północnej? Zostałem skarcony przez uczestników konferencji. Jak śmiem sugerować ingerowanie w środowisko!

Przy suszy tak zaawansowanej i niebezpiecznej, być może powinniśmy wskrzesić tę starą sowiecką ideę. Może powinniśmy rurą wodociągową, aby dotarła tam, gdzie jest potrzebna, a nie tam, gdzie powoduje dalsze topnienie i ocieplenie.

Strasznie skomplikowane

Woda i susze mają bardzo złożony związek ze zmianami klimatu. Nawet najbardziej obiecujące rozwiązania suszy mają dziury i niewiadome.

Jednak w przypadku kryzysu wodnego rękawice muszą zdjąć. Nie możemy już traktować wody jak darmowego zasobu. I nie możemy dłużej czekać na budowę kolejnych kanałów i rurociągów wodnych.

Nie zapominajmy, że starożytne cywilizacje przenosiły świeżą wodę poprzez ogromne projekty inżynieryjne, od akweduktów w Rzymie po podziemne studnie i systemy kanałów w Xinjiang, które są nadal w użyciu. Czy naprawdę zamierzamy przekreślić 3,000-letnie technologie jako zbyt nachalne lub nienaturalne?

Chodzi o to, że geoinżynierii rzecznej nie możemy odrzucić jako zakazanej. Musimy jakoś zająć się 150 latami, które spędziliśmy na przebudowie naszego klimatu od czasu rewolucji przemysłowej. Jeśli robimy to odpowiedzialnie, ta przypowieść nie musi kończyć się tragedią.