海水淡化能否在科罗拉多河的未来发挥作用

  • 发布时间:2021-09-01 17:08:10
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一月月光下寒冷的天空打破了寂静,日出的琥珀色光环在蒂纳贾斯阿尔塔斯山脉上空闪烁——让位于半多汁灌木的沙地景观。

太阳越来越强烈的光线为一条原本荒凉的沙漠走廊注入了活力,这条走廊将亚利桑那州尤马市与美墨边境沿线的圣路易斯入境口岸连接起来。白色校车将墨西哥农业工人运送到亚利桑那州的农场,那里是美国冬季绿叶蔬菜的中心地带。仅向西几英里就是科罗拉多河,这是该地区历史悠久的生命线——这条生命线受到如此严重的威胁,以至于垦务局于 8 月 16 日宣布该盆地首次出现联邦短缺。

在正东 7,500 英里多一点的地方,另一片干旱的地区——阿拉瓦谷——沿着以色列和约旦边界穿过同样恶劣的环境条件,偶尔出现的基布兹或太阳能场使这里变得活跃起来。一道山路将两国隔开,直到他们在红海的强制交汇点。主要干涸的山谷偶尔会出现洪水,突显出以色列和约旦对一种难以捉摸的自然资源的共同需求:水。近几十年来,这种需求允许在原本紧张的关系中进行合作。

“水,就其本质而言,是用来灭火,而不是点燃它们,”芒特·哈达丁 (Munther Haddadin) 在他 2002 年出版的《约旦外交:国际冲突和谈判解决方案》一书中写道,当时他是约旦的首席水资源谈判代表。尽管其他外交领域的紧张局势以及对以色列向加沙和西岸的巴勒斯坦人民供水的持续批评,以色列和约旦在很大程度上能够在这一资源上进行合作。近二十年后,以色列区域合作部副部长奥德·菲克斯勒(Oded Fixler)回应哈达丁说:“水是一种合作手段,而不是引起争议的原因。”

这一外交现实很大程度上是因为以色列的海水淡化行动,这使得咸地中海有可能提供该国约 80% 的饮用水。这种创新使以色列不再面临与该地区其他一些国家相同的水资源挑战,也成为与约旦脆弱和平的支柱。

“我不会说海水淡化改善了与约旦的关系,”现在是以色列蓝白党议员,但在接受采访时担任特拉维夫大学公共政策系主任的阿隆·塔尔说。“它使糟糕的关系免于成为根本没有关系。”

在北美,共享科罗拉多河三角洲的国家正在经历类似的现实,因为他们自己的外交关系是由跨境水资源交流塑造的。与以色列和约旦一样,美国和墨西哥也在考虑海水淡化在共享这一重要资源方面可能发挥的作用。

亚利桑那大学水资源研究中心主任兼 2012 年出版的《共享边界、共享水域:以色列-巴勒斯坦和科罗拉多流域水资源挑战。”“如果他们能在以色列-约旦-巴勒斯坦地区做到这一点,如果我们想在这里做到,我们应该能够做到。政治局势使得在该地区完成事情变得如此困难,但他们正在这样做.”

增强韧性

科罗拉多河横穿美国-墨西哥边境,由于上游撤水和改道,通常在莫雷洛斯大坝以南几英里处逐渐消失。大坝横跨在中央运河和科罗拉多河交汇处的两国,控制着从美国到其邻国的水流。虽然当地居民梦想看到这条河流沿其历史路线流动——从落基山的源头到科尔特斯海——但如果没有通过海水淡化和废水再利用大大促进该地区的供水,这不太可能实现。

根据科尔特斯海海水淡化机会的双边研究,建立由美国和墨西哥联合运营的海水淡化设施有助于“增强科罗拉多河流域的复原力”。2020 年 4 月的研究是 Minute 323 协议的产物,该协议是 2017 年的一项协议,重点是支持科罗拉多河流域。该研究的作者探讨了在一个“世界上一些最多产的农业区的所在地”的地区共享海水淡化厂的可行性,那里有限的资源威胁到“经济活力”。

研究亚利桑那州、内华达州和加利福尼亚州的水资源预测,作者估计到 2035 年每年的水资源短缺量——即需水量与科罗拉多河所能提供的水量之间的差异——将接近 100 万英亩-英尺。 对墨西哥进行类似计算,研究人员预计,到 2030 年,索诺拉州和下加利福尼亚州北部每年将出现 160,000 英亩-英尺的缺水。

科尔特斯海(也称为加利福尼亚湾)的海水淡化设施每年将提供额外 50,000 至 200,000 英亩-英尺的水。此类项目的资金很可能来自美国的一个州或另一个美国实体,然后这些实体将获得墨西哥根据科罗拉多河条约有权获得的部分水——科罗拉多河每年固定 150 万英亩英尺的供应量亚利桑那州水资源部主任汤姆·布沙茨克 (Tom Buschatzke) 表示,1944 年《墨西哥水资源条约》通过帝国大坝向墨西哥保证了水源。作为交换,墨西哥将能够使用该设施将生产的淡化水。

2020 年 1 月,制作该研究的两国海水淡化工作组联合主席布沙茨克表示相信科尔特斯海设施最终会实现。

“我们最终会完成一个项目,”Buschatzke 说。“美国有太多人需要更多的水。”

几十年的换水

虽然今天海水淡化是以色列和约旦之间跨境水资源交流的关键,但早在以色列启动其海水淡化计划之前,这种交流就在两国之间的稳定中发挥着重要作用。自 1994 年以色列-约旦和平条约签订以来,以色列一直将其邻国约旦河的一部分分配给加利利海。但通往伙伴关系的道路需要两国政府官员做出牺牲,他们将水视为通往和平的共同途径。

协议签订前两年,后来成为约旦水利和灌溉部长的哈达丁在他的自传中指出,“一个具有历史意义的新时代,一个和平时代,正在中东出现”。约旦河上的外交。”

在本杰明·内塔尼亚胡于 1996 年成为以色列总理之后,阿卜杜拉二世国王于 1999 年在约旦接替他的父亲之后,邻国之间的关系恶化了——但尽管如此,哈达丁观察到,水“继续流动并被证明是合作的一个要素为了双方的利益。”

哈达丁解释说,1999 年,该地区非常干旱,以至于以色列水务专员削减了国内灌溉,但确保约旦继续获得其份额,直到加利利海达到“红线”水平。他称赞和平条约的水资源分配使“约旦免于干旱的破坏性影响”,并称赞以色列兑现了“她对约旦的大部分承诺,当时她自己急需水。”

尽管存在政治紧张局势,以色列和约旦近十年来一直在推动一项更新的交流计划——红海-死海水输送项目——该项目将在约旦南部建立一个海水淡化厂,同时用残留的盐水补充逐渐减少的死海。但据《以色列时报》报道,COVID-19 大流行和以色列国内政治动荡——两年内连续四次选举——使该项目停滞不前,据报道,约旦决定在今年夏天早些时候停止该项目。

如果该计划能够实现,它将使约旦能够将南部设施产生的一半以上的饮用水出售给以色列,以换取其在北部边界沿线的加利利海的分配增加,而约旦在那里缺乏资源叙利亚难民。以色列还同意增加对巴勒斯坦权力机构的水销售。

报告称,相反,约旦正在评估在亚喀巴建造自己的内部海水淡化厂。

但无论是否有新项目,以色列和约旦之间历史性的水源交易都保持完好——这在很大程度上要归功于强大的淡化水供应。

然而,海水淡化并不是一个神奇的解决方案。该技术昂贵且耗能。Fixler 警告说,政府只有在确保采取了减少水流失、更新法规、设定合理价格和重复利用水等措施后,才应实施这种替代方案。

然而,随着中东和其他地方的气温不断上升,塔尔对海水淡化在未来水经济中的作用仍然坚定不移。

“当然,我们需要更多的水,”他说。“说到水,我是一个毫无歉意的技术爱好者。”

从对手到伙伴

在圣路易斯入境口岸从美国穿越到墨西哥是一个相当不起眼的事件——一个不起眼的前厅,缺乏任何明显的护照控制,通向一条相对安静的街道,可能是亚利桑那州圣路易斯市的延续,除了只有西班牙语的标牌。墨西哥农业工人每天早上都会经过亚利桑那州的田地,而美国人则向南前往科罗拉多州圣路易斯里奥的牙科和兽医诊所。

向北约 20 英里是莫雷洛斯大坝。墨西哥和美国通过国际边界和水资源委员会(IBWC)共同维护和管理大坝。

站在附近,San Luis Río Colorado居民和环保主义者 Alejandra Calvo-Fonseca 对着莫雷洛斯大坝泄洪道混凝土码头上的浴缸环做着怀旧的手势,回忆起 2014 年供水异常充足的短暂时刻。

“所有的大门都敞开着,”墨西哥保护组织 Pronatura Noroeste 的生物监测协调员 Calvo-Fonseca 说。

在 2014 年备受赞誉的两个月“脉冲流”期间,作为 2012 年第 319 分钟协议的条件,美国向科罗拉多河三角洲释放了 107,000 英亩英尺的水。 1944 年,一项协议通过将流域水分配给墨西哥,推动了科罗拉多河每年 1500 万英亩-英尺的水资源限制,该限制已经指定给美国七个州。

自 1992 年以来一直在研究科罗拉多河三角洲的亚利桑那大学地球科学家 Karl Flessa 认为,第 319 分钟改变了美国对墨西哥“作为科罗拉多河的合作伙伴而不是对手”的看法。

“墨西哥和各州将同时合作,共同分配科罗拉多河的水,”弗莱萨说。“墨西哥现在在餐桌旁有一席之地。”

2017 年的 Minute 323 协议旨在加强该盆地的共同管理,让墨西哥继续像约旦在以色列加利利海那样在米德湖储存水。除了要求美国在墨西哥水项目中投资 3150 万美元外,第 323 分钟还列举了几个水交换机会,并成立了两国海水淡化工作组。

IBWC 的外交事务官员 Sally Spener 表示,第 323 分钟“超越了党派政治”。

“人们担心这会以某种方式流血并以某种方式破坏我们的水关系,但实际上这并没有发生,”Spener 说。“我们在这个领域开展业务,这些其他问题不会定期影响我们。”

只是工具箱中的工具?

科罗拉多河流域对海水淡化并不陌生。位于亚利桑那州莫雷洛斯大坝东北约两英里处的一个大部分已废弃的设施,距离河流的鹅卵石河岸仅一箭之遥。

Yuma 海水淡化厂于 1992 年和 1993 年短暂运行,最初是在 1970 年代构思的,目的是处理从亚利桑那州流向墨西哥的含盐农业径流。在施工期间,美国设立了主出口排水管延伸 (MODE) 运河,以暂时将农业径流从亚利桑那州的 Wellton-Mohawk 灌溉和排水区转移到索诺拉州的一个沙漠地区。但该排水系统创造了一个“意外湿地”,即Ciénega de Santa Clara。

以超过三分之一的能力运行尤马海水淡化厂将消除湿地的生命线,用海水淡化操作中残留的盐水浓缩物代替栖息地的盐水资源,这些盐水对一些湿地的植物群来说太咸了。在 1993 年遭受洪水破坏后,该设施仅在 2010-11 年进行了一次试运行。

“我们处于待命状态,”垦务局副区域经理迈克诺里斯说。“如果发生危机,那么就必须做出决定——你是保护湿地还是处理水安全问题?”

Ciénega de Santa Clara 生态系统位于科罗拉多州圣路易斯里奥以南约 1 小时车程处,可通过索诺拉州 40 号公路进入,这是一条与干涸的科罗拉多河河道平行的空旷乡村公路。高速公路的一个突然出口导致了一条由崎岖沙洲组成的尘土飞扬的小径。

在咸水第一次遇到沙子的地方,水库只有几英寸深。但是一个木制码头延伸到一个 15,000 英亩的沼泽地,那里是白鹈鹕和掠食性鱼鹰在上面循环的茂密栖息地。

当径流突然开始流入Ciénega时,胡安·布特隆·门德斯 20 多岁。

“我们过去常常步行从这里到那里——而且我们不需要下水就可以走路,”现年近 70 岁的布特隆-门德斯回忆道。“随着时间的流逝,水不断上升,不断上升,不断上升。”

Butron-Mendez 是一名农民,同时也监测 Pronatura 的鸟类,他说他担心如果美国选择经营尤马脱盐厂,Ciénega 的濒临灭绝的鸟类可能会完全消失。他解释说,1970 年代后期的突然洪水让鱼类种群繁殖并“为如此多的植被赋予了生命”。

由于一致认为这个独特的生物圈应该保持完整,边界两边的专家一直在推广其他确保水安全的方法——一些通过增强项目,另一些通过密集的保护策略。

新墨西哥大学水资源项目主任约翰弗莱克支持后者。他引用圣地亚哥县作为一个警示故事。这是一个成功实施保护措施以应对干旱的地区——在已经对卡尔斯巴德海水淡化厂做出了昂贵的购买承诺之后。

弗莱克说:“他们设法摆脱了混乱,但他们不得不为水付钱。”

圣地亚哥县水务局 (SDCWA) 水资源经理 Jeremy Crutchfield 在承认海水淡化成本高的同时,强调确保当地供应发展和保护的重要性。

经过 15 年的研究,圣地亚哥县水务官员于 2012 年与卡尔斯巴德工厂的开发商和经理 Poseidon Water 建立了公私合作伙伴关系。据 Crutchfield 称,该设施于 2015 年开业,满足了圣地亚哥县约 10% 的需求,并使家庭每月水费增加了约 5 美元。

Crutchfield 说:“很多低垂的果实——淋浴喷头、马桶更换件、智能电表、草坪更换件——很多已经完成了。”“我们必须继续开发和改善这些机会,但我们也必须满足纳税人的需求。”

根据亚利桑那大学地球科学家弗莱萨的说法,如果美国和墨西哥确实继续在科尔特斯海沿岸建造海水淡化设施,那么将水运到遥远的农业区的成本将是“惊人的”,而且建设将需要大约十年的时间。

“让我们停止谈论没有足够水的事实,”弗莱萨说,他赞成诸如转向更高价值的作物和推进水资源回收等解决方案。“让我们谈谈需求太多了。”

虽然承认海水淡化可能会在该地区的未来发挥一定作用,但弗莱萨警告说,这几乎不是“灵丹妙药”。

亚利桑那大学的梅格达尔说,官员们必须做出选择,即海水淡化是“工具箱中的一个工具”,如保护和水再利用,还是该技术“某种程度上是救世主”。

“我认为没有理由限制对海水淡化的考虑,在这一点上,海水淡化确实是一种主流的增强方法,”梅格达尔说。“美国和墨西哥之间的协议如何运作还有待观察,看看你是否可以基本上做以色列和约旦之间正在发生的事情——共同资助安装与其他供水相关的技术。”

拥抱“最后的手段”

面对跨州和全国范围内日益恶劣的环境条件,美国西部水资源政策制定者正在逐步采用以色列和约旦已经采用的创新但成本高昂的解决方案。特拉维夫大学教授转为国会议员的塔尔强调说,这两个边界都具有“一个富裕的霸权国家与一个发展中国家的贫穷国家相邻”的不可忽视的相似性。

“以色列人学到的教训是,仁慈符合你的自身利益,”他说。

这两个遥远的沙漠地区之间存在许多关键差异,但它们共同的气候和外交斗争可以引导它们走上类似的资源协作管理道路。

以色列区域合作部官员 Fixler 指出以色列和美国西部的水务部门之间存在一些分歧——强调美国依赖私有化、开放的市场这一事实。

与此同时,以色列的法规规定,无论供水的实际成本是多少,每个居民都必须为水支付相同的价格。Fixler 解释说,无论是否需要长途运输穿越不断变化的海拔高度,例如从地中海到耶路撒冷的半英里高地,都可以在以色列的取水成本最低的地方进行取水。

“水的关税使该行业成为一个封闭的市场,”他说。

以色列跨境环境组织 EcoPeace Middle East 的负责人 Gidon Bromberg 表示,以色列也只是开始将海水淡化作为“最后的手段”。他解释说,以色列的淡水如此昂贵,因此使用淡化水进行环境恢复(例如恢复河流流量或重新填充天然盆地)在经济上更有意义。

Bromberg 表示担心,另一方面,美国西部各州没有实施足够的效率改进措施,只有政府补贴才能使农民能够购买淡化水。他认为,与以色列和约旦不同,科罗拉多河三角洲地区很容易受到补贴资源意愿的变化的影响——从某种意义上说,这“实际上使科罗拉多系统比以色列系统更脆弱”。

亚利桑那州水资源部主任布沙茨克认识到协调“多个司法管辖区与多个当局”的挑战,但吹捧海水淡化是保障供应安全的有力工具。

“我不相信有足够的保护来缩小我们在未来看到的差距,”他说。

虽然在 Buschatzke 看来,两国海水淡化将对该地区有所帮助是毫无疑问的,但他表示,剩下的争论集中在最终目标上——资源应该用于增长还是用于补充河流流量。无论哪种方式,保持强大的两国伙伴关系都将是关键。

“在管理河流时,我们需要所有人都在甲板上,”他说。

最终,布沙茨克将海水淡化描述为一种可以“帮助减少脆弱边境地区冲突”的工具和“让人们团结起来的谈判筹码”。

“每个人都需要水,每个人都想要水,这为人们聚集在一起创造解决方案创造了机会,”他说。

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