Gedeelde lotgevallen en ervaringen in een gemeenschap kunnen helpen om veranderingen in de waterbeschikbaarheid als gevolg van klimaatverandering te weerstaan, een recente studie door Sandia National Laboratories-onderzoekers gevonden.

"Tijdens ons onderzoek het vermogen van een gemeenschap om natuurlijke en sociale druk te weerstaan, werd routinematig vastgesteld op het feit dat de mensen die er wonen het gevoel hebben dat ze een gemeenschap zijn, "Zohara Gunda, aldus een milieu-ingenieur van Sandia en de eerste auteur van het artikel. "Het sociale weefsel van de gemeenschap, het mutualisme, of gevoel van samenhang, is een heel belangrijke factor die bijdraagt ​​aan zijn veerkracht."

Met veranderingen in de hoeveelheid neerslag, stijgende temperaturen en bevolkingsgroei die de watervoorraden over de hele wereld onder druk zetten, Sandia's onderzoek draagt ​​bij aan het begrip en de voorspelbaarheid van hoe gemeenschappen en watersystemen wereldwijd zullen vergaan in tijden van ecologische of sociale veranderingen.

Het werk, onderdeel van Sandia's energie-water nexus-programma om veerkrachtige en duurzame energie-watersystemen te helpen beschermen in het belang van nationale en mondiale veiligheid, werd onlangs gepubliceerd in een speciale socio-hydrologische uitgave van Onderzoek naar waterbronnen . Het onderzoek koppelde een dynamisch systeemmodel van een acequia-gemeenschap en zijn watersysteem aan een hydrologisch model van een hooggelegen waterbron om te bestuderen hoe de gemeenschap reageert op veranderingen in de beschikbaarheid en stroming van water.

De studie bouwt voort op een groter, zesjarig samenwerkingsproject dat wordt gefinancierd door de National Science Foundation en dat de relaties bestudeert tussen traditionele waterbeheersystemen, gemeenschappen en landschappen. Naast Sandia, projectonderzoekspartners zijn onder meer de New Mexico State University, de Universiteit van New Mexico en anderen.

De veerkracht van acequias bestuderen

De onderzoekers gebruikten een model gebaseerd op de noordelijke stad Valdez in New Mexico, dat is de verste stroomopwaartse van 11 acequia-systemen langs de Rio Hondo. Een acequia is een sloot die water voor landbouw en agrarisch gebruik omleidt van hooggelegen stromen met behulp van zwaartekracht en hoofdpoorten. Acequia verwijst ook naar de gemeenschap die de sloot gebruikt en beheert. Er zijn ongeveer 800 acequias in het noorden van New Mexico en het zuiden van Colorado. Sommige werden meer dan drie eeuwen geleden oorspronkelijk gebouwd door Spaanse kolonisten.

"Deze acequias hebben meerdere regeringswisselingen ondergaan, van de koloniale tijd tot de moderne tijd, en overleefde al die sociale veranderingen, " Zei Gunda. "Nu worden ze geconfronteerd met natuurlijke veranderingen door klimaatverandering en toenemende eisen van stroomafwaartse gebruikers."

Benjamin Turner, een professor aan de Texas A&M University - Kingsville en co-auteur van het artikel, het gemeenschapsmodel gebouwd op basis van onderzoek uitgevoerd door een interdisciplinair team van culturele antropologen, economen, politieke wetenschappers, geografen, sociologen en hydrologen die hebben gewerkt om de dynamiek van gemeenschapsacequia-systemen vast te leggen door middel van maandenlange workshops, telefoongesprekken en vergaderingen. Toen het model klaar was, het was aangepast om Valdez te vertegenwoordigen.

Het Sandia-team ontwikkelde vervolgens een hydrologisch model van een hooggelegen waterbron om te combineren met het gemeenschapsmodel om te bestuderen hoe de afname van de beschikbaarheid van water de gemeenschap beïnvloedde. Het hooglandmodel bevat temperatuur- en neerslagprojecties die de beschikbare hoeveelheid water verminderen en de aankomst van de piekwaterstroom voor het jaar veranderen.

"We wilden zien hoe de gemeenschap zou reageren als de stroomstroom veranderde op basis van hoe we denken dat het in de toekomst waarschijnlijk zal worden beïnvloed door klimaatverandering, " zei Gunda. "Met klimaatverandering, vooral in het zuidwesten, we verwachten een afname van de totale stroomstroom, maar ook een verschuiving in wanneer de piekstroomstroom optreedt."

Het onderzoeksteam gebruikte de twee modellen om drie verschillende omstandigheden te simuleren. De drie scenario's vergelijken de historische stroomoutput van 30 jaar van 1969 tot 1998 met perioden van 30 jaar in de nabije toekomst (2019 tot 2048) en de verre toekomst (2069 tot 2098).

In het eerste scenario de acequia ervaart verminderde waterstanden en een eerdere piekstroom - de maand waarin de acequia de grootste hoeveelheid water ontvangt. De gemeenschap leidt water even lang om als voorheen, en sluit zijn poort om het water ongeveer 25 procent van de tijd stroomafwaarts te laten lopen. Een acequia zal zijn poort sluiten om ervoor te zorgen dat stroomafwaartse gemeenschappen voldoende toegang hebben tot het water op basis van vaste afspraken.

In het tweede en derde scenario de acequia ervaart nog steeds verminderde waterstanden en eerdere piekstromen, maar heeft ook te maken met meer poortsluitingen gedurende het hele jaar, in het tweede scenario 50 procent van het jaar bedraagt, en 75 procent van het jaar in het derde scenario. Dit is gebaseerd op de waarschijnlijk verhoogde druk van stroomafwaartse gebruikers die hun bovenstroomse buren vragen om minder water om te leiden.

Mutualisme vergroot de weerbaarheid van gemeenschappen en watersystemen tegen klimaatverandering

"De resultaten van het onderzoek waren verrassend, in die zin dat de winstgevendheid van de landbouw tijdens het eerste scenario zelfs toenam, "Zei Gunda. "Met de verschuiving van piekstroomstromen naar eerder in het seizoen als gevolg van klimaatverandering, de acequia-leden waren in staat om dat vroegere water productiever te gebruiken, en het creëerde deze feedbackcyclus, omdat ze meer toegang hadden tot dat water, ze konden meer gewassen verbouwen, waaronder meer winstgevende gewassen, en dat stimuleerde hen om in de landbouw te investeren, en die tijd doorgebracht in de landbouw versterkte de gemeenschap."

In het tweede en derde scenario Gunda zegt dat de winstgevendheid van de landbouw is gedaald, maar de omvang van de gemeenschap groeide, omdat landeigenaren eerder stukken van hun percelen verkochten zodat nieuwe leden de gemeenschap konden betreden.

"We kunnen naar de geschiedenis van acequias kijken en zien dat ze niet erg gevoelig zijn voor schokken, anders zouden ze niet de capaciteit hebben om zo lang bij elkaar te blijven als ze hebben, "Zei Gunda. "Als nieuwkomers de gemeenschap betreden en zich bezighouden met landbouwwerkzaamheden en helpen de acequia te behouden, dat versterkt de banden van de gemeenschap. Het geeft ze de buffer om lang genoeg bij elkaar te kunnen blijven om zich aan te passen aan de nieuwe omstandigheden."

De bevindingen tonen aan dat de mechanismen die de gemeenschapscohesie in acequias versterken - de tijd die wordt besteed aan landbouwwerk en het samen onderhouden van de sloot - hielpen de individuele banden met de gemeenschap te versterken, die de gevolgen van klimaatverandering verzachtte en de acequia hielp bij elkaar te blijven.

"Door deze sociologische blik op het systeem te nemen, het heeft ons geholpen om bepaalde gedragingen te zien en hoe deze sociale systemen factoren kunnen verminderen die anders uitdagingen zouden vormen waardoor deze systemen zouden kunnen verdwijnen, " zei Vince Tidwell, Sandia-ingenieur en co-auteur van het artikel.

Hoewel de studie zich concentreerde op acequias vanwege hun historische veerkracht, Gunda zei dat de bevindingen bredere implicaties hebben voor gemeenschappelijk beheerde watersystemen wereldwijd.

"In Sri Lanka, gemeenschapscohesie is gericht op verwantschap en het doorgeven van percelen aan uw kinderen, die de band van gezinnen met het land bestendigt, " zei Gunda. "Op Bali, de samenhang is geconcentreerd rond watertempels en religieuze figuren. Al deze verschillende vormen van gemeenschapscohesie bestaan, en ons modelleringswerk laat zien dat we echt moeten begrijpen hoe deze mechanismen voor gemeenschapscohesie zich kunnen lenen voor meer veerkracht in tijden van druk. We moeten zowel de sociale structuur als de fysieke omgeving begrijpen."