Với sự thay đổi về lượng mưa, nhiệt độ tăng và tăng dân số gây áp lực lên tài nguyên nước trên toàn cầu, nghiên cứu của Sandia bổ sung cho sự hiểu biết và khả năng dự đoán về cách thức các cộng đồng và hệ thống nước trên thế giới sẽ có thay đổi môi trường hoặc xã hội theo thời gian.
Thushara Gunda, một kỹ sư môi trường Sandia và tác giả đầu tiên của tờ báo cho biết: “Trong nghiên cứu của chúng tôi, khả năng chịu được áp lực tự nhiên và xã hội của cộng đồng thường được xác định là những người sống ở đó cảm thấy họ là một cộng đồng thực sự. ” Cộng đồng xã hội, chủ nghĩa tương hỗ, hoặc cảm giác gắn kết, là một yếu tố thực sự quan trọng góp phần vào khả năng phục hồi của nó.”
Chương trình mối quan hệ năng lượng nước Sandia để giúp bảo vệ các hệ thống năng lượng nước kiên cường và bền vững vì lợi ích của an ninh quốc gia và toàn cầu, thời gian gần đây đã được công bố trong một vấn đề xã hội thủy văn-đặc biệt của Khoa học Thuỷ lợi . Nghiên cứu kết hợp một mô hình hệ thống động của một cộng đồng ống dẫn nước và hệ thống nước của nó với mô hình thủy văn của một nguồn nước vùng cao để nghiên cứu cách cộng đồng phản ứng với những thay đổi về nguồn nước và dòng chảy.
Nghiên cứu được xây dựng từ một dự án hợp tác sáu năm lớn hơn do Quỹ khoa học quốc gia tài trợ nghiên cứu mối quan hệ giữa các hệ thống quản lý nước truyền thống, cộng đồng và cảnh quan. Ngoài Sandia, các đối tác nghiên cứu dự án bao gồm Đại học New Mexico State, Đại học New Mexico và các trường đại học khác.
Nghiên cứu khả năng phục hồi của cống ngầm
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một mô hình dựa trên thị trấn Valdez ở phía bắc New Mexico, là con đường xa nhất của 11 hệ thống cống ngầm dọc theo Rio Hondo. An ống dẫn nước là một mương dẫn nước cho nông nghiệp và sử dụng nông nghiệp từ các dòng suối trên cao bằng cách sử dụng lực hấp dẫn và các cổng đầu. Có khoảng 800 cống ngầm ở miền bắc New Mexico và phía nam Colorado. Một số được xây dựng bởi thực dân Tây Ban Nha cách đây hơn ba thế kỷ.
Gunda nói: “Những cơn ác mộng này đã trải qua nhiều thay đổi trong chính phủ, từ thời thuộc địa đến ngày hiện đại, và tồn tại trong tất cả những thay đổi xã hội đó”. “Bây giờ họ đang phải đối mặt với những thay đổi tự nhiên từ biến đổi khí hậu và tăng nhu cầu từ người dùng hạ nguồn.”
Benjamin Turner, giáo sư tại Đại học Texas A & M – Kingsville và đồng tác giả của bài báo, đã xây dựng mô hình cộng đồng dựa trên nghiên cứu được thực hiện bởi một nhóm liên ngành các nhà nhân học văn hóa, kinh tế học, nhà khoa học chính trị, nhà địa lý, xã hội học và các nhà thủy văn học. Sự năng động của các hệ thống cống ngầm công cộng thông qua các hội thảo, các cuộc gọi điện thoại và các cuộc họp. Khi mô hình được hoàn thành, nó đã được tùy chỉnh để đại diện cho Valdez.
Nhóm nghiên cứu Sandia sau đó đã phát triển một mô hình thủy văn của một nguồn nước vùng cao để ghép nối với mô hình cộng đồng để nghiên cứu mức độ sẵn có của nước ảnh hưởng đến cộng đồng như thế nào. Mô hình vùng cao kết hợp các dự báo về nhiệt độ và lượng mưa làm giảm lượng nước có sẵn và thay đổi sự xuất hiện của lưu lượng nước đỉnh trong năm.
Gunda nói: “Chúng tôi muốn xem cộng đồng sẽ phản ứng như thế nào khi luồng nước thay đổi dựa trên cách chúng tôi nghĩ rằng nó có thể sẽ bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu trong tương lai”. “Với biến đổi khí hậu, đặc biệt là ở Tây Nam, chúng tôi hy vọng sẽ thấy sự suy giảm trong dòng chảy tổng số dòng chảy, nhưng cũng là một sự thay đổi khi dòng chảy cao điểm xảy ra.”
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng hai mô hình này để mô phỏng ba điều kiện khác nhau. Trong kịch bản đầu tiên, cống ngầm làm giảm mực nước và lưu lượng đỉnh sớm hơn. Cộng đồng chuyển hướng nước cùng một khoảng thời gian như trước và đóng cửa để nước tiếp tục hạ lưu khoảng 25% thời gian. Một cống ngầm sẽ đóng cửa của nó để đảm bảo các cộng đồng hạ lưu có đủ quyền truy cập vào nước dựa trên các thỏa thuận đứng.
Trong kịch bản thứ hai và thứ ba, ống dẫn nước vẫn có kinh nghiệm giảm mực nước và dòng chảy đỉnh cao trước đó, nhưng cũng phải đối mặt với việc đóng cửa tăng trong suốt cả năm, chiếm tới 50% của năm trong kịch bản thứ hai và 75% trong năm kịch bản. Điều này dựa trên áp lực gia tăng có thể xảy ra từ những người sử dụng hạ lưu yêu cầu các nước láng giềng thượng nguồn của họ chuyển hướng ít nước hơn.
Chủ nghĩa tương hỗ làm tăng khả năng phục hồi của cộng đồng và hệ thống nước đối với biến đổi khí hậu
Gunda cho biết: “Kết quả của nghiên cứu rất đáng ngạc nhiên, thuận lợi cho nông nghiệp thực sự tăng lên trong kịch bản đầu tiên. “Với sự thay đổi của dòng đỉnh vào mùa trước do biến đổi khí hậu, các thành viên có thể sử dụng nước sớm hơn, hiệu quả hơn, và tạo ra chu kỳ phản hồi này, bởi vì họ có thể tiếp cận nhiều hơn với nước đó, họ có thể để trồng nhiều loại cây trồng hơn, bao gồm nhiều cây trồng sinh lợi hơn, và khuyến khích họ đầu tư vào nông nghiệp, và thời gian đó dành cho nông nghiệp đã củng cố cộng đồng. “
Trong kịch bản thứ hai và thứ ba, Gunda nói rằng thuận lợi nông nghiệp đã chững lại, nhưng quy mô của cộng đồng đã tăng lên, bởi vì chủ đất có nhiều khả năng bán các mảnh hàng của họ để các thành viên mới có thể gia nhập cộng đồng.
Gunda nói: “Chúng ta có thể xem lịch sử của ống dẫn nướcs và thấy rằng chúng không nhạy cảm với cú sốc, nếu không chúng sẽ không có khả năng ở lại với nhau miễn là chúng có”. “Khi những người mới nhập cảnh vào cộng đồng và tham gia vào công việc nông nghiệp và giúp duy trì sự khốc liệt, củng cố mối quan hệ của cộng đồng. Nó mang đến cho họ bộ đệm để có thể ở bên nhau đủ lâu để thích ứng với điều kiện mới.”
Những phát hiện này cho thấy các cơ chế tăng cường sự gắn kết cộng đồng trong thời kỳ khốc liệt – dành thời gian làm công việc nông nghiệp và duy trì mương cùng nhau – giúp củng cố mối quan hệ cá nhân với cộng đồng, làm giảm tác động của biến đổi khí hậu và giúp cho tinh trùng ở lại với nhau.
Vince Tidwell, kỹ sư Sandia và đồng tác giả của nhóm nghiên cứu cho biết: “Bằng cách xem xét hệ thống xã hội này, chúng tôi đã thấy một số hành vi và cách các hệ thống xã hội này có thể giảm thiểu các yếu tố có thể gây ra những thách thức có thể khiến các hệ thống này biến mất”. giấy.
Trong khi nghiên cứu tập trung vào ống dẫn nước vì khả năng phục hồi lịch sử của họ, Gunda cho biết những phát hiện này có ý nghĩa rộng hơn cho các hệ thống nước được quản lý trên toàn thế giới.
Gunda cho biết: “Ở Sri Lanka, sự gắn kết cộng đồng tập trung vào quan hệ họ hàng và chuyển các mảnh đất xuống đất cho con cái của bạn, điều này kéo dài sự kết nối của các gia đình với đất đai”. Tất cả những phương thức gắn kết cộng đồng khác nhau này đều tồn tại, và công việc mô hình hóa của chúng tôi cho thấy rằng chúng ta thực sự cần hiểu các cơ chế gắn kết cộng đồng này có thể giúp họ tăng cường khả năng phục hồi trong thời đại áp lực như hiện nay. Chúng ta cần phải hiểu cấu trúc xã hội cũng như môi trường vật chất. ”
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180416142503.htm
