Wie Kalifornien seinen Regen aufsparen könnte, um künftige Dürren zu mildern – anstatt zusehen zu müssen, wie epische atmosphärische Flussniederschläge in den Pazifik abfließen

Kalifornien hat gesehen so viel Regen In den letzten Wochen wurden landwirtschaftliche Felder überschwemmt und normalerweise trockene Bäche und Entwässerungsgräben sind zu reißenden Wassermassen geworden, die in Richtung Meer strömen.Doch der größte Teil des Staates bleibt in der Dürre.

Der große Abfluss inmitten einer Dürre wirft die Frage auf: Warum kann nicht mehr Regenwasser gesammelt und für den langen, trockenen Frühling und Sommer gespeichert werden, wenn es benötigt wird?

Als Hydrogeologe An der University of California in Santa Cruz interessiere ich mich dafür, was getan werden kann, um Abflüsse von Stürmen wie diesem in großem Maßstab zu sammeln.Es gibt zwei Hauptquellen für die großflächige Wasserspeicherung, die dazu beitragen könnten, die Dürre einzudämmen:Das Wasser wird hinter Dämmen zurückgehalten und in den Boden geleitet.

Warum verzeichnet Kalifornien jetzt nicht mehr Abfluss?

Wenn es in Kalifornien solche Stürme gibt atmosphärische Flüsse Als die Wasserkatastrophe im Dezember 2022 und Januar 2023 einsetzte, schütteln Wasserverwalter im ganzen Staat wahrscheinlich den Kopf und fragen sich, warum sie nicht mehr von diesem Wasser behalten können.Die Realität ist, dass es sich um ein kompliziertes Thema handelt.

Kalifornien hat große Staudämme und Stauseen die große Wassermengen speichern können, liegen aber meist in den Bergen.Und sobald sie fast voll sind, muss Wasser abgelassen werden, um für den nächsten Sturm gerüstet zu sein.Sofern es keinen weiteren Stausee flussabwärts gibt, fließt ein großer Teil des Wassers ins Meer.

In dichter besiedelten Gebieten wird Regenwasserabfluss unter anderem deshalb nicht automatisch für eine großflächige Nutzung gesammelt, weil der erste Abfluss von Straßen erfolgt oft kontaminiert.Auch Überschwemmungen können dazu führen Abwassersystem läuft über.Das Wasser müsste also aufbereitet werden.

Man könnte sagen: Das aufgefangene Wasser muss kein Trinkwasser sein, wir könnten es einfach auf Golfplätzen verwenden.Aber dann bräuchte man einen Ort, an dem man das Wasser speichern kann, und man bräuchte eine Möglichkeit, es mit separaten Rohren und Pumpen zu verteilen, denn man kann es nicht in die gleichen Rohre wie Trinkwasser leiten.

Wasser in den Boden geben

Es gibt noch eine andere Möglichkeit, es in die Erde zu verlegen, wo es helfen könnte, die Grundwasservorräte wieder aufzufüllen.

Managed Recharge wird seit Jahrzehnten eingesetzt viele Bereiche Grundwasservorräte aktiv wieder aufzufüllen.Doch in letzter Zeit erfreuen sich die Techniken zunehmender Beliebtheit, da die Bohrlöcher aufgrund der langanhaltenden Dürre versiegen.Lokale Agenturen haben mehr als vorgeschlagen 340 Aufladeprojekte in Kalifornien, und der Staat schätzt, dass dadurch weitere 500.000 aufgeladen werden könnten Acre-Fuß durchschnittlich Wasser pro Jahr, wenn alle gebaut würden.

Eine Methode, die vom State Department of Water Resources und anderen diskutiert wird, ist Flood-MAR oder überschwemmungsgesteuerte Grundwasserleiterauffüllung.Bei großen Abflüssen in Flüssen könnten Wassermanager möglicherweise einen Teil dieses Abflusses auf weite Teile der Landschaft umleiten und Tausende von Hektar überschwemmen, um die darunter liegenden Grundwasserleiter wieder aufzufüllen.Das Konzept besteht darin, das Land im Winter zu überschwemmen und im Sommer dann Landwirtschaft zu betreiben.

Flood-MAR ist vielversprechend, vorausgesetzt wir finden Menschen, die bereit sind, ihr Land zu überschwemmen, und können sich Wasserrechte sichern.Darüber hinaus ist nicht jeder Teil der Landschaft auf die Aufnahme dieses Wassers vorbereitet.

Sie könnten 1.000 Hektar auf einer Ranch überschwemmen, und ein großer Teil davon könnte tage- oder wochenlang überschwemmt bleiben.Abhängig davon, wie schnell das Wasser eindringt, sind einige Pflanzen in Ordnung, andere könnten jedoch geschädigt werden.Es bestehen auch Bedenken hinsichtlich der Schaffung von Lebensräumen, die Schädlingen Vorschub leisten oder die Lebensmittelsicherheit gefährden.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass die meisten großen Flüsse im nördlichen Teil des Staates fließen und viele der Gebiete davon betroffen sind schlimmste Grundwasserdefizite liegen in Zentral- und Südkalifornien.Um das überschüssige Wasser dorthin zu bringen, wo es benötigt wird, sind Transport und Verteilung erforderlich, was komplex und teuer sein kann.

Ermutigung der Grundeigentümer, sich zu engagieren

Im Pajaro Valley, einer wichtigen Agrarregion am Rande der Monterey Bay, versuchen es regionale Kollegen und ich eine andere Art von Grundwasseranreicherungsprojekt wo es bei großen Stürmen viel Abfluss von Berghängen gibt.

Die Idee besteht darin, einen Teil dieses Abflusses abzusaugen und in Versickerungsbecken umzuleiten, die ein paar Hektar groß sind, wo sich das Wasser sammeln und in den Boden versickern kann.Das kann auf landwirtschaftlich genutzten Flächen oder Freiflächen mit den richtigen Bodenverhältnissen sein.Wir suchen nach groben Böden, die das Versickern des Wassers durch die Lücken zwischen den Körnern erleichtern.Ein Großteil der Landschaft ist jedoch von feineren Böden bedeckt oder darunter, die eine schnelle Infiltration nicht zulassen. Daher ist eine sorgfältige Standortauswahl wichtig.

Ein Programm im Pajaro-Tal ermutigt Landbesitzer, sich an Aufladeprojekten zu beteiligen, indem es ihnen durch ein „Programm“ einen Rabatt auf die Gebühr gewährt, die sie für die Wassernutzung zahlen.Netzmessung aufladen” Mechanismus.

Wir haben eine Kosten-Nutzen-Analyse dieses Ansatzes durchgeführt und sind zu dem Ergebnis gekommen, dass selbst wenn man alle Kapitalkosten für den Bau und den Abtransport von Erde hinzurechnet, die Kosten mit der Suche nach alternativen Wasserquellen vergleichbar sind und dass er günstiger ist als Entsalzung oder Wasserrecycling .

Reicht der Regen aus, um die Dürre zu beenden?

Es wird viele Methoden und mehrere Regenjahre erfordern, um die lange niederschlagsarme Periode der Region auszugleichen.Ein einziger Sturm reicht sicherlich nicht aus, und selbst ein nasses Jahr reicht nicht aus.

Bei Becken, die vom Grundwasser abhängig sind, dauert der Neubildungsprozess Jahre.Sollte dies der letzte Regenschauer dieser Saison sein, könnten wir in einem Monat erneut in Schwierigkeiten geraten.