Эксперты-экологи рассказали ABC News о будущем воды в Америке и проблемах, с которыми страна сталкивается сейчас.
Большие территории западных Соединенных Штатов столкнулись с водным кризисом из-за мегазасухи, которая длилась более двух десятилетий. Недостаток воды затрагивает ряд общин в стране в условиях засухи, и некоторые из них оказались на грани. Ожидается, что к концу года в одном небольшом городке — Коалинга в Калифорнии — закончится вода, а к 1 декабря в сотнях домов в пустынном поселке Скоттсдейл в Аризоне может закончиться вода.
Где нет воды?
«Американский Запад, безусловно, переживает водный кризис», — сказал ABC News Рид Максвелл, профессор и исследователь Принстонского университета. Максвелл изучал распределение ресурсов пресной воды в гидрологическом цикле, уделяя особое внимание воздействию антропогенных стрессов в течение 20 лет.
«Даже несмотря на рекордное количество осадков в зимний сезон 2022–2023 годов для некоторых частей Запада, десятилетняя динамика свидетельствует о постоянном засушливом климате на Западе», — сказал Максвелл. Это означает, что на Западе становится все суше и жарче. «Это усугубляется антропогенным изменением климата», — считает он.
В восточной части США ситуация иная.
«На Востоке идут более интенсивные дожди, и это не проблема для водоснабжения, но это проблема наводнений, и это становится проблемой для инфраструктуры», — сказал Максвелл.
Согласно исследованию Университета штата Колорадо, почти половина из 204 изученных ими пресноводных бассейнов в США, возможно, не сможет удовлетворить ежемесячную потребность в воде к 2071 году.
Только 2,5% воды на Земле — это пресная вода, та вода, которая необходима нам для жизни, и почти вся эта вода находится под землей.
Миллионы человек в США живут без доступа к водопроводу и канализации. 2022
Ежегодно этот ограниченный объем пресной воды приходится на все большее число людей.
Пресная вода из поверхностных источников пресной воды, таких как реки и водохранилища, а также подземных источников, таких как водоносные горизонты, снабжает подавляющее большинство американцев, более 85%, через муниципальных поставщиков воды чистой водой для их домов и предприятий
Является ли проблемой растущее население?
В Америке источники питьевой воды не сильно изменились за последние 70 лет, но население выросло почти на 190 миллионов человек.
С появлением систем кондиционирования воздуха в таких городах, как Финикс, Аризона и Лас-Вегас, в Неваде произошел значительный демографический бум.
Однако проблема с ростом населения не обязательно в том, что все больше людей пьют больше воды, а в том, что большему количеству людей нужна пища, на которую уходит большая часть воды.
Брэд Удалл, старший научный сотрудник по водным ресурсам и климату в Университете штата Колорадо, рассказал ABC News: «В настоящее время Лас-Вегас использует примерно на 20% меньше воды, чем в 2000 году несмотря на то, что население здесь почти на миллион больше».
Отравленные мозги Америки. Пора избавиться от свинцовых водопроводных труб
«Итак, проблема заключается в том, что сельское хозяйство собирается с этим делать. На долю сельского хозяйства приходится около 75% всего потребления воды в нижнем бассейне реки Колорадо», — сказал Удалл. «Города на самом деле потребляют совсем крошечную часть [воды]».
Людям нужна еда, а для еды нужна вода
По данным ООН, более 70% пресной воды на Земле используется для орошения растений и выращивания животных.
American Rivers, национальная организация, занимающаяся вопросами чистой воды и здоровья рек, заявила, что «водный след» среднего американца составляет 32 911 стаканов в день. По данным организации, девяносто шесть процентов этого водного следа приходится на выращивание продуктов питания, выработку энергии, производства одежды и других товаров.
«Другой возникший вопрос, который довольно спорен, заключается в том, что в бассейне Нижнего Колорадо выращивается много кормовых культур, верно? Культуры, которые идут на молочный и мясной скот, другой домашний скот. И вопрос в том, хорошо ли это использование воды для кормовых культур, которые можно выращивать в других местах?» — сказал Удалл.
По мнению экспертов, самым важным решением водного кризиса является сохранение водных ресурсов. Речь идет не только о сокращении времени, проводимого в душе, но и о том, насколько много воды потребляет наш выбор продуктов питания.
В апреле Министерство внутренних дел США объявило о новых вариантах сохранения критически важного бассейна реки Колорадо, которые могут значительно сократить количество воды, выделяемой на сельское хозяйство в таких штатах, как Аризона, Калифорния и Невада.
Какую роль играет антропогенное изменение климата?
«Нас бы здесь не было без изменения климата», — сказал Удалл, говоря об опасно низких водохранилищах озер Мид и Пауэлл. Эти резервуары обеспечивают водой большую часть юго-запада и питаются рекой Колорадо.
«Итак, с 2000 года водохранилища потеряли около 60% своего содержимого, а сейчас они заполнены примерно на 25%», — сказал Удалл.
Хотя засухи являются нормальной частью земного цикла, ученые доказали, что нынешняя засушливость или «десятилетняя засуха на Западе», часто называемая «мегазасухой», усиливается нашим быстро нагревающимся миром из-за человеческой деятельности.
Испарения
Хотя в некоторых частях Запада в этом зимнем сезоне выпало рекордное количество снегопадов, вся эта влага не попадет непосредственно в реки и озера. По словам экспертов, испарение часто уносит большую часть вновь выпавшей воды обратно в атмосферу.
По словам Максвелла, в бассейне реки Верхний Колорадо испарение играет ключевую роль в водном кризисе на Западе.
«Температуры постоянно повышались в течение последних 100 лет, а осадки варьируются, но на самом деле они не сильно изменились. Но с повышением температуры наблюдается увеличение испарения и транспирации, что приводит к выведению воды из системы», — сказал Максвелл. .
«В этой стране между поверхностью суши и нижними слоями атмосферы транспортируется больше воды, чем во всех реках и ручьях вместе взятых», — сказал Максвелл. «По мере того, как атмосфера нагревается, ее способность удерживать воду только растет».
Исследование, проведенное в 2019 году, показало, что повышения эффективности использования воды будет недостаточно, чтобы избежать надвигающейся нехватки воды. Кроме того, сокращение сельскохозяйственного орошения будет иметь важное значение для сдерживания дефицита воды.
Наводнения делают питьевую воду менее безопасной
Крупнейшим источником поверхностной пресной воды в Северной Америке являются Великие озера, на долю которых приходится 84% поверхностной пресной воды континента и 10% питьевой воды американцев.
Жизни американцев угрожают миллионы прохудившихся и заброшенных нефтяных и газовых скважин. 2023
Но Великие озера испытывают на себе губительные последствия деятельности человека.
Удобрения, отходы жизнедеятельности человека, отходы животноводства и даже выхлопы транспортных средств создают избыточное количество азота и фосфора, и когда идут паводковые дожди, они смываются в источники пресной воды, такие как Великие озера, реки и водохранилища. Ожидается, что в случае крупных наводнений, которые усиливаются и будут усиливаться из-за антропогенного изменения климата, сброс питательных веществ, как ожидается, будет ухудшаться.
По данным Агентства по охране окружающей среды: «Хотя питательные вещества важны, слишком много хорошего может стать плохим. В США 58% рек и ручьев, 40% озер и 21% прибрежных вод имеют высокий уровень содержания питательных веществ».
Под избытком питательных веществ говорят об азоте и фосфоре, обычно из удобрений, отходов жизнедеятельности человека, отходов животноводства и выхлопов транспортных средств. Ожидается, что в случае крупных наводнений, которые усиливаются и будут усиливаться из-за антропогенного изменения климата, сброс питательных веществ, как ожидается, будет увеличиваться. Все эти питательные вещества могут спровоцировать гигантские вспышки цветения водорослей.
Токсичные воды водорослей губят пресноводную рыбу в озерах на юге США с 2000 года.
Вредное цветение водорослей (HABs) любит теплую, спокойную воду; особенно когда в нем также много избытков загрязняющих питательных веществ, говорят эксперты. Поскольку мы продолжаем наблюдать более продолжительные и интенсивные теплые сезоны из-за антропогенного изменения климата, эти бактерии процветают, делая поверхностные воды токсичными и непригодными для питья.
Хотя некоторые из этих питательных веществ могут быть удалены из грунтовых вод в процессе инженерной очистки, 43 миллиона американцев извлекают их непосредственно из частных скважин, которые обычно не подвергаются обширной обработке.
Химические вещества Forever, или PFAS, такие, как антипирены, не удаляются естественным путем из воды, движущейся через почву, самый большой фильтр воды на нашей планете, после чего она попадает в скважины и водоносные горизонты.
«Загрязнение грунтовых вод можно снизить, но это отнимает много времени и очень дорого», — сказал Максвелл.
Грязные воды Америки
Загрязнение воды происходит, когда вредные вещества — часто химические вещества или микроорганизмы — загрязняют ручей, реку, озеро, океан, водоносный горизонт или другой водоем, ухудшая качество воды и делая ее токсичной для человека или окружающей среды.
Новый анализ показывает, что Закон о чистой воде, принятый 50 лет назад, не достиг своих целей. Почти половина рек и ручьев в США считаются слишком загрязненными, чтобы соответствовать стандартам качества для купания, отдыха, водной жизни, потребления рыбы или источников питьевой воды.
Гнетущие результаты получены, несмотря на федеральные постановления, предусмотренные Законом о чистой воде 1972 года, который направил более 1 триллиона долларов инвестиций на очистные сооружения и привел к существенному улучшению качества воды.
Проект экологической целостности (EIP), беспартийная некоммерческая организация, созданная бывшими юристами Агентства по охране окружающей среды (EPA), опубликовала отчет, в котором обнаружены тревожные результаты тестов качества воды во всех 50 штатах. Более 700 000 миль водных путей, около 51 процента оцениваемых миль рек и ручьев, повреждены загрязнением. Это в дополнение к еще 55 процентам акров озер и 26 процентам миль эстуария.
В отчете говорится, что Индиана возглавляет список штатов с самыми грязными водными путями: 24 395 миль рек и ручьев считаются непригодными для купания и отдыха. На втором месте – Орегон, на третьем – Южная Каролина.
Флорида занимает первое место в США по общей площади озер, классифицированных как непригодные для купания и водной жизни, и второе место по общей площади озер, признанных непригодными для любого использования.
Калифорния занимает первое место в США по количеству миль рек и ручьев, слишком загрязненных для питья (37 209 миль). Штат занимает третье место по количеству миль, слишком загрязненных для потребления рыбы (24 934 мили).
В 2018 году канализационный район Милуоки сбросил в озеро Мичиган 1,3 миллиарда галлонов. Сенаторы США из Иллинойса Дик Дурбин и Тэмми Дакворт в конце июля представили закон, направленный на предотвращение сброса неочищенных сточных вод в Великие озера.
Что можно сделать уже сейчас
Что касается того, что можно сделать дома, есть несколько вещей, которые люди могут сделать, чтобы помочь сохранить качество и количество воды. Для начала домовладельцы могут подумать о новом газоне без травы, и двойные обратные трубы будут правильно герметизированы. Эксперты заявили, что тысячи галлонов ежедневно теряются в домах по всей Америке из-за утечек.
Сообщества могут начать использовать серую воду или переработанные несточные воды для смыва туалетов. Что касается грунтовых вод, то пополнение истощающихся водоносных горизонтов может означать отвод талой или дождевой воды в пористую почву, чтобы облегчить погружение воды под поверхность, как это начали делать в Калифорнии.
По оценкам ООН, к 2030 году глобальный спрос на пресную воду превысит предложение на 40 процентов. И даже в местах с достаточным количеством пресной воды миллионы людей не имеют элементарной водной безопасности из-за загрязнения и плохой инфраструктуры.
«Таким образом, в абсолютном выражении у нас нет недостатка в пресной воде, у нас просто нет доступа к той пресной воде, которая нам нужна. Тогда возникает проблема, как нам получить доступ к этой воде. И для меня более важный вопрос: кто получит доступ к этой воде?» — считает профессор Университета штата Огайо Биркхольд.
Как айсберг в океане
Сбор айсбергов для получения питьевой воды — идея не новая. Первые серьезные предложения поступили в 1970-е годы, когда были выдвинуты планы буксировки айсбергов в такие места, как Лос-Анджелес, Дубай в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) и Австралию.
В середине 1800-х годов чилийские пивоварни буксировали небольшие айсберги, иногда снабженные парусами.
В Канаде айсберги используются для производства элитной водки Iceberg и дорогой питьевой воды. Стоимость айсберговой воды до переработки составляет от около 1 доллара США за 3 литра.
«Судя по словам людей, с которыми я разговаривал — гляциологов, предпринимателей, инженеров — у США уже есть технологии, все готово», — сказал Биркхольд. «Люди работают над этим с 1970-х годов. И они не остановились, хотя общественность об этом забыла. В наших силах – с инженерной точки зрения, с гляциологической точки зрения – буксировать айсберги на большие расстояния».
Нефтяные компании уже регулярно буксируют айсберги в Арктике и у берегов Канады с другой целью — для защиты своих скважин — и делают это на протяжении десятилетий. Они делают это, арканируя айсберги веревкой, привязывая веревку к кораблю и утаскивая их, правда, очень медленно — со скоростью около 1 узла. Но эти айсберги, как правило, относительно небольшие и их не буксируют на большие расстояния.
Однако теперь появилась технология, позволяющая буксировать более крупные айсберги на большие расстояния. В ходе недавней демонстрации разработок в этой области российской нефтяной компании удалось в 2016 году отбуксировать айсберг весом более1 миллиона тонн на расстояние более 50 миль.
Кроме того, организация, известная как Международный ледовый патруль, которая следит за айсбергами, располагает сложной спутниковой технологией, позволяющей с большой точностью нанести на карту эти гигантские куски льда.
Кто ты: горе или радость? То замёрзнешь, то растаешь
«Таким образом, у нас есть не только физическая технология, позволяющая заарканить айсберг, но и технология, позволяющая идентифицировать подходящие айсберги для буксировки, а затем эффективно добраться до них», — уверен Биркхольд.
Потенциал сбора пресной воды из этих айсбергов очевиден, учитывая огромные размеры многих из них. По словам Биркхолда, айсберг среднего размера, плавающий у берегов Канады, сможет снабжать водой более 200 000 человек в течение года.
«Эти куски воды просто непостижимо велики, особенно в Южном полушарии. Так что воды здесь огромное количество», — сказал он.
Идея состоит в том, что эту воду можно будет перекачивать в муниципальные системы или разливать в бутылки для питьевых целей.
В некоторых местах Северного полушария айсберги уже добывают для получения воды, правда в гораздо меньших масштабах. Например, город Каанаак в Гренландии сбрасывает небольшие айсберги в плавильную печь. Полученная вода затем поступает в муниципальные системы.
И растает этот айсберг, это сердце без любви
Сегодня существует три больших проекта по буксировке больших айсбергов на огромные расстояния для извлечения из них питьевой воды:
- проект Southern Ice, который базируется в Южной Африке;
- Polewater в Берлине;
- проект Iceberg в ОАЭ, базирующийся в Фуджейре.
Во всех этих проектах говорилось, что, как только они соберут достаточно денег, они начнут буксировать для этой цели айсберги. Однако у Биркхолда есть некоторые опасения по поводу прецедента, который могут создать эти частные инициативы.
«Люди в Германии преследуют очень четкие гуманитарные цели», — сказал он. «Так что здорово, если эти ребята захотят выйти в открытое море и собрать айсберг, а затем доставить его нуждающимся людям, я полностью за это.
«Однако часть моих колебаний связана с основополагающим принципом, который они подтверждают, а именно, что эти объекты действительно можно брать бесплатно. И действительно ли мы хотим, чтобы частная корпорация решала, кто и на каких условиях будет этим пользоваться, даже если у этих парней есть благие цели? Мне немного некомфортно давать столько власти отдельным корпорациям», — сказал Биркхольд.
«Это часть миссии моей книги. Если вы посчитаете — у нас нет точных цифр, потому что мы не знаем наверняка, какого размера айсберг они смогут забрать, и какая часть его растает по дороге— но есть там содержится так много воды, что даже если они продадут ее дешево, затраты легко окупятся», — уверен Биркхольд.
Многие люди скептически относятся к идее сбора айсбергов для получения воды. Одна из самых больших проблем заключается в том, как на самом деле собирать воду.
«Вы можете привезти айсберг в Кейптаун, но, если вся вода растает за пять дней, что вы собираетесь делать со всей этой водой?» — спросил Биркхольд.
Он рассказал, что есть несколько патентов на технологию, которая предполагает обертывание айсбергов материалами, отражающими солнце, чтобы этого не произошло. Тем временем компания Polewater разработала решение, включающее в себя мешки для сбора талой воды.
«По сути, вы позволяете солнцу выполнять всю работу по таянию айсберга и собирать воду в эти мобильные пакеты, которые плавают на поверхности океана», — сказал Биркхольд. «Тогда вы сможете использовать эти мобильные сумки, чтобы перетаскивать их туда, куда вам нужно. Я думаю, что это лучшее решение».
Ледяное пиратство
Существует множество частных проектов использования айсбергов.
По данным The Sun, «ледяной пират» Николас Слоан хочет перевозить через море айсберги весом 125 миллионов тонн только для того, чтобы растопить его и получить питьевую воду. Слоан, 56 лет, является профессиональным морским спасателем, который недавно руководил снятием с мели перевернувшегося итальянского круизного лайнера Costa Concordia.
«Чтобы сделать это экономически целесообразным, айсберг должен быть большим», — объяснил г-н Слоан. Он сказал, что его длина должна составлять один километр, ширина — 500 метров, глубина — 250 метров, а вес — около 125 миллионов тонн.
Один из аспектов этой практики, который беспокоит Биркхольда, заключается в том, что не существует законов, регулирующих, кто станет владельцем айсберга, когда он достигнет открытого моря. Расположенные на стыке водной безопасности и экономической выгоды, айсберги могут стать местом конфликтов и даже войн за ресурсы.
Вопрос суверенитета айсбергов – это вопрос о том, где начинаются и заканчиваются права суверенного государства при эксплуатации пресной воды, захваченной в минеральной форме. Суверенитет айсбергов — это вопрос того, кто имеет полномочия, если таковые имеются, регулировать использование и захват этого ресурса в пределах данного юрисдикционного пространства, особенно если этим пространством является морская среда.
«Теоретически, каждый человек в мире владеет ресурсами открытого моря, верно? Вы можете отправиться посреди Атлантического океана, поймать рыбу, и никто вас не остановит», — сказал он.
«Айсберги в открытом море считаются объектами res nullius, так что «ничья собственность», если вы юрист. Как правило, что происходит с этими объектами res nullius, так это то, что страны или корпорации с глубокими карманами собирают эти ресурсы и используют их для себя, не думая о том, кто остро нуждается в этих ресурсах», — сказал он. Это приводит к ситуации «тот, кто пришел первым, будет обслужен первым».
Ледяной горою айсберг из тумана вырастает
Айсберги представляют собой сложный предмет для юридического рассмотрения, поскольку технически они являются минералами. Они также являются мимолетным или «мигрирующим» ресурсом, что делает проблематичным принцип постоянного суверенитета над ресурсами.
Помимо юридических, этических и технологических вопросов, которые поднимает буксировка айсбергов, существуют некоторые потенциальные экологические проблемы. Перетаскивание огромных айсбергов по всему миру приведет к увеличению выбросов углекислого газа. Кроме того, айсберги играют и экологическую роль — например, они выделяют минералы, питающие фитопланктон (который является пищей для зоопланктона), которые затем поедаются более крупными существами, такими как киты. Кроме того, айсберги играют роль в связывании углерода.
«Если целая группа людей начнет собирать айсберги, мы увидим негативные последствия для окружающей среды», — сказал Биркхольд. «Сегодня в разговоре с гляциологами они говорят, что взять один айсберг не составляет большого труда: каждый год откалывается от 15 000 до 20 000 айсбергов. Взятие одного из 10 000 чего-либо не будет иметь никакого значения».
Но если будет доказано, что сбор айсбергов осуществим и приносит запредельные барыши, возможно, несколько крупных компаний или корпораций смогут начать этим заниматься. А если не будет законов, не будет и ограничений на количество присвоенных айсбергов.
«Если этот проект не будет регулироваться законом, это может привести к огромным негативным последствиям», — сказал Биркхолд. «Я вижу, что решение может быть найдено через что-то вроде Организации Объединенных Наций, которая решит, что вы можете забирать только по одному в год. Или нам нужно провести больше исследований и выяснить, что является переломным моментом».
