ภัยแล้งทั่วโลกเรียกร้องให้มีวิศวกรรมธรณีหรือไม่?

ฤดูร้อนนี้ ความแห้งแล้งอย่างกว้างขวางแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้การต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยากขึ้นได้อย่างไร ลองคิดดูสักครู่ รู้สึกเหมือนเรากำลังดำเนินชีวิตในอุปมา

พิจารณาประเทศจีน ระหว่าง a คลื่นความร้อน 70 วันบางส่วนของแม่น้ำแยงซีลดลงสู่ระดับต่ำสุดนับตั้งแต่ปี พ.ศ. 1865 ไฟฟ้าพลังน้ำซึ่งรับผิดชอบไฟฟ้า 80% ของมณฑลเสฉวนดำเนินการเพียง 20% ของกำลังการผลิต ผู้ผลิตเช่น Toyota, Foxconn และ TeslaTSLA
มีการ ระงับการผลิต. การปันส่วนพลังงานลดการผลิตลิเธียมที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า (EV) และทำให้เหลือ EVs หนึ่งล้านคันและที่ชาร์จสาธารณะ 400,000 แห่ง ดิ้นรนเพื่อพลังงาน.

ยุโรปก็เช่นกัน รับมือกับมัน ภัยแล้งที่เลวร้ายที่สุด ในอีก 500 ปี ประมาณครึ่งหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของฝรั่งเศส ออฟไลน์ ในเดือนสิงหาคมเนื่องจากระดับน้ำต่ำและอุณหภูมิที่ร้อนจัดในแม่น้ำลัวร์ทำให้ไม่สามารถระบายความร้อนได้ ฝรั่งเศส ซึ่งปกติแล้วเป็นผู้ส่งออกพลังงานนิวเคลียร์ปลอดคาร์บอน ต้องนำเข้าไฟฟ้า ระดับน้ำต่ำในแม่น้ำไรน์และแม่น้ำดานูบ กีดขวางการสัญจรของเรือบรรทุกคาร์บอนต่ำ, บังคับขนส่งสินค้าโดยรถบรรทุกที่มีการปล่อยมลพิษสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ฝั่งตะวันตกของอเมริกากำลังเผชิญกับภัยแล้งครั้งใหญ่ที่สุดในรอบ 1,200 ปี ใช้แม่น้ำโคโลราโดมากเกินไป บาง ลด 80% ของน้ำที่โอนไปยังพื้นที่เกษตรกรรมคิดเป็น 15% ของการผลิตพืชผลในสหรัฐฯ ทะเลสาบมี้ดและทะเลสาบพาวเวลล์ ซึ่งเป็นอ่างเก็บน้ำที่ใหญ่ที่สุดสองแห่งริมฝั่งแม่น้ำลดลงถึง หนึ่งในสี่ ของความสามารถของตน เขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์กังวลน้อยที่สุด—ทะเลสาบมี้ดมีความเสี่ยงเป็นพิเศษที่จะกลายเป็น สระว่ายน้ำที่ตายแล้ว เกินกว่าที่น้ำจะไหลไม่ได้ รัฐทั้งเจ็ดที่พึ่งพาโคโลราโดต้องลดการใช้น้ำได้ถึง ลด 30%มิฉะนั้นรัฐบาลกลางจะเข้าแทรกแซง

ในขณะเดียวกัน ความแห้งแล้งประกอบกับสงครามในยูเครน ทำให้สินค้าคงเหลือธัญพืชทั่วโลกลดลง ต่ำสุดในรอบ 12 ปี. เกษตรกรทั่วประเทศจีน อินเดีย ยุโรป และสหรัฐอเมริกา กำลังดิ้นรนกับสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งแล้ง

ถ้านั่นเป็นฤดูร้อนที่มีอุณหภูมิเฉลี่ย 1.2° C, 2° หรือ 3° C ก็น่ากลัวที่จะจินตนาการ ภัยแล้งจะมีแนวโน้มแย่ลง ไม่ดีขึ้น แล้วเราจะจัดการกับวิกฤตการณ์น้ำและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศพร้อม ๆ กันได้อย่างไร? เราต้องการวิธีแก้ปัญหาระยะสั้น ระยะกลาง และระยะยาว บางส่วนเหล่านี้ไม่เป็นพิษเป็นภัย บางอย่างที่คุณอาจไม่ชอบ

1. ระยะสั้น : ราคาน้ำแม่นๆ

ในระยะสั้นประเทศต่างๆ จำเป็นต้องจัดหาน้ำดื่มและน้ำเพื่อการเกษตร ขั้นตอนแรกคือการกำหนดราคาน้ำอย่างเหมาะสม พูดง่ายกว่าทำ

XNUMX ปีที่แล้ว The New York TimesNYT
อาลัย ว่า “…น้ำแทบไม่มีค่าใช้จ่ายเลย” สำหรับเกษตรกรชาวอเมริกัน และว่า “น้ำมีราคาถูกเกินไปในเมืองและเมืองต่างๆ ในอเมริกาส่วนใหญ่” อย่างไรก็ตาม ระหว่างปี 2010 ถึง 2018 ราคาน้ำและสิ่งปฏิกูลใน 12 เมืองของสหรัฐฯ เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย ลด 80%.

ตอนนี้ ราคาสปอต สำหรับน้ำหนึ่งเอเคอร์ในแคลิฟอร์เนียเพิ่มขึ้นจาก 214.64 ดอลลาร์ในวันที่ 30 กันยายน 2019 เป็น 1,242.79 ดอลลาร์ในวันที่ 6 กันยายน 2022 ซึ่งเพิ่มขึ้น 579% ในสามปี สมาชิกสภานิติบัญญัติแห่งรัฐแคลิฟอร์เนียคือ ขอให้ กระทรวงยุติธรรมสหรัฐเพื่อตรวจสอบ "การเก็งกำไรจากภัยแล้ง" และ "การจัดการตลาด"

ถ้านั่นเป็นราคาตลาดที่ยุติธรรมล่ะ?

ถ้าเป็นเช่นนั้น บริษัทอุตสาหกรรมจะได้รับแรงจูงใจในการบำบัดน้ำเสียที่เป็นพิษจำนวนหลายพันล้านแกลลอนที่พวกเขาสร้างขึ้น เกษตรกรอาจเปลี่ยนจากผลิตภัณฑ์ที่ใช้น้ำมาก เช่น เนื้อวัวและอัลมอนด์เป็นผลิตภัณฑ์อื่นๆ พืชผลทางน้ำและแคลอรี เหมือนรากแป้งและซีเรียล ผู้ผลิตเสื้อผ้าและแฟชั่นจะมองหาทางเลือกที่เป็นมิตรกับน้ำแทนผ้าฝ้าย ผู้ใช้น้ำที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าแต่มีความสำคัญ รวมถึงสิ่งอำนวยความสะดวกด้านกีฬา ผู้จัดการภูมิทัศน์ และเจ้าของบ้านจะหันมาใช้ระบบชลประทานที่ชาญฉลาด

ลอสแองเจลิสมีความคิดที่ถูกต้องกับ a แผนการ เพื่อรีไซเคิลน้ำเสียได้ 100% ใครจะรู้ว่า เหมือน Bill Gates ในปี 2015เร็วๆ นี้ เร็วๆ นี้ พื้นที่รถไฟใต้ดินในอเมริกาเหนือจำนวน 13 ล้านแห่งจะดื่ม “น้ำที่ทำจากอุจจาระมนุษย์” เพื่อใช้ MicrosoftMSFT
คำพูดของผู้ก่อตั้ง? อันที่จริง เมืองต่างๆ ในเนเธอร์แลนด์ทำอย่างนั้นมานานกว่า 50 ปีแล้ว เมื่อเรื่องตลกดำเนินไปในร็อตเตอร์ดัม เมื่อพวกเขาดื่มน้ำจากแม่น้ำไรน์ มันก็ผ่านร่างของคนเยอรมันอย่างน้อยสามคนไปแล้ว

เมื่อน้ำขาดแคลนเราไม่สามารถจู้จี้จุกจิกได้ เราต้องประหยัด ใช้ รีไซเคิล และ จ่ายเงิน สำหรับน้ำเหมือนสินค้าล้ำค่ามันเป็น

2. ระยะกลาง เตรียมพื้นที่ภัยแล้งให้ขาดแคลนน้ำ

วิธีแก้ปัญหาที่น้อยที่สุดในช่วงกลางคือการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล: การกำจัดเกลือออกจากน้ำทะเลในระดับอุตสาหกรรม สามารถทำได้ในประเทศชายฝั่งทะเลใด ๆ แต่ใช้พลังงานมาก เว้นแต่เราจะจ่ายไฟให้กับพลังงานหมุนเวียน หรือหวังว่าจะเป็นพลังงานฟิวชันในเร็วๆ นี้ เราจะแลกเปลี่ยนน้ำกับการปล่อยมลพิษที่สูงขึ้น

อีกทางเลือกหนึ่งคือการนำน้ำจากพื้นที่ส่วนเกินไปยังพื้นที่ขาดแคลน ลากภูเขาน้ำแข็ง จากแอนตาร์กติกาไปจนถึงเมืองชายฝั่งที่ขาดแคลนน้ำเป็นวิธีหนึ่ง (ทำไมต้องเสียน้ำจืด?) วิธีที่ใช้ได้จริงมากกว่าคือการส่งน้ำ

โครงการถ่ายเทน้ำใต้-เหนือของจีน ซึ่งเป็นความพยายามมูลค่า 60 ล้านดอลลาร์เพื่อเปลี่ยนเส้นทางน้ำจากแม่น้ำแยงซีไปยังปักกิ่ง เป็นตัวอย่างที่ดีจนกระทั่งแม่น้ำแยงซีประสบภัยแล้ง แต่จีนอาจมองหาน้ำจากรัสเซียในฐานะเมือง หลานโจวมี เสนอ ในทำนองเดียวกัน สหรัฐฯ สามารถส่งน้ำจากแอ่ง Great Lakes และ Mississippi ไปทางทิศตะวันตก—หรือจากทางเหนือที่ไกลออกไปในแคนาดาซึ่งมีผู้คนค่อนข้างน้อยและมีน้ำจืดปริมาณมาก นั่นทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่ขัดแย้งกันมากขึ้น

3. ระยะยาว: รื้อปรับระบบการไหลของแม่น้ำอาร์กติกเพื่อประหยัดน้ำจืด

ในช่วงปลายยุค 70 และต้นยุค 80 ฉันทำงานที่ International Institute for Applied System Analysis (IIASA) ซึ่งเป็นคลังสมองที่ตั้งอยู่ในพระราชวังฤดูร้อนเก่าของ Habsburgs ใน Laxenburg หมู่บ้านในเขตชานเมืองเวียนนา นี่คือที่ที่นักวิทยาศาสตร์จากตะวันตกสามารถทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์จากตะวันออกได้

ฉันสามารถเล่าเรื่องสายลับในสมัยนั้นให้คุณได้ แต่ตามหัวข้อ ฉันสังเกตเห็นว่านักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียกำลังจำลองผลกระทบของการย้อนกลับการไหลของแม่น้ำออบในไซบีเรียเพื่อให้ไหลลงสู่ทะเลอารัล (ในคาซัคสถานและอุซเบกิสถานในปัจจุบัน) ) แทนทะเลอาร์ติค โครงการวิศวกรรมที่เสนอนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างคลองยาว 1,584 ไมล์ข้ามตีนเขาอูราลโดยมีมูลค่าประมาณ 40 พันล้านดอลลาร์ (ในปี 1980 ดอลลาร์)

เมื่อมองย้อนกลับไป บางครั้งผมคิดว่ามันแย่เกินไปที่โซเวียตไม่ทำตามแผนนั้น ทะเลอารัลแห้งไปในขณะที่น้ำจืดยังคงไหลลงสู่ทะเลอาร์ติค ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและด้วยเหตุนี้สภาพอากาศจึงเปลี่ยนแปลง

ประมาณ 15 ปีที่แล้ว ที่การประชุมทางน้ำในแวนคูเวอร์ ฉันได้เสนอแนวคิดที่คล้ายกัน ในช่วง 60 ปีที่ผ่านมา ปริมาณน้ำจืดที่ไหลออกจากแม่น้ำแมคเคนซี ซึ่งเป็นแอ่งน้ำที่ใหญ่เป็นอันดับสองในอเมริกาเหนือรองจากแม่น้ำมิสซิสซิปปี้ได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก นักวิจัย พบ การบุกรุกของน้ำอุ่นจากแม่น้ำ Mackenzie ที่ไหลลงสู่ทะเล Artic ทำให้น้ำแข็งละลายเร็วขึ้น ฉันถาม: ทำไมไม่จำกัดผลกระทบเชิงลบนั้นด้วยการย้อนกลับการไหลของแม่น้ำแมคเคนซีและเปลี่ยนเส้นทางน้ำส่วนเกินไปยังพื้นที่ประสบภัยแล้งของทวีปอเมริกาเหนือ ฉันถูกดุโดยผู้เข้าร่วมการประชุม กล้าดียังไงมาแนะนำให้ยุ่งกับสิ่งแวดล้อม!

ด้วยความแห้งแล้งที่รุนแรงและอันตราย บางทีเราควรรื้อฟื้นแนวคิดเก่าของสหภาพโซเวียต บางทีเราควรวางท่อน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำจะมาถึงจุดที่ต้องการ ไม่ใช่จุดที่ทำให้เกิดการหลอมเหลวและอุ่นขึ้น

ซับซ้อนชะมัด

น้ำและความแห้งแล้งมีความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนมากกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แม้แต่วิธีแก้ปัญหาภัยแล้งที่มีแนวโน้มดีที่สุดก็มีช่องโหว่และสิ่งที่ไม่รู้

รับมือวิกฤตน้ำ แต่ต้องถอดถุงมือออก เราไม่สามารถบำบัดน้ำเหมือนทรัพยากรฟรีอีกต่อไป และเราไม่สามารถรออีกต่อไปเพื่อสร้างคลองและท่อส่งน้ำเพิ่ม

อย่าลืมว่าอารยธรรมโบราณเคลื่อนย้ายน้ำจืดผ่านโครงการวิศวกรรมขนาดใหญ่ตั้งแต่ท่อระบายน้ำของกรุงโรมไปจนถึงบ่อน้ำใต้ดินและระบบคลองของซินเจียงที่ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน เราจะตัดเทคโนโลยีอายุ 3,000 ปีว่าล่วงล้ำหรือผิดธรรมชาติเกินไปหรือไม่?

ประเด็นคือเราไม่สามารถละทิ้ง geoengineering ของแม่น้ำเป็นข้อ จำกัด ได้ เราต้องจัดการกับ 150 ปีที่เราใช้ไปในการปรับรื้อระบบสภาพอากาศของเราใหม่ตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม หากเราทำเช่นนั้นด้วยความรับผิดชอบ คำอุปมานี้ไม่จำเป็นต้องจบลงด้วยโศกนาฏกรรม