Требует ли глобальная засуха геоинженерию?

Этим летом повсеместная засуха продемонстрировала, как изменение климата усложняет борьбу с изменением климата. Подумайте об этом на мгновение. Такое ощущение, что мы живем в притче.

Рассмотрим Китай. Во время 70-дневная жара, участки реки Янцзы упали до самого низкого уровня с 1865 года. Гидроэнергетика, отвечающая за 80% электроэнергии провинции Сычуань, работала всего на 20% мощности. Производители, включая Toyota, Foxconn и TeslaTSLA
были приостановить производство. Нормирование мощности сократило производство лития, необходимого для аккумуляторов электромобилей (EV), и оставило один миллион электромобилей и 400,000 XNUMX общественных зарядных станций. борьба за энергию.

Европа тоже справилась со своим худшая засуха через 500 лет. Около половины ядерных реакторов Франции были офлайн в августе, потому что низкий уровень воды и высокая температура на реке Луаре не позволяли их охладить. Франция, обычно являющаяся экспортером безуглеродной ядерной энергии, была вынуждена импортировать электроэнергию. Низкий уровень воды на Рейне и Дунае заблокировано движение низкоуглеродистых барж, заставляя товары перевозиться грузовиками со значительно более высокими выбросами.

Американский Запад, переживший самую сильную засуху за последние 1,200 лет, чрезмерно использует реку Колорадо. Немного 80% воды, отведенной из него, идет на сельскохозяйственные угодья, на которые приходится 15% производства сельскохозяйственных культур в США. Озера Мид и Пауэлл, два крупнейших водохранилища вдоль реки, упали до четверть их соответствующих мощностей. Их плотины гидроэлектростанций вызывают наименьшее беспокойство у ученых — в частности, озеро Мид рискует превратиться в тотализатор, где делаются ставки на смерть знаменитостей дальше которого вода не может течь. Семь штатов, зависящих от реки Колорадо, должны сократить потребление воды на величину до 30%, иначе вмешается федеральное правительство.

Тем временем из-за засухи, усугубленной войной на Украине, мировые запасы зерна сократились до 12-летний минимум. Фермеры в Китае, Индии, Европе и США борются с жаркими и засушливыми условиями.

Если это было лето со средним потеплением 1.2°С, то 2° или 3°С страшно представить. Засухи будут ухудшаться, а не улучшаться, так как же нам одновременно бороться с водными кризисами и изменением климата? Нам нужны краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные решения. Некоторые из них являются доброкачественными. Некоторые вам могут не понравиться.

1. Краткосрочная: точно оценивайте воду

В краткосрочной перспективе странам необходимо обеспечить поставки питьевой и сельскохозяйственной воды. Первый шаг – установить адекватную цену на воду. Это легче сказать, чем сделать.

Восемь лет назад New York TimesСООБЩЕНИЕ
посетовал что «… вода практически ничего не стоит» для американских фермеров и что «вода в большинстве американских городов слишком дешевая». Однако в период с 2010 по 2018 год цены на воду и канализацию в 12 городах США выросли в среднем на 80%.

Теперь, спотовая цена за один акр-фут воды в Калифорнии вырос с 214.64 долларов США на 30 сентября 2019 года до 1,242.79 долларов США на 6 сентября 2022 года — рост на 579% за три года. Калифорнийские законодатели спрашивающий Министерству юстиции США расследовать «спекуляцию засухой» и «манипулирование рынком».

Что, если это справедливая рыночная цена?

Если это так, то промышленные компании будут заинтересованы в очистке миллиардов галлонов токсичных сточных вод, которые они производят. Фермеры могут перейти от водоемких продуктов, таких как говядина и миндаль, к более культура, экономящая воду и калории как крахмалистые корни и злаки. Производители одежды и модной одежды будут искать водостойкие альтернативы хлопку. Менее интенсивные, но важные водопользователи, включая спортивные сооружения, управляющих ландшафтом и домовладельцев, обратятся к умным ирригационным системам.

У Лос-Анджелеса есть правильная идея с план перерабатывать 100% своих сточных вод. Кто это знал как Билл Гейтс в 2015 году, агломерация Северной Америки с населением 13 миллионов человек вскоре будет пить «воду, сделанную из человеческих фекалий», если использоватьMSFT
слова учредителя? Фактически, города в Нидерландах делают это уже более 50 лет. Как шутят в Роттердаме, к тому времени, когда они пьют воду из реки Рейн, она уже прошла через тела как минимум трех немцев.

Когда воды мало, мы не можем быть суетливыми. Мы должны сохранять, использовать, перерабатывать и платить для воды, как драгоценный товар это.

2. Среднесрочная перспектива: подготовить засушливые районы к нехватке воды.

Наименее рискованным решением в среднесрочной перспективе является опреснение: удаление соли из морской воды в промышленных масштабах. Это можно сделать в любой прибрежной стране, но это энергоемко. Если мы не будем питать его возобновляемыми источниками энергии или, надеюсь, в ближайшее время термоядерной энергией, мы обменяем воду на более высокие выбросы.

Другой вариант — доставить воду из районов с избытком в районы с дефицитом. Перетаскивание айсбергов из Антарктиды в прибрежные города, страдающие от нехватки воды, — это один путь (зачем тратить пресную воду?). Более практичным методом является водопровод.

Китайский проект переброски воды с юга на север, проект стоимостью 60 миллиардов долларов по переброске воды из Янцзы в Пекин, был хорошим примером, пока Янцзы не поразила засуха. Вместо этого Китай может обратиться за водой к России, поскольку город Ланьчжоу имеет предложенный. Точно так же США могли бы подавать воду из бассейнов Великих озер и Миссисипи на запад или с севера в Канаду, где относительно мало людей и много пресной воды. Это поднимает некоторые еще более спорные возможности.

3. В долгосрочной перспективе: реструктуризация стока арктических рек для экономии пресной воды.

В конце 70-х и начале 80-х я работал в Международном институте прикладного системного анализа (IIASA), аналитическом центре, расположенном в бывшем летнем дворце Габсбургов в Лаксенбурге, деревне на окраине Вены. Именно здесь ученые с запада могли бы работать с учеными с востока.

Я мог бы рассказать вам шпионские истории тех дней, но, продолжая тему, я заметил, что российские ученые моделировали последствия изменения направления течения реки Обь в Сибири, чтобы она впадала во внутреннее Аральское море (на территории нынешних Казахстана и Узбекистана). ) вместо Арктического моря. Предлагаемый инженерный проект предусматривал строительство канала протяженностью 1,584 мили через предгорья Урала с ориентировочной стоимостью 40 миллиардов долларов (в долларах 1980 года).

Оглядываясь назад, я иногда думаю, что очень жаль, что Советы не выполнили этот план. Аральское море высохло, а пресная вода продолжала поступать в Арктическое море, ускоряя потепление и, следовательно, изменение климата.

Около 15 лет назад на конференции по водным ресурсам в Ванкувере я выдвинул похожую идею. За последние 60 лет значительно увеличился отток пресной воды из реки Маккензи, второго по величине бассейна Северной Америки после Миссисипи. Исследователи найденный что проникновение теплой воды из стока реки Маккензи в Арктическое море ускорило таяние льда. Я спросил: почему бы не ограничить это негативное воздействие, изменив направление течения Маккензи и отведя излишки воды в пострадавшие от засухи районы Северной Америки? Меня ругали участники конференции. Как я смею предлагать возиться с окружающей средой!

Учитывая такую ​​сильную и опасную засуху, возможно, нам следует возродить эту старую советскую идею. Может быть, нам следует подавать воду по трубопроводу, чтобы она поступала туда, где она нужна, а не туда, где она вызывает еще большее таяние и нагревание.

Ужасно сложный

Вода и засухи имеют очень сложную взаимосвязь с изменением климата. Даже самые многообещающие решения проблемы засухи имеют зияющие дыры и неизвестные.

Однако при водном кризисе перчатки должны быть сняты. Мы больше не можем относиться к воде как к бесплатному ресурсу. И мы не можем больше ждать, чтобы построить больше водных каналов и трубопроводов.

Давайте не будем забывать, что древние цивилизации перемещали пресную воду с помощью масштабных инженерных сооружений, начиная от акведуков Рима и заканчивая подземными колодцами и системами каналов Синьцзяна, которые используются до сих пор. Неужели мы действительно собираемся списать 3,000-летние технологии как слишком навязчивые или неестественные?

Дело в том, что мы не можем игнорировать речную геоинженерию как запретную область. Мы должны каким-то образом справиться со 150 годами, которые мы потратили на изменение нашего климата после промышленной революции. Если мы поступим ответственно, эта притча не должна закончиться трагедией.