Genesteld tussen de Stille Oceaan en het Andesgebergte, De kustregio van Peru is voor drinkwater afhankelijk van oppervlaktewater uit de Andes, industrie, en dier- en akkerbouw.

De regio, waaronder de Peruaanse hoofdstad Lima, wordt vaak overspoeld door regen in het natte seizoen, maar tegen de tijd dat het droge seizoen komt, water is schaars.

Deze factoren, samen met de snel groeiende bevolking van Lima, betekent dat de stad tijdens de droge maanden van mei tot oktober moeite heeft om de 12 miljoen inwoners van water te voorzien.

Nutsvoorzieningen, Keizerlijke onderzoekers en hun collega's van het Regional Initiative for Hydrological Monitoring of Andes Ecosystems in Zuid-Amerika, hebben geschetst hoe het nieuw leven inblazen van oude watersystemen kan helpen water in het natte seizoen te besparen voor het droge seizoen, waar het hard nodig is.

Om dit te doen, ze bestudeerden een watersysteem in Huamantanga, Peru - een van de laatste in zijn soort.

De continu onder druk staande systemen van de kust van Peru hebben het moeilijk om aan de toenemende vraag te voldoen en zijn kwetsbaar - een aardverschuiving, bijvoorbeeld, gemakkelijk de watervoorziening van Lima kunnen afsluiten.

Senior auteur dr. Wouter Buytaert, van Imperial's Department of Civil and Environmental Engineering, zei:"De inwoners van Lima leven met een van 's werelds meest onstabiele watersituaties. Er is te veel water in de natte seizoenen, en te weinig in de droge.

"De inheemse volkeren van Peru wisten dit te omzeilen, dus we kijken naar hen voor antwoorden."

Oude Peruaanse beschavingen in 600 na Christus creëerden systemen in bergen om overtollig regenwater van bronstromen naar berghellingen en door rotsen te leiden.

Het water zou enkele maanden nodig hebben om door het systeem te sijpelen en stroomafwaarts weer op te duiken - net op tijd voor het droge seizoen.

Om dit te bestuderen, de onderzoekers keken naar zo'n systeem in Huamantanga. Ze gebruikten kleurstoftracers en hydrologische monitoring om het systeem te bestuderen van de natte tot droge seizoenen van 2014-2015 en 2015-2016. De betrokken sociale wetenschappers werkten ook samen met de lokale bevolking van Huamantanga om de praktijk te begrijpen en het landschap in kaart te brengen.

Ze ontdekten dat het water tussen de twee weken en acht maanden nodig had om weer tevoorschijn te komen. met een gemiddelde tijd van 45 dagen. Van deze tijdschalen, dat hebben ze berekend, als overheden de systemen opschalen om tegemoet te komen aan de huidige bevolkingsomvang, ze zouden 35 procent van het water in het natte seizoen kunnen omleiden en vertragen, gelijk aan 99 miljoen kubieke meter water per jaar door het natuurlijke terrein van Lima.

Hierdoor zou het beschikbare water in het droge seizoen in de eerste maanden tot 33 procent kunnen toenemen. en een gemiddelde van 7,5 procent voor de resterende maanden. De methode zou het natte seizoen in wezen kunnen verlengen, zorgen voor meer drinkwater en langere teeltperiodes voor lokale boeren.

De studie, gepubliceerd in Natuur Duurzaamheid , is de eerste die het pre-Inca-systeem zo gedetailleerd heeft onderzocht om antwoorden te vinden op moderne problemen. De auteurs zeggen dat hun onderzoek aantoont hoe inheemse systemen een aanvulling kunnen zijn op moderne technische oplossingen voor waterveiligheid in de kust van Peru.

Hoofdauteur Dr. Boris Ochoa-Tocachi, ook van Imperial's Department of Civil and Environmental Engineering, zei:"Met de komst van de moderne wetenschap, het zou je vergeven zijn als je je afvraagt ​​hoe oude methoden van toepassing kunnen zijn op hedendaagse problemen. Echter, het blijkt dat we veel kunnen leren van de creatieve probleemoplossende vaardigheden van onze voorouders."

Dr. Buytaert zei:"Zoals veel tropische steden, De bevolking van Lima groeit snel - te snel om de waterreserves tijdens droge seizoenen op peil te houden.

"Het opschalen van bestaande pre-Inca-systemen zou kunnen helpen de natte maanden van Peru te verlichten en de droge te blussen."

De seizoensvariabiliteit die typisch is voor de kust van Peru wordt verergerd door menselijke invloeden, met name door smeltende gletsjers als gevolg van de opwarming van de aarde. Mensen dragen ook bij aan bodemerosie, waardoor de grond te zwak wordt om dammen te ondersteunen die groot genoeg zijn om al het water vast te houden.

Klimaatverandering maakt natte seizoenen ook natter, en droge seizoenen droger, waardoor de behoefte aan effectieve wateropslag in Peru nog dringender wordt.

In aanvulling, de onzekerheid over de toekomst van ons klimaat maakt het moeilijk om systemen te ontwerpen en te bouwen die bedoeld zijn om nog tientallen jaren mee te gaan.

De auteurs zeggen dat het combineren van pre-Inca-systemen met klassieke structuren, zoals kleinere dammen, zou de werklast over methoden kunnen spreiden en het aanpassingsvermogen in een onvoorspelbaar klimaat kunnen vergroten.

Dr. Buytaert legt uit:"Omdat we niet volledig op één methode kunnen vertrouwen, we moeten ruimdenkend en creatief zijn, maar uit ons onderzoek blijkt dat we veel kunnen leren van de manier waarop de inheemse bevolking van Peru op intelligente wijze hun landschap beheerde 1, 400 jaar geleden."

De onderzoekers keken slechts naar één systeem, dus de resultaten van soortgelijk werk zullen waarschijnlijk verschillen in de kustgebieden van Peru. Echter, ze zeggen dat hun werk een sterk argument vormt voor het gebruik van op de natuur gebaseerde oplossingen om de waterveiligheid te verbeteren, die momenteel zowel lokaal als wereldwijd bovenaan de wateragenda staat.

Ze blijven het gebied bestuderen om meer te leren over hoe inheemse kennis, praktijken, en systemen kunnen helpen water te leveren aan grote stedelijke bevolkingsgroepen in wateronstabiele, droge omgevingen. Daarbij, ze hopen de waterzekerheid van de kust van Peru en de veerkracht tegen een veranderend en onvoorspelbaar klimaat te verbeteren.

Dr. Ochoa-Tocachi concludeerde:"Dit is een fascinerend voorbeeld van vindingrijkheid binnen lokale gemeenschappen en toont het enorme potentieel van inheemse kennis als aanvulling op de moderne wetenschap.

"Naast dit fascinerende voorbeeld van ingenieus probleemoplossend vermogen, ons onderzoek toont het enorme potentieel aan voor inheemse kennis en plattelandswetenschap als aanvulling op de moderne wetenschap".