science >> Wetenschap >  >> Natuur

Lessen uit het watertekort in Kaapstad

Krediet:Wits University

Zuid-Afrika is altijd een land geweest met problemen van waterschaarste. Het onheilspellende Day Zero-verhaal in Kaapstad heeft waterveiligheid in ons dagelijks leven gebracht en heeft ervoor gezorgd dat we meer aandacht besteden aan kwesties als de vraag naar en de beschikbaarheid van water. Extra uitdagingen, inclusief vervuiling, slecht beheer en onderhoud van de infrastructuur, verspilling en overmatig verbruik, onze middelen belasten. Schalk Mouton onderzoekt hoe we kunnen leren van de huidige crisis en van Zuid-Afrika een waterveilig land kunnen maken voor al zijn burgers.

We hebben het al zo vaak gehoord. Elke keer dat een regeringsfunctionaris spreekt over waterkwesties in Zuid-Afrika, ze vermelden dat Zuid-Afrika een "waterschaars" land is. Echter, totdat de huidige 'watercrisis' zich volledig ontwikkelde in Kaapstad, en de onheilspellende zin "Day Zero" werd een dagelijkse kop in kranten, weinigen werden actief gemobiliseerd rond water als een waardevolle hulpbron.

Water is altijd goedkoop geweest en tenminste voor de Zuid-Afrikaanse middenklasse, er is altijd een constante geweest, betrouwbare watervoorziening. Maar zal een dergelijke situatie voortduren zonder zorgvuldig risicobeheer en planning?

De huidige watersituatie in Kaapstad kan ons een aantal lessen leren die ons kunnen helpen bij het werken aan een veiliger water in Gauteng – en het land als geheel.

"Wat is er aan de hand in Kaapstad, wetenschappers beweren, is het 'nieuwe normaal' met klimaatvariabiliteit en klimaatverandering, " zegt professor Coleen Vogel, Distinguished Professor in Klimaatverandering, Kwetsbaarheid en aanpassingsvermogen bij het Global Change Institute. "Hoewel we niet met zekerheid kunnen zeggen wanneer er droogte zal optreden, geprojecteerde vooruitzichten zijn dat we meer frequente gebeurtenissen zouden kunnen meemaken, zoals droogte die zich met grotere omvang voordoet."

Zuid-Afrika is een droog land. Het heeft een jaarlijkse oppervlaktewaterafvoer (van regen) van 49 miljard kubieke meter. Met een jaarlijkse neerslag van gemiddeld 490 mm, Zuid-Afrika heeft iets meer dan de helft van de jaarlijkse regenval van het wereldwijde gemiddelde van 814 mm. Van het water dat we hebben, 98% is al toegewezen voor gebruik, wat betekent dat we nog maar 2% over hebben als bruikbare hulpbron.

Diverse provincies, waaronder Limpopo en de provincie Noordwest, de afgelopen 10 jaar te kampen hebben gehad met ernstige droogte, en de Oost-Kaap en delen van KwaZulu-Natal kampen met watertekorten. Gauteng werd in 2016 gered van een ernstige droogte (sommigen beweren niet per se door zorgvuldige waterplanning) toen er goede regen viel.

Zuid-Afrika heeft ook moeite om het water effectief te beheren. Volgens het National Water and Sanitation Masterplan van het Department of Water and Sanitation (DWS), "Een oproep tot actie, " het land " wordt geconfronteerd met een watercrisis die wordt veroorzaakt door een enorme achterstand in onderhoud en investeringen in waterinfrastructuur, terugkerende droogtes veroorzaakt door klimaatvariatie, flagrante ongelijkheden in toegang tot water en verslechterende waterkwaliteit."

"Deze crisis heeft nu al een aanzienlijke impact op de economische groei en op het welzijn van iedereen in Zuid-Afrika. die zal verergeren als het niet wordt aangepakt, ', zegt de DWZ.

Het DWS Masterplan schat dat:

  • tegen 2030 hebben we een watertekort van 5%, toch gaat 35% van ons gemeentelijk water verloren door lekkage.
  • 41% van ons gemeentelijk water genereert geen inkomsten, die, tegen een eenheidsprijs van R6/m³, bedraagt ​​R9,9 miljard per jaar.
  • 5,3 miljoen huishoudens hebben geen toegang tot veilig huishoudelijk drinkwater, terwijl 14,1 miljoen mensen geen toegang hebben tot betrouwbare sanitaire voorzieningen.
  • 56% van de 1 150 gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties en 44% van de 962 waterzuiveringsinstallaties in het land bevinden zich in een slechte of kritieke toestand en moeten dringend worden hersteld, terwijl 11% van deze kritieke infrastructuur disfunctioneel is.

Het gaat niet beter met de rivieren van het land. Tussen 1999 en 2011 de omvang van SA-rivieren die geclassificeerd waren als een slechte ecologische toestand, nam met 500% toe, waarbij veel rivieren het punt van herstel te boven gingen.

Om waterveiligheid te bereiken, de DWS zegt, een geschatte "kapitaalfinancieringskloof van ongeveer R33 miljard per jaar is nodig voor de komende 10 jaar."

Om duurzame oplossingen te vinden voor de waterproblemen in Zuid-Afrika, alle rolspelers in de watersector moeten gaan samenwerken, zegt professor Craig Sheridan van de School of Chemical and Metallurgical Engineering en directeur van het Centre in Water Research and Development bij Wits.

"We hebben een democratie van discipline-waarden nodig, " waar beleid, economie, Engineering, wetenschap, sociale wetenschappen, recht en politiek worden allemaal gelijk behandeld. Dit kan alleen gebeuren als we nederigheid kunnen omarmen als het instrument om de ander te begrijpen, " hij zegt.

Zelfs met een daling van de neerslagcijfers sinds 2015 (in 2014, Kaapstad kreeg 511 mm regen. in 2015, dit daalde tot 321 mm en in 2016 en 2017, de regio kreeg respectievelijk slechts 221 mm en 153 mm regen) de droogte in Kaapstad was moeilijk te voorspellen.

Hoewel de wateropslaggrafieken voor de twee belangrijkste waterbronnen van Kaapstad (Berg River Dam en Theewaterskloof Dam) laten zien dat beide sinds 2015 tot onder het "zeer lage" niveau zijn gedaald, Professor Barend Erasmus, directeur van het Global Change Institute, zegt dat dalende oppervlaktewaterstanden niet dienen als een duidelijke 'vroegtijdige waarschuwing'.

"De kans op een langdurige droogte zoals die in Kaapstad is extreem laag, dus hoe meer jaren met weinig regen, hoe kleiner de kans dat een droogte aanhoudt, ’ zegt Erasmus.

"De omvang van de crisis was te groot voor een 'business as usual' incrementele reactie. Dit is een typisch voorbeeld van hoe een systeemverschuiving in termen van een andere houding ten opzichte van water nodig is."

Gillian Maree, Senior onderzoeker bij het Gauteng City-Region Observatory, zegt dat in het hele land een meer proactieve aanpak van droogtes moet worden ingevoerd.

"Je kunt een grote droogte niet snel oplossen. Er zijn geen kortetermijninterventies drie jaar in een grote droogte, " ze zegt.

"De zorg is dat we nog steeds reageren op een 'crisis, "" zegt Vogelaar. "We moeten de focus van het land veranderen. Steden hebben droogteplannen nodig en, voor zover ik weet, Johannesburg heeft geen gericht droogteplan."

Maree gelooft dat Gauteng in de nabije toekomst watertekorten kan verwachten, met een hoge mate van verstedelijking en groei, wat leidt tot een grotere vraagdruk op de beperkte watervoorziening.

"In de afgelopen twintig jaar Gauteng heeft zo'n snelle groei doorgemaakt dat we het gewoon niet bij kunnen houden, zegt ze. Johannesburg zal naar verwachting in 2030 een megastad worden, huisvesting van meer dan 10 miljoen mensen. Tegen die tijd, meer dan 60% (5,05 miljard mensen) van de wereldbevolking zal naar verwachting in stedelijke gebieden wonen.

Een 10-puntenplan om Gauteng waterveilig te maken:

  1. Watergewijs steden bouwen (groene infrastructuur integreren met huidige waterinfrastructuur)
  2. Begin onze waterwingebieden te waarderen
  3. Zorg ervoor dat we voor onze rivieren en wetlands zorgen
  4. Kijk naar innovatieve ideeën rond het gebruik van grijs water
  5. Onze regenwaterbeheersystemen verbeteren en onderhouden
  6. Word meer waterbewust en watergevoelig over hoe we de Gauteng City-Region bouwen
  7. Verlaag het verbruik in Gauteng
  8. Ga zo snel mogelijk door naar de LHWP-fase 2 om onze waterbronnen uit te breiden
  9. Terwijl we rekening houden met de elementaire waterbehoeften van al onze burgers, we moeten water duurder maken en er een hogere waarde aan hechten in de samenleving
  10. De achterstand bij het onderhoud van waterzuiveringsinstallaties dringend wegwerken. Samengesteld uit aanbevelingen die Gillian Maree deed in een presentatie aan het Gauteng Department of Economic Development en het Gauteng Department of Agriculture and Rural Development.

Sommige van de eerdere Waterbalansmodellen van de DWS toonden aan dat er in 2025 een watertekort in Gauteng zou zijn, zegt Maree. Het idee was om op dat moment de tweede fase van het Lesotho Highlands Water Project (LHWP) operationeel te hebben. Fase 2 van de LHWP is gepland om de huidige leveringssnelheid van 780 miljoen kubieke meter water per jaar te verhogen tot 1 260 miljoen kubieke meter per jaar. De bouw van het project heeft vertraging opgelopen.

"De LHWP2 ligt ver achter op schema. Het is onmogelijk dat we in 2025 een grote augmentatie hebben. Dit betekent dat binnen de huidige waterbeschikbaarheid moet worden voorzien in de huidige en toekomstige watervraag."

Gegevens over het waterverbruik zijn zeer beperkt en variëren sterk tussen verschillende soorten huishoudens, maar de onderzoeken die we hebben hebben aangetoond dat huishoudens in Johannesburg ongeveer 330 liter water per persoon per dag verbruiken. Dit is het dubbele van het wereldwijde gemiddelde van ongeveer 170 liter per dag.

"Het verbruik is hier erg hoog. Voor die huishoudens die betrouwbare toegang hebben tot drinkwater, we gebruiken bijna het dubbele van het wereldwijde gemiddelde - in een waterschaars deel van de wereld, ' zegt Maree.

"We leven in een regio ver van onze watervoorziening, we leven op de top van een waterscheiding, en we besteden hier veel geld aan leidingwater (van de Katse Dam via de LHWP). We hebben te maken met het consumptie- en verspillingsvraagstuk."

Wat ook moet worden aangepakt, zijn de onaanvaardbaar hoge niveaus van niet-inkomstenwater (met name waterverliezen door slecht onderhouden en lekkende infrastructuur) en ervoor zorgen dat consumenten eerlijk worden gefactureerd voor water, en de verzamelde inkomsten.

Een tweede aspect van waterveiligheid is ervoor te zorgen dat het water dat we hebben veilig genoeg is om te gebruiken. "We zijn een zware vervuiler, ' zegt Maree.

"Johannesburg ligt bovenop de waterscheiding, dus we pompen veel vers water in het stroomgebied om te gebruiken, en dan laten we retourstromen vrij die vaak erg vervuild zijn. We zien de kosten van onze vervuiling stroomafwaarts niet, en hoe we water verspillen."

Hoewel industrieel afvalwater bijdraagt ​​aan het probleem, Sheridan zegt dat de twee belangrijkste bronnen die onze rivieren vervuilen, Acid Mine Drainage (AMD) en kapotte rioolwaterzuiveringsinstallaties zijn.

"We moeten AMD en rioolwaterzuiveringsinstallaties repareren, "zegt hij. AMD is een enorm probleem, maar – als je politieke wil erachter hebt – niet moeilijk op te lossen. Het probleem, echter, is dat AMD meestal alleen wordt geneutraliseerd voor pH-waarden, en veel sulfaten blijven in het water achter. Dit is niet goed voor rivieren.

"Afvalwater is een ramp, " zegt Sheridan, erop wijzend dat er nu veel onderzoek wordt gedaan om waterzuiveringsinstallaties op lokaal niveau weerbaar en eenvoudig te bedienen en te onderhouden te maken. Echter, er is niet één oplossing om het probleem op te lossen.

"Je moet elke plaats op een andere manier benaderen. Je moet met lokale gemeenschappen overleggen en hun eigen behoeften vaststellen, voordat u naar een oplossing kunt zoeken, " zegt Sheridan. "Hoe ontwerp je een veerkrachtig systeem voor een specifieke gemeenschap?"

Om onze watercrisis op te lossen, we moeten de manier waarop we denken over en omgaan met water veranderen - vanuit het perspectief van de overheid tot op het niveau van de consument.

Water moet zo worden beheerd dat de consument er meer waarde aan hecht.

"Effectief waterbeheer moet zorgvuldig worden overwogen, ", zegt Vogel. "We moeten sociaal rechtvaardige manieren vinden om een ​​effectief waterbeheer te garanderen."

Maree is het ermee eens:"We hebben te maken met het probleem van verbruik en waterverspilling, dat zowel een technische kwestie is als een politieke kwestie en een kwestie van leiderschap, rond gedragsverandering."

We moeten water in een ander licht zien en het gaan respecteren als de waardevolle hulpbron die het is. Als we ons erop toeleggen, alle Zuid-Afrikanen zouden een duurzaam, waterzekere toekomst.

Zoals een vriend van Sheridan zei:"Met politieke wil, alles is mogelijk. Wij (de mensheid) zetten mensen op de maan vanwege politieke wil."