Η Νότια Αφρική είναι η 30ή πιο ξηρή χώρα στον κόσμο. Πάνω από 400 πόλεις, ειδικά στα δυτικά και κεντρικά τμήματα της χώρας, βασίζονται στο νερό από υδροφορείς που αντλούν από το έδαφος (υπόγεια ύδατα).
Οι έντονες ξηρασίες
Το 2018 σημειώθηκε έντονη ξηρασία στην επαρχία του Βόρειου Ακρωτηρίου. Τόσο τα φράγματα όσο και οι πηγές υπόγειων υδάτων εξαντλήθηκαν. Ορισμένες πόλεις, όπως το Sutherland, πέρασαν την "Ημέρα Μηδέν" (την ημέρα που τελειώνει το νερό) το 2021. Για τη διαχείριση της κρίσης, οι τοπικές αρχές ξεκίνησαν την αποστράγγιση (διακόπτοντας την παροχή νερού εκτός από μερικές προγραμματισμένες ώρες καθημερινά). Αλλά αυτή δεν είναι μια μόνιμη λύση, καθώς οι κλιματικές παρατηρήσεις δείχνουν ότι η βροχή πέφτει αργότερα από το αναμενόμενο κάθε χρόνο και δεν αναπληρώνει αρκετά τα υπόγεια ύδατα.
Σε αυτές τις ξηρές περιοχές, υπάρχει η δυνατότητα μιας άλλης λύσης: η διαχειριζόμενη επαναφόρτιση του υδροφορέα. Αυτό λειτουργεί διοχετεύοντας το πλεονάζον επιφανειακό νερό σε ειδικά κατασκευασμένες λεκάνες, λίμνες ή τάφρους. Αυτό το νερό διαρρέει αργά μέσα από το έδαφος για να επαναφορτίσει τον υδροφορέα. Το νερό μπορεί επίσης να αντληθεί.
Η έρευνά μας παρουσιάζει τις συγκεκριμένες προσεγγίσεις και τις επιτυχίες μικρής κλίμακας, χαμηλού κόστους έργων που χρησιμοποίησαν το πλεόνασμα βρόχινου νερού για να ενισχύσουν την αναπλήρωση των υδροφορέων. Η διαχειριζόμενη αναπλήρωση υδροφορέων προσέφερε μια σειρά από οφέλη. Αυτά περιελάμβαναν τη βελτίωση της παροχής νερού στις πόλεις και τη βελτίωση της ποιότητας του νερού.
Τα οφέλη της έρευνας
Υπήρχαν επίσης περιβαλλοντικά οφέλη - κάποια βλάστηση βελτιώθηκε γύρω από ορισμένες από τις θέσεις αναπλήρωσης. Η βλάστηση σταθεροποίησε το έδαφος, επιτρέποντας σε μεγαλύτερες ποσότητες βροχής να φιλτράρονται πίσω στον υδροφορέα αντί να ρέουν μακριά.
Η έρευνά μας δείχνει ότι τα υπόγεια ύδατα μπορούν να αντισταθμίσουν αποτελεσματικά το έλλειμμα παροχής νερού σε μικρές πόλεις. Τα περισσότερα διαχειριζόμενα έργα αναπλήρωσης υδροφορέων σε άλλα μέρη του κόσμου είναι μεγάλα και σχετικά υψηλού κόστους. Έχουμε δείξει ότι είναι δυνατή η αποτελεσματική χρήση της μεθόδου σε μικρή κλίμακα και με χαμηλό κόστος.
Πώς οι μικρές πόλεις απέκτησαν ξανά την παροχή νερού τους
Ένας υδροφορέας είναι σαν ένα υπόγειο φράγμα. Ο πυθμένας ενός υδροφορέα είναι σαν τον πυθμένα του φράγματος: αν δεν υπάρχει άλλο νερό σε έναν υδροφορέα, αυτός στεγνώνει, όπως ακριβώς ένα φράγμα. Και στα πέντε έργα, μετά την επαναφόρτιση, τα επίπεδα νερού των υδροφορέων αυξήθηκαν - σε ορισμένες περιπτώσεις, δραματικά.
Το 2015, άνοιξαν έξι γεωτρήσεις σε βάθος 12 μέτρων μέσα από στρώματα αργίλου στην κοίτη του ποταμού. Αυτό έγινε έτσι ώστε όταν έβρεχε και το ποτάμι γέμιζε, το νερό να εισχωρούσε στο έδαφος πιο γρήγορα. Μετά από συνεχείς καλές βροχοπτώσεις από το 2022, η στάθμη του υδροφορέα αυξήθηκε από 24 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους (τον πυθμένα της γεώτρησης) σε 19 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους.
Προσαρμογή στο μεταβαλλόμενο κλίμα με την αναπλήρωση των υδροφορέων
Η έρευνά μας δείχνει ότι είναι δυνατό να ενισχυθεί η αναπλήρωση του υδροφορέα οικονομικά με συμβατικό νερό (βροχόπτωση ή επιφανειακά ύδατα). Είναι καλύτερο να ανοίγετε τις γεωτρήσεις και να κατασκευάζετε τις άλλες κατασκευές, όπως συρματοκιβώτια και φράγματα ελέγχου, κατά τη διάρκεια μιας ξηρασίας. Με αυτόν τον τρόπο, όταν αρχίσει να βρέχει, όλα είναι έτοιμα για να λάβουν οι εξαντλημένοι υδροφορείς μια αναπλήρωση νερού.
Το κόστος μπορεί να είναι τόσο μικρό όσο μια στρατηγικά τοποθετημένη γεώτρηση (περίπου 150.000 R ή 8.915 $ ΗΠΑ) ή να κυμανθεί έως ένα ολόκληρο σχέδιο σχεδιασμού με μηχανική συμμετοχή που κοστίζει 5 εκατομμύρια R (περίπου 300.000 $ ΗΠΑ).
Η διαχειριζόμενη αναπλήρωση υδροφορέα μπορεί επίσης να γίνει χρησιμοποιώντας λύματα ως νερό πηγής για την αναπλήρωση του υδροφορέα. Αλλά δεν χρησιμοποιήσαμε επεξεργασμένα ή μη επεξεργασμένα λύματα, καθώς αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει τη μικροβιακή ποικιλομορφία στους υδροφορείς και να βλάψει την ποιότητα του νερού.
www.worldenergynews.gr
