هل الجفاف العالمي يستدعي الهندسة الجيولوجية؟

أظهر الجفاف المنتشر هذا الصيف كيف أن تغير المناخ يجعل من الصعب للغاية مكافحة تغير المناخ. فكر في ذلك للحظة. يبدو الأمر كما لو أننا نعيش مثلًا.

لنتأمل الصين. خلال موجة حارة لمدة 70 يومًا، انخفضت أجزاء من نهر اليانغتسي إلى أدنى مستوى لها منذ عام 1865. الطاقة الكهرومائية ، المسؤولة عن 80٪ من كهرباء مقاطعة سيتشوان ، تعمل بنسبة 20٪ فقط من طاقتها. الشركات المصنعة بما في ذلك تويوتا وفوكسكون وتسلاTSLA
كان يجب ان تعليق الإنتاج. أدى تقنين الطاقة إلى خفض إنتاج الليثيوم اللازم لبطاريات السيارات الكهربائية وترك مليون مركبة كهربائية و 400,000 من مرافق الشحن العامة التدافع للحصول على الطاقة.

أوروبا ، بالمثل ، تعاملت مع أسوأ جفاف في 500 عام. حوالي نصف المفاعلات النووية الفرنسية كانت غير متصلة بالإنترنت في أغسطس بسبب انخفاض مستويات المياه ودرجات الحرارة المرتفعة على نهر لوار جعلا من المستحيل تبريدها. كان على فرنسا ، التي عادة ما تكون مُصدِّرة للطاقة النووية الخالية من الكربون ، أن تستورد الكهرباء. انخفاض منسوب المياه على نهر الراين والدانوب منعت حركة البارجة منخفضة الكربون، مما يجبر البضائع على الشحن بالشاحنات مع انبعاثات أعلى بكثير.

إن الغرب الأمريكي ، الذي يواجه أسوأ جفاف له منذ 1,200 عام ، يفرط في استخدام نهر كولورادو. بعض 80% من المياه المحولة منه تذهب إلى الأراضي الزراعية التي تمثل 15٪ من إنتاج المحاصيل في الولايات المتحدة. سقطت بحيرة ميد وبحيرة باول ، أكبر خزانين على طول النهر ربع من قدراتهم. سدودهم الكهرومائية هي أقل مخاوف العلماء - بحيرة ميد على وجه الخصوص تخاطر بأن تصبح أ قائمة الاموات بعد ذلك لا يمكن أن تتدفق المياه. يجب على الولايات السبع التي تعتمد على كولورادو خفض استخدام المياه بنسبة تصل إلى 30%وإلا ستتدخل الحكومة الفيدرالية.

وفي الوقت نفسه ، أدى الجفاف الذي تفاقم بسبب الحرب في أوكرانيا إلى انخفاض مخزونات الحبوب العالمية أدنى مستوى خلال 12 عامًا. يعاني المزارعون في جميع أنحاء الصين والهند وأوروبا والولايات المتحدة من الظروف الحارة والجافة.

إذا كان ذلك في الصيف مع ارتفاع درجة الحرارة بمعدل 1.2 درجة مئوية ، فمن المخيف تخيل 2 درجة أو 3 درجات مئوية. ستتجه موجات الجفاف نحو الأسوأ وليس الأفضل ، فكيف نتعامل مع أزمات المياه وتغير المناخ في آن واحد؟ نحن بحاجة إلى حلول قصيرة ومتوسطة وطويلة المدى. بعض هذه حميدة. البعض قد لا يعجبك.

1. المدى القصير: سعر المياه بدقة

على المدى القصير ، تحتاج البلدان إلى تأمين إمدادات مياه الشرب والمياه الزراعية. تتمثل الخطوة الأولى في تسعير المياه بشكل مناسب. القول اسهل من الفعل.

قبل ثماني سنوات ، نيويورك تايمزنيويورك تايمز
رثى أن "... المياه لا تكلف شيئًا تقريبًا" للمزارعين الأمريكيين ، وأن "المياه رخيصة للغاية في معظم المدن والبلدات الأمريكية." ومع ذلك ، بين عامي 2010 و 2018 ، ارتفعت أسعار المياه والصرف الصحي في 12 مدينة أمريكية بمتوسط 80%.

الآن، السعر الفوري مقابل قدم واحد فدان من المياه في كاليفورنيا ارتفع من 214.64 دولارًا في 30 سبتمبر 2019 إلى 1,242.79 دولارًا في 6 سبتمبر 2022 - بزيادة قدرها 579٪ في ثلاث سنوات. المشرعين في ولاية كاليفورنيا يسأل وزارة العدل الأمريكية للتحقيق في "التربح من الجفاف" و "التلاعب بالسوق".

ماذا لو كان هذا فقط سعر السوق العادل؟

إذا كان الأمر كذلك ، فسيتم تحفيز الشركات الصناعية لمعالجة مليارات الجالونات من مياه الصرف السامة التي تنتجها. قد ينتقل المزارعون من المنتجات كثيفة الاستهلاك للمياه مثل لحوم البقر واللوز إلى منتجات أخرى المحاصيل ذات الكفاءة المائية والسعرات الحرارية مثل الجذور النشوية والحبوب. سيبحث منتجو الملابس والأزياء عن بدائل صديقة للماء للقطن. سيتحول مستخدمو المياه الأقل كثافة ولكن المهمون بما في ذلك المرافق الرياضية ومديرو المناظر الطبيعية وأصحاب المنازل إلى أنظمة الري الذكية.

لدى لوس أنجلوس الفكرة الصحيحة مع ملف خطة لإعادة تدوير 100٪ من مياه الصرف الصحي. من عرف ذلك مثل بيل جيتس في عام 2015، منطقة مترو في أمريكا الشمالية يبلغ عدد سكانها 13 مليون نسمة ستشرب قريبًا "مياه مصنوعة من براز بشري" ، لاستخدام MicrosoftMSFT
كلمات المؤسس؟ في الواقع ، كانت المدن في هولندا تفعل ذلك منذ أكثر من 50 عامًا. كما تقول النكتة في روتردام ، عندما يشربون الماء من نهر الراين ، يكون قد مر بالفعل عبر جثث ثلاثة ألمان على الأقل.

عندما تكون المياه شحيحة ، لا يمكننا أن نكون متضايقين. نحن بحاجة إلى الحفظ والاستخدام وإعادة التدوير و دفع للمياه مثل السلعة الثمينة.

2. منتصف المدة: تجهيز المناطق المنكوبة بالجفاف لندرة المياه

الحل الأقل خطورة في المدى المتوسط ​​هو تحلية المياه: إزالة الملح من مياه البحر على نطاق صناعي. يمكن القيام به في أي بلد ساحلي ، لكنه كثيف الطاقة. ما لم نقم بتزويده بالطاقة المتجددة ، أو نأمل قريبًا ، الطاقة الاندماجية ، فسنقايض المياه بانبعاثات أعلى.

خيار آخر هو جلب المياه من مناطق الفائض إلى مناطق الندرة. سحب الجبال الجليدية من القارة القطبية الجنوبية إلى المدن الساحلية المتعطشة للمياه هي إحدى الطرق (لماذا تهدر المياه العذبة؟). الطريقة الأكثر عملية هي ضخ المياه.

كان مشروع نقل المياه بين الجنوب والشمال في الصين ، وهو جهد بقيمة 60 مليار دولار لتحويل المياه من نهر اليانغتسي إلى بكين ، مثالًا جيدًا حتى ضرب نهر اليانغتسي بالجفاف. بدلاً من ذلك ، قد تتطلع الصين إلى روسيا للحصول على المياه ، كمدينة لانتشو لديها مقترح. وبالمثل ، يمكن للولايات المتحدة أن تمرر المياه من البحيرات العظمى وحوض المسيسيبي إلى الغرب - أو من الشمال في كندا حيث يوجد عدد قليل نسبيًا من الناس والكثير من المياه العذبة. وهذا يثير بعض الاحتمالات الأكثر إثارة للجدل.

3. المدى الطويل: إعادة هندسة تدفق نهر القطب الشمالي لتوفير المياه العذبة

في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات ، عملت في المعهد الدولي لتحليل النظم التطبيقية (IIASA) ، وهو مركز فكري يقع في القصر الصيفي السابق لهابسبورغ في لاكسنبرغ ، وهي قرية في ضواحي فيينا. هذا هو المكان الذي يمكن أن يعمل فيه علماء من الغرب مع علماء من الشرق.

كان بإمكاني إخباركم بقصص تجسس من تلك الأيام ، لكن بالبقاء على الموضوع ، لاحظت أن العلماء الروس كانوا يحاكيون تأثير عكس تدفق نهر أوب في سيبيريا بحيث يفرغ في بحر آرال الداخلي (في كازاخستان وأوزبكستان اليوم ) بدلاً من بحر القطب الشمالي. تضمن المشروع الهندسي المقترح بناء قناة بطول 1,584،40 ميل عبر سفوح الأورال بتكلفة تقديرية 1980 مليار دولار (بدولارات XNUMX).

بالنظر إلى الماضي ، أعتقد أحيانًا أنه من السيئ للغاية أن السوفييت لم ينفذوا تلك الخطة. جف بحر آرال بينما استمرت المياه العذبة في التدفق إلى بحر القطب الشمالي ، مما أدى إلى تسارع الاحترار وبالتالي تغير المناخ.

منذ حوالي 15 عامًا ، في مؤتمر للمياه في فانكوفر ، طرحت فكرة مماثلة. على مدى السنوات الستين الماضية ، زاد تدفق المياه العذبة من نهر ماكنزي ، وهو ثاني أكبر حوض في أمريكا الشمالية بعد نهر المسيسيبي ، بشكل كبير. الباحثون وجدت أن تسرب الماء الدافئ من تصريف نهر ماكنزي إلى بحر القطب الشمالي قد أدى إلى ذوبان الجليد المتسارع. سألت: لماذا لا نحد من هذا التأثير السلبي من خلال عكس تدفق ماكنزي وتحويل فائض المياه إلى الأجزاء المنكوبة بالجفاف في أمريكا الشمالية؟ لقد وبخني المشاركون في المؤتمر. كيف أجرؤ على أن أقترح العبث بالبيئة!

مع تقدم الجفاف وخطورته ، ربما يتعين علينا إحياء تلك الفكرة السوفيتية القديمة. ربما يجب علينا توجيه المياه للتأكد من وصولها حيثما تدعو الحاجة ، وليس حيث تتسبب في مزيد من الذوبان والسخونة.

معقدة بشكل فظيع

ترتبط المياه والجفاف بعلاقة معقدة للغاية مع تغير المناخ. حتى الحلول الواعدة للجفاف بها ثغرات ومجهول.

لكن في مواجهة أزمة المياه ، يجب نزع القفازات. لا يمكننا التعامل مع الماء كمورد مجاني بعد الآن. ولا يمكننا الانتظار أكثر من ذلك لبناء المزيد من قنوات المياه وخطوط الأنابيب.

دعونا لا ننسى أن الحضارات القديمة نقلت المياه العذبة من خلال مشاريع هندسية ضخمة تتراوح من قنوات المياه في روما إلى البئر تحت الأرض وأنظمة القنوات في شينجيانغ ، التي لا تزال مستخدمة حتى اليوم. هل سنقوم حقًا بشطب تقنيات عمرها 3,000 عام باعتبارها متطفلة للغاية أو غير طبيعية؟

النقطة المهمة هي أنه لا يمكننا استبعاد الهندسة الجيولوجية للأنهار باعتبارها خارج الحدود. يجب أن نتعامل بطريقة ما مع 150 عامًا قضيناها في إعادة هندسة مناخنا منذ الثورة الصناعية. إذا فعلنا ذلك بمسؤولية ، فلن ينتهي هذا المثل بمأساة.