La California ha lottato con la siccità per la maggior parte dell'ultimo decennio. Dal 2011-2015, lo stato ha vissuto il periodo di quattro anni più secco mai registrato nella storia, portando a restrizioni idriche senza precedenti per i residenti, compreso un mandato statale per ridurre l'uso dell'acqua del 25 per cento.

Le forti precipitazioni dello scorso inverno hanno alleviato gran parte della California, ma le condizioni asciutte persistono. Gli incendi infuriavano durante i mesi autunnali e all'inizio dell'inverno, città devastanti e colline da Los Angeles a Santa Rosa. Un inizio ritardato della stagione delle piogge di quest'anno ha reso il 44% dello stato "anormalmente secco, " e alimentava le preoccupazioni di un ritorno alla siccità.

Al culmine della siccità, la conservazione dell'acqua era un tema scottante, ma i livelli di conservazione variavano ampiamente poiché i servizi di pubblica utilità della California lavoravano in modo indipendente verso i loro obiettivi imposti dallo stato. Ora i ricercatori di Stanford stanno considerando un approccio diverso alla gestione dell'acqua, prendendo una pagina dai playbook su energia e clima. Patrizia Gonzales, uno studente di dottorato presso il dipartimento di ingegneria civile e ambientale di Stanford e Newsha Ajami, direttore delle iniziative Urban Water Policy presso Stanford's Water in the West e NSF-ReNUWIt, hanno proposto un approccio cap and trade alla conservazione dell'acqua basato sulle realtà della domanda e dell'offerta locali. I documenti che descrivono in dettaglio il loro approccio sono stati pubblicati in Ricerca sulle risorse idriche e Recensioni interdisciplinari Wiley:Acqua .

Domanda e offerta

L'acqua potabile e per l'irrigazione è diventata sempre più scarsa in tutto il mondo, e si prevede che diminuisca ulteriormente con i cambiamenti climatici. Il sistema idrico della California non fa eccezione. Al fine di soddisfare le future esigenze idriche dello Stato, i ricercatori sottolineano che la chiave è comprendere il comportamento di utilizzo dell'acqua da parte delle persone.

"Le persone sono una parte davvero importante del sistema idrico, e sono anche una grande fonte di incertezza, "dice Gonzales, spiegando che sapere di più su come le persone usano e conservano l'acqua e cambiare le dinamiche della domanda e dell'offerta idrica può portare a migliori proiezioni della domanda in futuro. Non sempre legato alla crescita della popolazione, la domanda può essere influenzata da fattori socioeconomici e demografici, nonché dal cambiamento delle norme sociali. Per esempio, le comunità più ricche con lotti di dimensioni maggiori possono utilizzare più acqua rispetto alle aree più popolate e/o a basso reddito. I messaggi sulla scarsità d'acqua possono anche aiutare il pubblico a diventare più consapevole dell'acqua in tutte le realtà socioeconomiche.

L'approvvigionamento idrico varia notevolmente di anno in anno con il manto nevoso, pioggia e altri fattori. Le utenze sono ulteriormente vincolate da dove prendono l'acqua. Alcune utenze si affidano a una sola fonte per quasi tutta la loro acqua, lasciando poca flessibilità se è compromessa. Per esempio, il sistema idrico regionale di San Francisco ottiene l'85% della sua acqua dal solo fiume Tuolumne, serve 27 servizi idrici diversi con una popolazione complessiva di 2,4 milioni. I ricercatori sostengono che questa sfida è un'opportunità per i gestori e i pianificatori dell'acqua di abbracciare strategie innovative, compresa l'integrazione di portafogli di approvvigionamento idrico più diversificati, e promuovere un approccio di governance più collaborativo alla gestione dell'acqua.

Scambiare una Risorsa

Guardando 26 comunità nella Bay Area servite dal Sistema idrico regionale di San Francisco, i ricercatori esplorano come un sistema di crediti negoziabili potrebbe consentire alle società di servizi pubblici di raggiungere i propri obiettivi di conservazione in modo più efficace. Questo approccio di programma basato sul mercato è stato utilizzato nei settori dell'energia, emissioni inquinanti e sistemi di scambio di qualità dell'acqua in tutto il mondo. Ma fino ad ora, non è stato applicato agli sforzi di conservazione dell'acqua.

Durante una siccità in cui il governo impone obiettivi di conservazione dell'acqua, ogni utility ha il compito di capire come raggiungere tali obiettivi. Però, alcune comunità che non sono state così avanti nelle strategie di efficienza idrica nel corso degli anni potrebbero essere in grado di conservare l'acqua in modi a basso costo con investimenti relativamente piccoli, mentre altri dovrebbero investire in progetti più grandi per raggiungere gli stessi obiettivi.

"E se invece dessi alla regione un obiettivo, e poi permetti alle utility di capire il modo migliore per raggiungere quell'obiettivo collettivamente?" dice Gonzales. Lei e Ajami stanno proponendo che le comunità, come la Baia di San Francisco, unire le forze e collaborare per individuare il modo più intelligente e vantaggioso per raggiungere gli obiettivi.

Ajami spiega che se una comunità ha già fatto "frutti a bassa quota", come la sostituzione di servizi igienici e docce con versioni a basso consumo d'acqua, devono passare a opzioni più costose, come pagare i residenti per sostituire i prati, che possono o non possono essere sufficienti per raggiungere il loro obiettivo.

Invece di questa costosa opzione, la comunità contribuirebbe al pool di finanziamento complessivo per la conservazione, essenzialmente acquistando crediti di conservazione da altre aree.

"Per esempio, possono investire $ 1500 / acro-piede per sostituire i prati, oppure possono utilizzare la piattaforma di trading per acquistare crediti di conservazione a un prezzo inferiore, che alla fine può contribuire ad aiutare un'altra comunità a sostituire i propri servizi igienici, "dice Ajami.

"L'idea di base del cap and trade è incentivare le persone a fare cose che sono convenienti per loro, ma anche potenzialmente investire nella comunità e nel sistema nel suo insieme".

Innaffiare il futuro

Il team sta espandendo la piattaforma attuale, che hanno etichettato HydroTrade, per consentire alle comunità non solo di condividere i crediti di conservazione, ma anche di sviluppare e condividere altre fonti di approvvigionamento idrico al fine di migliorare la resilienza regionale.

"Abbiamo fatto questo proof-of-concept per la conservazione, ma il nostro obiettivo finale è consentire la diversificazione del portafoglio idrico e ridurre la dipendenza da un'unica fonte di approvvigionamento o dall'acqua importata, ", afferma Gonzales. L'integrazione delle fonti d'acqua con l'aggiunta di acqua alternativa, come il riciclaggio dell'acqua o la cattura dell'acqua piovana, può aiutare a rafforzare le forniture. Gonzales afferma, "Puoi usare questo tipo di approccio collaborativo, non solo per condizioni di siccità o emergenza, ma anche in termini di pianificazione e adattamento a lungo termine".

Esaminando più da vicino le tendenze e le opportunità di efficienza e conservazione, nonché modelli di domanda idrica a lungo termine su scala regionale, Ajami afferma che i servizi pubblici potrebbero essere in grado di aumentare l'affidabilità e la resilienza del loro approvvigionamento idrico esistente nonostante la crescita della popolazione con investimenti più piccoli e più intelligenti.

"La maggior parte della nostra attuale infrastruttura idrica è stata costruita in una realtà climatica diversa, e sta ora raggiungendo la fine della sua vita progettuale. Quindi sta perdendo la sua efficacia operativa. Poiché le comunità stanno discutendo su come soddisfare i loro bisogni idrici futuri, è importante esaminare attentamente dove sta andando la nostra domanda. Abbiamo l'opportunità di aggiungere flessibilità al nostro sistema di infrastrutture idriche esistente introducendo strategie operative innovative e promuovendo al contempo alternative, fonti idriche distribuite e decentralizzate, Soluzioni del 21° secolo per le sfide del 21° secolo", afferma.

Con più estremi climatici previsti in futuro, liberare acqua per gli utenti richiede un pensiero più intelligente, dice Ajami. "Dobbiamo incoraggiare il pensiero e la collaborazione regionali al fine di soddisfare la nostra futura domanda idrica in modo più efficace evitando investimenti non necessari in grandi infrastrutture ad alta intensità di capitale, che appartiene al secolo precedente e poco adattabile alle future realtà climatiche e sociali."