Sebbene gli idrologi affermino che la California è emersa dalla sua più recente siccità, il modo in cui le città ottengono la loro acqua sta pesando sugli esperti dello stato, ora più che mai.

David Sedlak, un professore di ingegneria civile e ambientale alla UC Berkeley, dice la nostra infrastruttura idrica urbana, per lo più costruito dopo la seconda guerra mondiale, come la California ha subito un enorme sviluppo, ha bisogno di un importante aggiornamento per mantenere le nostre città prospere anche in futuro.

"Quando pensi a come usiamo l'acqua in Occidente, le nostre città sono la linfa vitale della nostra economia, " lui dice.

Sedlak, anche vicedirettore di Reinventing the Nation's Urban Water Infrastructure (ReNUWIt), un centro di ricerca ingegneristica finanziato dalla National Science Foundation, e co-direttore del Berkeley Water Center, ha lavorato con scienziati di tutto il paese per trovare nuovi modi per rendere i nostri sistemi idrici più sostenibili. È l'autore di Acqua 4.0:il passato, Regalo, e futuro della risorsa più vitale del mondo.

Berkeley News ha parlato con Sedlak delle nuove tecnologie sviluppate per riciclare l'acqua, catturare l'acqua piovana e utilizzare l'acqua in modo più efficiente, e come ognuno di noi può aiutare nello sforzo.

Berkeley News:Qual è lo stato attuale della nostra infrastruttura idrica urbana negli Stati Uniti?

David Sedlak:I nostri sistemi idrici portano acqua nelle nostre città da grandi distanze, e questo significa che abbiamo bisogno di molte infrastrutture:dighe, serbatoi, impianti di trattamento e tubazioni. Col tempo, quei sistemi devono essere sostituiti, e non abbiamo speso abbastanza soldi per sostituirli. Stiamo parlando di sistemi che in genere hanno dai 60 agli 80 anni. Ora ci troviamo di fronte a una sfida:possiamo sostituire i sistemi con quelli che c'erano prima, o sfruttare i progressi tecnologici per creare infrastrutture idriche più sostenibili, resistente e conveniente.

Che tipo di tecnologie vengono sviluppate?

In California, stiamo iniziando a riciclare il nostro effluente delle acque reflue, la roba che buttiamo nelle fogne, che esce dalle nostre lavatrici e scende nello scarico della doccia. Possiamo prendere l'acqua che arriva da un impianto di depurazione, e invece di scaricarlo nei nostri fiumi, baie e l'oceano, possiamo farlo passare attraverso un impianto di trattamento avanzato che utilizza l'osmosi inversa e la luce ultravioletta, accoppiato con perossido di idrogeno, per abbattere eventuali sostanze chimiche o agenti patogeni che hanno superato le fasi precedenti del processo di trattamento. Possiamo trasformare quelle che erano acque reflue inutili in una nuova fornitura di acqua potabile. Ciò significa che stiamo prelevando meno acqua dall'ambiente e lasciando più acqua per i pesci e altre funzioni dell'ecosistema. Questo processo è chiamato riutilizzo dell'acqua potabile.

Questi sistemi di riciclaggio dell'acqua sono già in uso nello stato?

Ci sono molti di questi impianti di trattamento avanzato in California. Il progetto più antico e più noto si trova nella contea di Orange. Ce ne sono molti altri nella regione dell'Inland Empire della California meridionale. San Diego deve ancora costruirne uno, ma sono sulla buona strada. I grandi attori della Bay Area nel riciclaggio dell'acqua potabile sono il Santa Clara Water District e South Bay. Stanno valutando la fattibilità del riciclaggio dell'acqua. È probabile che avranno un progetto di riciclaggio potabile attivo e funzionante nel prossimo decennio.

Qual è la reazione del pubblico a questi sistemi di trattamento avanzati?

A volte quando parli con le persone, dicono, "Bene, Non voglio bere la mia fogna, quell'acqua era nel water, che l'acqua era nella lavatrice. Non è qualcosa che voglio bere." Viene spesso definito "fattore schifo". Ma quando l'acqua finisce nell'ambiente, che il collegamento tra i rifiuti e l'approvvigionamento idrico sia interrotto. Sistemi naturali gestiti, come zone umide costruite o bacini idrici, può interrompere il collegamento e rendere più appetibile l'idea di riciclare le acque reflue.

Puoi descrivere queste zone umide, e i loro vantaggi?

Le zone umide sono utilizzate come un modo a basso costo per purificare le acque reflue. La prima generazione di zone umide di trattamento erano proprio questi luoghi che si sarebbero formati ovunque le acque reflue trattate fossero state rilasciate nell'ambiente. E se quell'acqua di scarico non fosse del tutto pulita, le piante e i microbi nella zona umida aiuterebbero a ripulirla rimuovendo tutti i nutrienti rimasti, o metalli o tracce di sostanze chimiche organiche. Ma poiché le persone hanno iniziato a prestare maggiore attenzione a queste zone umide, hanno capito che possono essere progettati o progettati per migliorare le loro prestazioni e rendere l'acqua ancora più pulita.

Dove nello stato puoi trovare queste zone umide costruite?

Le zone umide artificiali che abbiamo trascorso la maggior parte del tempo a studiare sono un sistema nella contea di Riverside sul fiume Santa Ana chiamato Prado Wetlands. Quel sistema viene utilizzato per purificare l'acqua, in particolare per rimuovere nutrienti o sostanze chimiche o batteri e virus che rimangono nell'acqua dopo aver attraversato il processo di trattamento convenzionale. I microbi che vivono attaccati alle piante o nei sedimenti ne rompono molti e li trasformano in anidride carbonica e acqua. In molti casi, la luce del sole che splende sull'acqua li scompone.

Ci sono altre zone umide di trattamento che sono state costruite intorno alla California, ma la maggior parte di loro sono considerevolmente più piccoli. Attualmente stiamo conducendo esperimenti a sostegno di diversi tipi di sistemi di trattamento delle zone umide che vengono presi in considerazione nella Bay Area.

Quali tipi di contaminanti si trovano nell'acqua dopo essere stata trattata convenzionalmente?

Tutte le acque reflue in California passano attraverso il convenzionale processo di trattamento delle acque reflue, che sembra, a tutti gli effetti, relativamente pulito. Ma non è abbastanza sicuro da bere e, in molti casi, potrebbe danneggiare l'ambiente se non viene diluito con acqua proveniente da fonti più pulite.

Penso che la domanda chiave sia "Le concentrazioni di qualcuno di questi contaminanti sono abbastanza alte da causare problemi?" Quando si parla di ambiente, la prima grande sorpresa è arrivata circa 20 anni fa, quando i ricercatori hanno scoperto che quantità molto piccole di etinilestradiolo, l'ingrediente attivo della pillola anticoncezionale, erano presenti nelle acque reflue in concentrazioni abbastanza alte da colpire i pesci. In questo caso, le concentrazioni erano circa una parte per trilione, che è una quantità incredibilmente piccola, ma capita che certi pesci siano molto sensibili a questi ormoni perché hanno un ruolo nel loro metabolismo e sviluppo. Queste piccole quantità erano sufficienti per cambiare i fenotipi del pesce, facendo sì che il pesce maschio mostri caratteristiche femminili. E questo influisce davvero sulla loro capacità di riprodursi. Può causare il crollo di una popolazione.

Ci sono altre sostanze chimiche nelle acque reflue che potrebbero influenzare altri organismi acquatici. È un po' meno chiaro se c'è o meno un effetto perché c'è così tanto da fare quando guardi gli animali allo stato brado. Ci sono prove che alcuni dei farmaci utilizzati nella terapia umana possono essere accumulati nei pesci. Esistono studi di laboratorio che dimostrano che possono influenzare il comportamento o il metabolismo degli organismi.

Il cambiamento climatico influenzerà l'approvvigionamento idrico del Paese?

Sì. Qui in California, entro la fine del 21° secolo, avremo molta meno neve in montagna. Il nostro manto nevoso contiene circa il 30 percento dell'acqua che utilizziamo in un ciclo annuale. Molte città in Occidente si affidano alla neve per immagazzinare l'acqua. E man mano che si fa più caldo, la neve non ci sarà. Quindi dovremo adattare il nostro sistema alla perdita di questa importante forma di stoccaggio dell'acqua.

Un'altra cosa è che i tipi di siccità che abbiamo appena sperimentato qui in California potrebbero diventare più frequenti. Se è il caso, dovremo trovare il modo di integrare i serbatoi che si prosciugheranno. Potrebbe essere necessario trovare modi per utilizzare le acque sotterranee in modo più efficiente. Oppure immagazzina più acqua per superare i tipi di siccità che abbiamo appena sperimentato.

È stato detto che gli americani non pianificano in anticipo eventuali calamità, come il grande terremoto che dovrebbe colpire la Bay Area. È vero per la siccità?

Bene, Penso che la differenza tra una siccità e un terremoto sia che la siccità è un fenomeno che si muove lentamente. Abbiamo appena superato una siccità che è durata sette o otto anni e puoi vedere che stavamo appena iniziando a concentrarci su cosa fare al riguardo. Il lato positivo, una siccità è qualcosa che aumenta lentamente e man mano che le persone ne diventano sempre più consapevoli, sono in grado di dedicare più tempo e sforzi cercando di affrontarlo. Ma il problema è che il tipo di soluzioni necessarie per affrontare la siccità spesso richiede molto tempo per essere costruito, quindi è difficile costruire una nuova riserva d'acqua durante la notte. È qualcosa che richiede decenni. Se sei costretto a farlo in poco tempo, sarà molto più costoso e potrebbe non essere quello di cui hai bisogno a lungo termine.

Quello che sono felice di vedere è che lo stato della California sta usando la siccità come motivo per pensare al futuro. Quindi quello che continuiamo a sentire dall'ufficio del governatore è che la siccità potrebbe essere finita, ma questo non significa che la crisi sia passata. Forse la siccità è stata fortuita. Forse è stato qualcosa che ha aiutato le persone a concentrarsi sugli investimenti a lungo termine necessari per superare il secolo.

Cosa possiamo fare come individui?

Penso che tutti noi possiamo fare molto come individui qui. Per la maggior parte di noi in California, la maggior parte del nostro consumo di acqua avviene all'aperto. Una delle scelte più importanti che facciamo è come paesaggiamo la nostra terra. Così, se sei proprietario di una casa e possiedi una proprietà, puoi fare un'enorme differenza passando da un prato o piante che consumano acqua a piante che non richiedono tanta acqua. Ma anche le persone che vivono in appartamenti o che vivono in città dense possono fare la differenza. Ci sono tutti i tipi di impianti idraulici disponibili sul mercato ora e possiamo cambiare le nostre abitudini per risparmiare acqua. È un processo graduale, e stiamo lentamente cambiando i nostri modi.

Che tipo di dispositivi per il risparmio idrico sono sul mercato all'orizzonte?

Puoi comprare una doccia a ricircolo dove prima ti lavi, poi premi un pulsante e l'acqua relativamente pulita in cui stai facendo la doccia può essere rimessa in circolo, magari scaldato un po', e poi puoi fare una doccia per tutto il tempo che vuoi senza sentirti super in colpa per aver drenato il serbatoio. Ma pochissime persone attualmente li possiedono in California.

Puoi anche comprare una toilette sottovuoto, il tipo di toilette che usano sugli aeroplani, ma la maggior parte delle persone non è interessata. Pensano che sia troppo complicato o non vedono un potenziale beneficio per loro. Vedremo. Forse alcuni dei primi utenti che vogliono mostrare quanto sono ecologici ai loro amici adotteranno queste tecnologie in arrivo e aiuteranno a fare da pioniere in una nuova industria.

L'amministrazione Trump sta ritirando gli Stati Uniti dall'accordo sul clima di Parigi. Pensi che questo bloccherà i progressi nel reinventare la nostra infrastruttura idrica urbana?

La California sembra andare per la sua strada nel rispetto dell'ambiente. Non riesco a immaginare come smetteremo di fare progressi con o senza il sostegno di Washington. Sono più preoccupato per altre parti del paese. È un po' sorprendente per molte persone apprendere che la Florida, Virginia e Georgia sono preoccupate per la scarsità d'acqua. È difficile portare con sé il pubblico e i funzionari eletti quando continuano a sentire che non esistono cambiamenti climatici o che la nostra infrastruttura non ha bisogno di ulteriori investimenti. Quindi ci sono motivi di preoccupazione a livello nazionale quando voltiamo le spalle a potenziali carenze idriche in futuro o ignoriamo il cambiamento climatico o gli investimenti nelle infrastrutture perché non sono nella mente di tutti. Questo è il genere di cose che mi preoccupa.