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California Water Company ignoriert wiederholte Anweisungen, die Erschließung kritischer Ressourcen während einer Dürre einzustellen

California Water Company ignoriert wiederholte Anweisungen, die Erschließung kritischer Ressourcen während einer Dürre einzustellen

Sugar Pine Spring Water, ein kommerzielles Wasserabfüllunternehmen, hat sich wiederholt den Wassersanktionen des Staates widersetzt

Der Eigentümer des Unternehmens hat sich geweigert, Staatsbeamten zu erlauben, seine Operationen zu sehen, was sie dazu veranlasste, Überwachungskameras zu installieren, die den Transport von Tausenden Litern Wasser aufzeichneten.

Diese Woche reichte das California State Water Resources Control Board eine Beschwerde und eine Unterlassungsanordnung gegen Sugar Pine Spring Water ein, ein kalifornisches Unternehmen, das als Lieferant von abgefülltem Wasser für Starbucks aufgeführt ist.

Anfang des Jahres kündigte Starbucks nach erheblichem öffentlichem Aufschrei an, sein Ethos-Wasser nicht mehr aus Regionen in Kalifornien zu beziehen, die bereits als „außergewöhnliche Dürre“ gelten, und seine Abfüllbetriebe an die Ostküste zu verlagern.

Der Eigentümer des Unternehmens, Scott Fahey, hat Berichten zufolge frühere Anfragen von Staatsbeamten abgelehnt, sie inspizieren zu lassen.

Sugar Pine Spring Water hat jetzt eine Unterlassungsanordnung erlassen, die besagt, dass zwischen Juli und August dieses Jahres schätzungsweise 653.400 Gallonen Wasser aus der Sammelstelle des Unternehmens entnommen wurden, die Wasser sowohl aus privatem als auch aus staatlichem Besitz bezieht Land. Die Ermittler entdeckten die Vorgänge, nachdem sie Überwachungskameras außerhalb des Grundstücks installiert hatten.

Sugar Pine muss nun trotz wiederholter Anweisung des staatlichen Wasseramts, dies zu stoppen, mit Geldstrafen in Höhe von etwa 225.000 US-Dollar für den Transport des Wassers zu kommerziellen Abfüllanlagen in den letzten zwei Jahren rechnen.

Wenn sich das Unternehmen einer dritten und endgültigen Unterlassungsanordnung widersetzt, droht ihm eine potenzielle Geldstrafe von 10.000 US-Dollar pro Tag des Widerstands oder ein Erscheinen vor dem Generalstaatsanwalt Mutter Jones.

Update: Ein Vertreter von Starbucks hat die folgende Klarstellung herausgegeben: „Sugar Pine wurde als Ersatzquelle für Ethos-Wasser verifiziert (wie auf der Flasche angegeben), aber wir beziehen kein Wasser von ihnen.“


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

Vieh oder Touristen? Utahns-Debatte, die auf öffentlichem Land schwieriger ist

In Utah wird Outdoor-Freizeit immer mehr zu einem boomenden Geschäft. Seine Auswirkungen auf das Land werden noch verstanden, aber es sind nur wenige Grenzen in Sicht.


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft.Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

Vieh oder Touristen? Utahns-Debatte, die auf öffentlichem Land schwieriger ist

In Utah wird Outdoor-Freizeit immer mehr zu einem boomenden Geschäft. Seine Auswirkungen auf das Land werden noch verstanden, aber es sind nur wenige Grenzen in Sicht.


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten.Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

Vieh oder Touristen? Utahns-Debatte, die auf öffentlichem Land schwieriger ist

In Utah wird Outdoor-Freizeit immer mehr zu einem boomenden Geschäft. Seine Auswirkungen auf das Land werden noch verstanden, aber es sind nur wenige Grenzen in Sicht.


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus.„Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

Vieh oder Touristen? Utahns-Debatte, die auf öffentlichem Land schwieriger ist

In Utah wird Outdoor-Freizeit immer mehr zu einem boomenden Geschäft. Seine Auswirkungen auf das Land werden noch verstanden, aber es sind nur wenige Grenzen in Sicht.


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

Vieh oder Touristen? Utahns-Debatte, die auf öffentlichem Land schwieriger ist

In Utah wird Outdoor-Freizeit immer mehr zu einem boomenden Geschäft. Seine Auswirkungen auf das Land werden noch verstanden, aber es sind nur wenige Grenzen in Sicht.


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen.Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

Vieh oder Touristen? Utahns-Debatte, die auf öffentlichem Land schwieriger ist

In Utah wird Outdoor-Freizeit immer mehr zu einem boomenden Geschäft. Seine Auswirkungen auf das Land werden noch verstanden, aber es sind nur wenige Grenzen in Sicht.


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet.Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

Vieh oder Touristen? Utahns-Debatte, die auf öffentlichem Land schwieriger ist

In Utah wird Outdoor-Freizeit immer mehr zu einem boomenden Geschäft. Seine Auswirkungen auf das Land werden noch verstanden, aber es sind nur wenige Grenzen in Sicht.


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde.Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

Vieh oder Touristen? Utahns-Debatte, die auf öffentlichem Land schwieriger ist

In Utah wird Outdoor-Freizeit immer mehr zu einem boomenden Geschäft. Seine Auswirkungen auf das Land werden noch verstanden, aber es sind nur wenige Grenzen in Sicht.


Ein Sturm in eine Teekanne: Kann Kalifornien Winterstürme besser nutzen, um seine Grundwasserleiter aufzufüllen?

Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts.Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

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Mit dem Inkrafttreten neuer Vorschriften müssen Landwirte und Gemeinden, die Grundwasser verwenden, entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland außer Betrieb nehmen. Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken.

Eine vom Coachella Valley Water District betriebene „Grundwasseraufbereitungsanlage“, fotografiert im Jahr 2014. California Department of Water Resources

Die allgemeine Langzeitprognose für Kalifornien mit zunehmendem Klimawandel: häufigere Dürren, zeitweise unterbrochen von Jahren, in denen große Stürme schneller Regen bringen, als die Wasserinfrastruktur verkraften kann.

Dieses bipolare Wetter wird tiefgreifende Auswirkungen auf die 50-Milliarden-Dollar-Landwirtschaft des Staates und das ausgeklügelte Netzwerk von Stauseen, Kanälen und Aquädukten haben, die Wasser speichern und verteilen. Ein System, das für Bewässerung und Hochwasserschutz gebaut wurde, muss sich anpassen, um mehr Naturschutz zu ermöglichen. „Die Auswirkungen des Klimawandels erfordern umfassende Veränderungen in der Wasserbewirtschaftung in Kalifornien“, schrieb das staatliche Ministerium für Wasserressourcen in einem Weißbuch vom Juni 2018.

Während Dürren pumpten Bauern und Gemeinden Grundwasser, um die spärlichen Oberflächenvorräte zu erhöhen. Nach fast einem Jahrhundert intensiver Nutzung sind viele Grundwasserleiter stark erschöpft. Und Kaliforniens fünf Jahre altes Gesetz zur Regulierung von Grundwasserbecken nähert sich einem Moment der Wahrheit: Im Jahr 2020 sind Nachhaltigkeitspläne von Behörden fällig, die kritisch erschöpfte Grundwasserleiter verwalten. Sie müssen entweder mehr Wasser finden, um die Grundwasserleiter zu unterstützen, oder Ackerland unbrauchbar machen. Das Gesetz – das Sustainable Groundwater Management Act, kurz SGMA – beginnt zu beißen. Eine Studie des Public Policy Institute of California aus dem Jahr 2019 sagte voraus, dass schließlich mindestens 500.000 Morgen Ackerland ungenutzt sein werden.


Quellen: PPIC (Grundwasserüberziehung), California DWR (Wasserbezirksgrenzen) Natural Earth Data Geoff McGhee/Bill Lane Center for the American West

Um den Schmerz zu lindern, suchen Ingenieure nach einer unkonventionellen und unhandlichen Wasserquelle: den sintflutartigen Stürmen, die manchmal über den Pazifischen Ozean fegen und Kalifornien durchtränken. „Wir müssen die atmosphärischen Flüsse erfassen“, sagte Tim Quinn, der ehemalige Direktor der Association of California Water Agencies. Aber er fügte hinzu: „Wir haben nicht die richtigen Transportmöglichkeiten. Es gibt nicht genug Speicher, um die atmosphärischen Flüsse einzufangen.“ Quinn möchte Regenwasser auffangen und auf aquatische „Parkplätze“ umleiten, wie er sie nennt, wo Wasser in erschöpfte Grundwasserleiter zurückfließen kann. Dies dient mehreren Zwecken: der Wiederherstellung einer erschöpften natürlichen Ressource, der Verringerung der Landsenkung und der Gewährleistung der zukünftigen Wasserversorgung.

Nach der Verabschiedung des Gesetzes drängen Gruppen, darunter staatliche und lokale Wasserbehörden, gemeinnützige Organisationen, Landwirte und landwirtschaftliche Gruppen wie das Almond Board, darauf, die Möglichkeiten zum Aufladen zu erhöhen. „SGMA ist ein großer Treiber“, sagte Ashley Boren, Executive Director von Sustainable Conservation, einer gemeinnützigen Organisation, die mit Landwirten und lokalen Wasserbehörden im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Es besteht ein viel größeres Interesse an einer Aufladung als vor dem SGMA.“

Im Tulare-Becken im Süden leiten Bewässerungsbezirke das Wasser seit langem auf spezielle Felder, die es ermöglichen, schnell nach unten zu sickern und die Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. „Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir jetzt aggressiv auf“, sagte Aaron Fukuda, General Manager des Tulare Irrigation District. „Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

„Anstatt an den ursprünglichen Aufladeplänen festzuhalten, laden wir aggressiv auf. Wenn jemand mit einem Fuß für einen Fuß auf ein Loch zeigen kann, gehe ich hin und fülle Wasser hinein.“

Borens Kollege bei Sustainable Conservation, Daniel Mountjoy, sagte, dass im Central Valley in den letzten 70 oder 80 Jahren mehr als 120 Millionen Morgen Grundwasser „aus kalifornischen Grundwasserleitern gepumpt“ wurden. Er fügte hinzu: „Ich betrachte es als einen riesigen unterirdischen Stausee, der bereits gebaut wurde.“ Wenn Sie an die Kosten für den Bau eines Reservoirs denken“ – und die Kosten für die Umweltgenehmigung – „warum sollten wir das tun, wenn wir Zugang zu einer Kapazität von 120 Millionen Acre-Fuß haben?“

Das Central Valley wieder überfluten

Wie erschließt man die atmosphärischen Flüsse? Fragen Sie Don Cameron von Helm, der die Terranova-Farm an der North Fork des Kings River verwaltet. Er hat seine Weinberge seit 2011 überflutet. Er hat 14 Millionen US-Dollar – 5 Millionen US-Dollar aus einem DWR-Zuschuss und weitere 9 Millionen US-Dollar von Terranova – in Umleitungsstrukturen investiert, die die Menge erhöhen, die er in das Unterbecken des Kings-Aquifers von 14 Kubikfuß pro . aufladen kann Sekunde auf 500 cfs oder 1.000 Acre-Fuß pro Tag. (Ein Acre-Fuß entspricht etwa 326.000 Gallonen, die durchschnittliche kalifornische Haushalte bis zu einem Acre-Fuß pro Jahr verbrauchen.)

Seit 38 Jahren leitet Cameron die Farm, die 25 verschiedene Kulturen anbaut, von Tomaten und Knoblauch über Weintrauben bis hin zu Mandelbäumen. „Ich habe vor einiger Zeit bemerkt, dass der Grundwasserspiegel jedes Jahr um zwei Fuß sinkt“, sagte er. "Wir haben gemerkt, dass wir etwas tun müssen." Seine ersten Bemühungen, eine Aufladeinfrastruktur zu bauen – eine Leitung, einen Kanal und eine zum Aufladen vorgesehene Stelle – wurden vor neun Jahren erweitert, als er einen Zuschuss von 75.000 US-Dollar vom Natural Resources Conservation Service des Bundesministeriums für Landwirtschaft erhielt. Auf diese Weise konnte er überwachen, „ob wir Grundwasseranreicherungen in Arbeitslandschaften vornehmen können“ – und seine Felder überfluten, sowohl die brachliegenden als auch die, auf denen Dauerkulturen wie Weinreben angebaut wurden.

„Wir haben angefangen, die Weintrauben zu überfluten. Wir haben das Wasser von Februar bis Ende Juni angelassen. Die Nachbarn dachten, wir seien verrückt, wir würden unsere Trauben ruinieren.“ Er war es nicht. Jetzt überschwemmt er nicht nur Weinberge, sondern auch Nussbäume. Er arbeitet mit DWR zusammen und verspricht, in Überschwemmungsjahren überschüssiges Wasser zu entnehmen, um Überschwemmungen stromabwärts zu verhindern, und hat 400 Hektar als dauerhafte Wiederauffüllungsstätte und 1.200 Hektar mehr für saisonale Wiederanreicherung vorgesehen


Überschwemmte Weintrauben auf Don Camerons Farm an der Nordgabel der Kings River Terranova Farm

Sein neues System umfasst eine große Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser aus der North Fork des Kings River zu einem Kanal abzulassen, und die große Pumpstation, um das Oberflächenwasser aus dem Kanal zu gewinnen, sowie eine Struktur mit Toren, die sich öffnen, um Wasser abzulassen aus vier neuen 72-Zoll-Rohren und in einen Kanal, der zu Aufladegebieten führt. Er geht davon aus, dass er sich mit einer Geschwindigkeit von 500 Kubikfuß pro Sekunde wieder aufladen kann, was 1.000 Morgen-Fuß pro Tag entsprechen würde, in den erschöpften Aquifer. „Die Speicherkapazität unter unseren Füßen beträgt zwischen 2 und 3 Millionen Acres-Fuß“, sagte er. "Wir haben ein riesiges Potenzial unter unseren Füßen."

Er ist nicht allein. Anthea Hansen, General Manager des Del Puerto Water District, möchte auch die Flutbewässerung nutzen, um atmosphärische Flüsse anzuzapfen. Aaron Fukuda in Tulare unterstützt den Betrieb eines Distrikts mit einem Teil eines Bundeszuschusses in Höhe von 1,95 Millionen US-Dollar, um ein neues Aufladebecken zu bauen und Möglichkeiten zur Erweiterung bestehender Aufladeeinrichtungen zu untersuchen. Im nassen Jahr 2017 versorgte sein Distrikt Bauern mit billigem Wasser, die es wieder in den Grundwasserleiter zurückführen wollten. Aber für einen einzelnen Landwirt könnte die Schaffung eines Aufladebeckens kostspielig sein. Unter Berücksichtigung des Grundstückspreises, der Ingenieur- und Ausgrabungskosten, einer Pipeline zum Transport des Wassers und der Rechtskosten kann ein 1 Hektar großes Aufladeprojekt 100.000 US-Dollar kosten, schätzt Fukuda.

Für Agenturen oder Einzelpersonen, die neue Aufladebecken schaffen möchten, bietet eine neue Stanford-Studie ein Werkzeug. Die Studie, durchgeführt von Rosemary Knight, Professorin für Geowissenschaften und ehemalige Ph.D. Der Student Ryan Smith – jetzt Assistenzprofessor an der Missouri University of Science and Technology – kann den Bauteichen helfen, die Probleme zu vermeiden, die das Liefersystem des Friant-Kern-Kanals plagen. Übermäßiges Pumpen ließ das Land darunter absinken, was die Struktur verdrehte und ihre Kapazität verringerte. Die Studie zeigt, wie eine Kombination aus Satelliten- und Luftfernerkundung, die die unterirdischen Sand- und Tonschichten kartiert, verwendet werden kann, um vorherzusagen, wie die Wiederaufladung das Absacken reduzieren kann. Die Kombination der Datenquellen ermöglicht die Erstellung von Karten des Zusammenhangs zwischen Neuanreicherung – oder fortgesetzter Grundwasserförderung – und Absenkung.

Aufladevorgänge sind nichts Neues. Seit Jahren gibt es im San Joaquin Valley und im Sacramento Valley spezielle Becken. Der Rosedale-Rio Bravo Water Storage District von Kern County stammt aus dem Jahr 1959. Solche Operationen trugen dazu bei, die Gesamtwassermenge, die für das San Joaquin Valley wieder aufgeladen wurde, im Jahr 2017 auf 6,5 Millionen Acre-Fuß zu erhöhen – ein Jahr wie das aktuelle, das von atmosphärischen Flüssen durchtränkt wurde. Aber die Gesamtmenge des Zuflusses in Oberflächengewässer lag näher bei 30 Millionen Acre-Fuß, berichtete PPIC. Während die Regenmenge und das Aufladevolumen außergewöhnlich waren, sagen Forscher, dass mehr Aufladen möglich war. Ein Jahresdurchschnitt von etwa 500.000 Acre-Fuß Anreicherungspotential steht zur Verfügung – etwa ein Viertel des durchschnittlichen jährlichen Grundwasserdefizits durch Überpumpen.

Volumen des wiederaufgefüllten Grundwassers in den untersuchten Bezirken, 2017

Nach dem extrem nassen Winter 2016/17 sammelte das Public Policy Institute of California (PPIC) Wiederaufladungsstatistiken von 46 Wasserbezirken im San Joaquin Valley. Sie fanden heraus, dass spezielle Aufladebecken die größte Wassermenge speicherten.

In Acre-Füße Wasser

Quelle: Public Policy Institute of California

Das staatliche Department of Water Resources hat ein Programm zur Verbesserung der Wiederaufladung von landwirtschaftlichen Betrieben namens Flood Managed Aquifer Recharge oder FloodMAR. Kamyar Guivetchi von DWR sagte, dass sie mit dem Merced Irrigation District zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie viel Wasser auf Ackerland im Einzugsgebiet des Merced River aufgeladen werden könnte. Darüber hinaus sagte er: „Wir wollen den Fußabdruck“ neuer Projekte erweitern. Die Hindernisse, die er sieht, gehen über die Infrastruktur hinaus. „Es geht nicht um große Infrastruktur, sondern um große Zusammenarbeit“ zwischen privaten, öffentlichen und gemeinnützigen Interessen.

Buzz Thompson, ein Juraprofessor in Stanford, konzentriert sich auf das Problem der Wasserbewegung. „Unter dem Strich haben wir in den wirklich nassen Jahren nicht die Möglichkeit, das gesamte verfügbare Wasser zu speichern“, sagte er. Rechtliche Hindernisse sind unter anderem das 120 Jahre alte System etablierter individueller Rechte auf bestimmte Wassermengen. Diese müssen erfüllt sein, bevor der Selbstbehalt zur Aufladung verwendet werden kann. Ebenso müssen die Anforderungen an eine umweltgerechte Wasserversorgung sicherstellen, dass die Fische genügend Wasser erhalten. Am problematischsten: „Im Moment ist die größte Menge an Oberflächenwasser nördlich des Bay-Deltas verfügbar und einige der besten Lagerstätten befinden sich südlich des Deltas“, sagte er. Solange das Delta ein Transportengpass ist, begrenzt das die Menge, die gelagert werden kann.“

Ein Haken: Wem gehört das aufgeladene Wasser?

Ein Anreiz, der die Landwirte zum Nachfüllen anregt, ist das Wissen, dass sie in trockenen Jahren Zugang zu dem Wasser haben, das sie in nassen Jahren deponiert haben. Bewässerungsbezirke und Grundwassernachhaltigkeitsbehörden haben keinen gemeinsamen Ansatz in der Kreditfrage. „Mit SGMA wird jede Behörde ihre eigenen Regeln aufstellen“, sagte Mountjoy von Sustainable Conservation. „Gehört es dem Bauern oder dem Bewässerungsbezirk, der das Recht hat, es an den Bauern zu senden?“

Eine Denkschule bevorzugt kollektives Eigentum. „Der Wasserbezirk hat das Recht, dieses Wasser zu nehmen – es bleibt zum Wohle aller Nutzer das Bewässerungsgebiet“, sagte Mountjoy. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, „dem Landwirt das Recht zu geben, es zu erfassen und zu verkaufen. … Sie haben dafür bezahlt, es in den Boden zu legen. Jetzt gehört es ihnen. Sie könnten es in einem trockenen Jahr aus dem Boden pumpen oder an einen Nachbarn verkaufen. Sie schaffen im Grunde einen Wassermarkt.“

Der Semitropic Water Storage District von Kern County praktiziert eine Variante davon. „Unsere Bauern können „aufgeladenes Wasser“ im Rahmen des etablierten Programms des Bezirks anlegen. Sie haben ein Bankkonto für ihre Verwendung“, sagte Jason Gianquinto, General Manager des Distrikts. „Wir haben noch nicht entschieden, ob sie etwas anderes tun können, als es für ihren eigenen Gebrauch zu behalten. Ich kann nicht sagen, dass Sie Wasser außerhalb unseres Bezirks in ein anderes Gebiet verlegen können.“

Eine andere Taktik: Wasser aus Stauseen ablassen, wenn sich ein Sturm nähert

Eine Möglichkeit, mehr atmosphärische Flüsse einzufangen, besteht darin, Staudämmen in Erwartung eines Sturms Stauwasser freizugeben. Das Army Corps of Engineers, das die Reservoirs betreibt, hat strenge Regeln, wie viel Wasser gehalten werden muss und wann es freigegeben werden kann. Jetzt arbeitet das Corps mit Werkzeugen, die vom Scripps Institute of Oceanography an der University of California in San Diego entwickelt wurden und die sogenannte prognosegestützte Reservoiroperationen ermöglichen.

Der Turlock Bewässerungsbezirk verwendet die Werkzeuge. „Im Jahr 2017, als wir zu viel Wasser hatten, konnten wir wissen, was auf uns zukommt. Wir könnten damit beginnen, vor der Überschwemmung Freigaben zu machen“, sagte Josh Weimer, der Leiter für Regierungsangelegenheiten des Distrikts. Die teilweise wiederaufladbaren Vorab-Freigaben führten dazu, dass das Hochwasser 2017 auf seinem Höhepunkt 25 Prozent der Überschwemmungen ausmachte, die zwei Jahrzehnte zuvor durch ähnlich starke Stürme verursacht wurden.

Überall in Kaliforniens Farmland versinkt die harte Realität einer Zukunft ohne garantierten Zugang zu Grundwasser. Jerry Gragnani, ein Nachbar von Don Camerons, der 70 Jahre alt ist, hat kürzlich 8.000 Hektar seiner Farm verkauft und hält 3.000 Hektar für Dauerkulturen wie Nuss Bäume. „Ohne Aufladen gibt es keine Zukunft“, sagte er. „Ich glaube nicht, dass es hier einen Bauern gibt, der das nicht erkennt. Wir wissen, wenn Sie das Wasser nicht aufladen, wird es ausgehen. Sobald der Grundwasserleiter geschlossen ist, ist er für immer geschlossen.“ Er fügte hinzu: "Es ist ein guter Zeitpunkt, um auszusteigen."

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