Stedelijke watersystemen in Californië en elders staan ​​voor een tijd van afrekening, waarschuwt Richard Luthy, hoogleraar civiele techniek en milieutechniek aan de Stanford.

Grondwaterlagen raken uitgeput en rivieren drogen op, zelfs als de vraag naar water blijft stijgen. Toch kunnen steden de dorst van de samenleving niet langer stillen door meer water van ver weg te importeren. Luth, echter, optimistisch is. Als directeur van de ReNUWIt-inspanning van de National Science Foundation - een afkorting van Re-Inventing the Nation's Urban Water Infrastructure - helpt hij bij het ontwikkelen van alternatieve bronnen door middel van afvalwaterrecycling, regenwateropvang en ontzilting.

"We zullen grote investeringen moeten doen, net zoals we een eeuw geleden grote investeringen moesten doen in dammen en aquaducten, "zegt hij. "Maar met goede beslissingen, we zouden in goede vorm moeten zijn."

We gingen met hem zitten om zijn kijk op het grote geheel te krijgen.

Betreedt Californië een tijdperk van waterschaarste?

Ja. We hebben meer mensen meer banen en meer welvaart, en met dat alles hebben we meer water nodig. Toen de bevolking van de staat kleiner was, dat het water ergens anders vandaan zou kunnen komen. Maar om vele redenen, het importeren van water kan niet voldoen aan de eisen van de 21e eeuw.

Ook wij hebben te maken met klimaatverandering. Meer neerslag in de Sierras valt als regen in plaats van sneeuw, en dat zal de manier waarop we dammen en reservoirs gebruiken veranderen. historisch, we gebruikten ons watersysteem zowel om overstromingen te beheersen als om water op te slaan, en deze behoeften deden zich vroeger op verschillende tijdstippen voor. Tijdens de zware regenval in de vroege winter, we zouden het systeem kunnen gebruiken voor overstromingsbeheer. Tegen de tijd dat de sneeuw in het late voorjaar smolt, we zouden onze focus kunnen verleggen naar opslag. Maar als we meer regen en minder sneeuw krijgen, dat maakt de timing moeilijk als we proberen het systeem te beheren om aan deze verschillende behoeften van overstromingsbeheer en wateropslag te voldoen. Ook, klimaatverandering lijkt grotere extremen met zich mee te brengen:drogere droge perioden afgewisseld met een zeer nat jaar.

Hoe zit het met uitputting van het grondwater en ontwatering van rivieren?

In de 20e eeuw hebben we meer grondwater opgepompt dan er werd vervangen, vooral in de landbouwgebieden. Die dagen zijn voorbij. De Wet duurzaam grondwaterbeheer van 2014 vereist dat we onze aquifers duurzaam beheren. Zie het als een betaalrekening:u doet stortingen en opnames, maar je kunt niet in een tekort gaan. Verschillende regio's van de staat moeten in 2022 met lokale duurzaamheidsplannen komen en in 2040 of 2042 verduurzamen.

Grote stedelijke gebieden zoals Santa Clara County, Orange County en Los Angeles hebben al plannen, maar de landbouwgebieden niet. Ik geloof dat de wet zal worden gehandhaafd, en dat de staat het werk zal doen als de lokale districten dat niet doen. Dit is een groot probleem.

Milieuduurzaamheid betekent ook dat er voldoende water in rivieren achterblijft, stromen, meren en moerassen. Als u te veel water omleidt, de rivier loopt droog en kan geen vissen en dieren in het wild aan.

Is dat wat mensen bedoelen met "de vis een stem geven"?

Californië heeft een al lang bestaande "Public Trust Doctrine, " die stelt dat we het "gemeenschappelijke erfgoed" van stromen moeten beschermen, meren, rivieren en moerassen. Naar aanleiding van een zaak uit 1983 over hoe Los Angeles water van Mono Lake omleidde, het Hooggerechtshof van Californië oordeelde dat "gemeenschappelijk erfgoed" de bescherming van recreatie betekende, esthetische waarden en de ecologie. De beslissing betekende dat mensen meer water moesten achterlaten voor ecosystemen en voor vissen.

Zet dit alles bij elkaar, en het betekent dat we meer grondwater moeten reserveren voor onze watervoerende lagen en meer oppervlaktewater voor onze rivieren, beken en meren, ook al groeien de bevolking en de economie van de staat nog steeds. Dit zijn niet alleen uitdagingen voor Californië. Dezelfde problemen doen zich voor in het zuidwesten, in Texas, in delen van Florida en in Atlanta. We beleven het eerst, maar we zijn nauwelijks alleen.

Hoe kunnen we het hoofd bieden?

Een belangrijke manier is door water te hergebruiken. Er zijn twee soorten waterhergebruikschema's:drinkbaar en niet-drinkbaar. Laten we beginnen met de gemakkelijkere taak.

Hier op de Stanford-campus, we onderzoeken energie-efficiënte manieren om water te recyclen, die dan door afzonderlijke leidingen zouden lopen en niet-drinkbare toepassingen zoals irrigatie dienen. Ons drinkwater halen we uit het Hetch Hetchy Reservoir, en het is ideaal voor hergebruik en irrigatie. Water hergebruiken om het volledig drinkbaar te maken is mogelijk, maar vereist extra stappen. Een interessante kans is het indirect hergebruik van drinkbaar water. De staat doet dit nu in Orange County. We nemen gebruikt water en behandelen het tot het punt waarop het bijna drinkbaar is. Dan zetten we het terug in de grond, waar het enige tijd blijft en zich vermengt met het bestaande grondwater. Vanaf daar, het water neemt een indirecte route naar je kraan. Redwood City overweegt dit idee van geavanceerde waterbehandeling voor indirect hergebruik van drinkwater. Het Santa Clara Valley Water District denkt aan hetzelfde. San Jose, Palo Alto en Sunnyvale hebben hun eigen ideeën.

Van al deze inspanningen kunnen we leren, maar we moeten ook denken aan regionale oplossingen. In de 21ste eeuw, we zullen gewoon niet al het water dat we willen uit andere plaatsen kunnen importeren. We zullen het water uit reservoirs zoals Hetch Hetchy moeten aanvullen met recycling, regenwater opvangen, ontzilting en andere strategieën.

Veel van uw werk gaat over beheer en planning, hoe u verschillende systemen kunt integreren. Kun je daar over praten?

We moeten investeringen doen, net zoals we een eeuw geleden grote investeringen moesten doen in dammen en aquaducten. Maar we moeten het anders doen. We kunnen water terugwinnen waar het water nodig is. Als u water hergebruikt, u kunt het doen in een gedecentraliseerde installatie die compacter en energiezuiniger is. Maar om investeringen te doen ter grootte van honderden miljoenen dollars, we moeten de meest kosteneffectieve manier vinden. Steden en waterschappen moeten beseffen dat samenwerken cruciaal is. Ik help waterleveranciers in de Bay Area om plannen te maken voor een betrouwbare regionale watervoorziening. Een uitdaging is om erachter te komen hoe je investeringen kunt doen die voor alle verschillende groepen werken. ik ben een optimist, maar ons denken zal meer regionaal en minder parochiaal moeten worden.