Ученые выяснили, как добыть воду из самой сухой и жаркой пустыни на Земле

Фото из открытых источников

Ученые предложили удивительное решение проблемы нехватки воды в одном из самых засушливых мест на планете: туман. Собирая влагу из воздуха, утверждают они, можно будет обеспечить уязвимые сообщества в чилийской пустыне Атакама столь необходимой водой. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Environmental Science.

Атакама — самая сухая неполярная пустыня. Здесь в некоторых местах выпадает всего 1–3 миллиметра осадков в год. Это не помешало жизни там процветать: известно, что выносливые  бактерии населяют сухую, соленую и богатую сульфатами почву, а растительная жизнь процветает, несмотря на враждебность. А как насчет людей? Удивительно, но люди тоже там живут, в основном в прибрежных городах и поселках. Их основной источник воды — подземный водоносный горизонт, расположенный внутри страны, у подножия Анд, который в последний раз пополнялся между 17 000 и 10 000 лет назад, когда в пустыне еще выпадали осадки. Теперь он высыхает.

В новом исследовании команда обратила внимание на Альто-Хосписио, быстрорастущий муниципалитет с населением более 143 000 человек. Около 10 000 человек в регионе живут в неформальных поселениях, подавляющее большинство из которых не подключены к сетям водоснабжения. Жители здесь получают воду на грузовиках или полагаются на проколы в общественной сети.

Их шаткое положение делает их уязвимыми к нехватке воды, но теперь у нас может быть решение в виде скромного тумана. Сбор тумана — метод, который включает сбор и хранение воды в тумане — может стать неиспользованным и недорогим источником воды для сообществ в пустыне Атакама, утверждают исследователи.

«Это исследование представляет собой заметный сдвиг в восприятии использования туманной воды — от сельского, довольно мелкомасштабного решения до практического водного ресурса для городов», — сказала соавтор исследования Вирджиния Картер Гамберини. «Сбор и использование воды, особенно из нетрадиционных источников, таких как туманная вода, представляет собой ключевую возможность для улучшения качества жизни жителей».

Но как же «собрать» туман? Ответ — это тонкая, влагоулавливающая сетка, натянутая между двумя столбами. По мере того, как капли скапливаются на сетке, они падают в желоб и стекают в резервуары для хранения воды.

Исследователи демонстрируют, что использование такого метода на площади 100 квадратных километров вокруг Альто-Хосписио может генерировать от 0,2 до 5 литров туманной воды на квадратный метр каждый день. В пик исследования — август и сентябрь 2024 года — этот потенциал достигал до 10 литров на квадратный метр в день, хотя он ограничен большими высотами. 

После очистки эту воду можно использовать для питья, а также в сельском хозяйстве или горнодобывающей промышленности.

Исходя из среднегодового показателя сбора воды в 2,5 литра на квадратный метр в день, исследователи подсчитали, что для удовлетворения еженедельной потребности в воде в 300 000 литров для 10 301 человека, живущих в городских трущобах Альто-Хосписио, потребуется 17 000 квадратных метров сетки. Между тем, всего 110 квадратных метров могли бы удовлетворить годовую потребность в орошении зеленых насаждений города (100 000 литров).

«Наши результаты показывают, что туман может служить дополнительным городским водоснабжением в засушливых районах, где изменение климата усугубляет нехватку воды», — добавил Картер. Однако сбор тумана не должен рассматриваться как единственное решение проблемы нехватки воды, а как часть более широкого подхода, предупреждает группа. 

Для того чтобы стратегия сработала, потребуются оптимальные географические и атмосферные условия. «Ключевые предпосылки включают плотность тумана, подходящие ветровые режимы и хорошо ориентированные возвышенные рельефы», — объяснила соавтор исследования Натали Вербрюгге, добавив, что также необходимо будет учитывать сезонную изменчивость тумана — в Альто-Хосписио сезон тумана длится с мая по октябрь. Им также нужно будет оценить качество собранной воды и подумать о том, какую обработку она может потребоваться, чтобы сделать ее безопасной для питья.

Тем не менее, его обещания вселяют в команду надежду.

«Мы надеемся побудить политиков интегрировать этот возобновляемый источник в национальные водные стратегии», — заключил Картер. «Это может повысить устойчивость городов к изменению климата и быстрой урбанизации, а также улучшить доступ к чистой воде».