לקליפורניה יש בעיית מים.
תוכן
- פרויקט שנולד בערש האנושות
- משאב משותף דורש מידע משותף
- גישה מבוססת שוק
- מערכת שכולם יכולים לסמוך עליה
- מקניה ועד קליפורניה
- כדור הארץ מתייבש
המדינה היא מעצמה חקלאית, מייצרת למעלה משליש של הירקות של ארצות הברית ומייצר מעל 50 מיליארד דולר בשנה, אבל התפוקה העצומה והמגוונת שלה דורשת כמות עצומה של מים.
במשך עשרות שנים, חקלאים ועסקים שאבו מי תהום מהאקוויפרים של קליפורניה, שכבות הסלע החדירות שמחזיקות מים מתחת לאדמה, והתוצאות היו מפחידות. כאשר אקוויפרים מתנקזים מהר יותר ממה שגשם יכול לחדש אותם, הקרקע למעשה שוקעת, תופעה שנקראת "שקיעה". באזורים שבהם מבנים וכבישים נחים על פני הקרקע, הדבר עלול לגרום לנזק.
"קליפורניה היא ענקית עבור החקלאות האמריקאית", אמר אלכס ג'ונסון, מנהל קרן Freshwater של The Freshwater Trust, ל-Digital Trends. "אבל זה תלוי מאוד במי תהום, ויש כמה אגנים בעמק המרכזי שהתרוקנו כל כך במהלך בעשורים האחרונים שהם נמוכים בגובה של 20 רגל מכיוון שהאקוויפרים האלה נוקזו וכל האדמה התיישבות."
כאשר האקוויפרים שוקעים, הם לא רק מהווים סיכון לתשתיות על הקרקע. סלע ואדמה קורסים יחד, ומסירים את החלל שבו יכלו פעם להצטבר מים. זה יכול להיות קטסטרופלי, כמו
לפי מחלקת משאבי המים של קליפורניה, בשנה ממוצעת מי התהום מהווים 38 אחוז מאספקת המים של המדינה; בשנים יבשות המספר הזה יכול לקפוץ מעבר ל-46 אחוז.אם קליפורניה עומדת למנוע דלדול נוסף של אקוויפרים ולשרוד בצורת כמו זו שפקדה אותה מ-2011 עד 2017, המדינה תצטרך לנהל את השימוש במי התהום שלה. בעמק המרכזי, קבוצת ארגונים עובדת על פרויקט שעשוי לבלום את הזרם באמצעות שילוב של שתי טכנולוגיות: האינטרנט של הדברים (IoT) ובלוקצ'יין.
פרויקט שנולד בערש האנושות
האתגר הגדול הראשון היה להבין כיצד לנטר את מפלס מי התהום ברחבי המדינה. למרבה המזל, זה נושא שאנשים באזורים אחרים של הגלובוס מתמודדים איתו כבר שנים, וכבר פיתחו פתרונות עבורו.
"אנחנו בעיקר עושים את זה היום במזרח אפריקה", אומר אוון תומס, מנכ"ל SweetSense, חברה שמשתמשת בחיישנים המחוברים ללוויין כדי לנטר את אספקת המים הכפרית. "למעשה יש 30 אחוז פחות גשמים מעל מזרח אפריקה במהלך כל שנה במשך 30 שנה", הוא מסביר, "אז הבצורת היא בעצם כל שנה עכשיו, במקום כל עשר או 20 שנה, וההשלכות של הבצורת הן באמת חָמוּר. 250,000 אנשים מתו ב-2011 בגלל הבצורת באתיופיה ובקניה, וכמעט עשרה מיליון אנשים נפגעו".
בקניה, SweetSense שיתפה פעולה עם IBM Research, ובתמיכת הסוכנות האמריקאית לפיתוח בינלאומי (USAID), הם בנו מערכת שתשתמש בחיישני IoT כדי "לנטר את השימוש והביקוש במי תהום, לתאם את זה לזמינות המים העיליים של גשמים, ולאחר מכן גם, רוב חשוב להשתמש בנתונים האלה כדי לזהות מתי משאבת מים נכשלת כדי שנוכל לצאת ולתקן את זה ולוודא שלאנשים יש גישה למים כל השנה."
השימוש ב-IoT מרגש: הנה טכנולוגיה שרבים מקשרים קודם כל למכשירי מטבח ו אלכסה רמקולים, המשמשים להצלת חיים מבצורת. IoT, האינטרנט של הדברים, מתייחס, בגדול, ליכולת של מכונות לתקשר זו עם זו.
הנה טכנולוגיה שאנשים רבים מקשרים תחילה למכשירי חשמל ורמקולים של אלקסה, המשמשת להצלת חיים מבצורת.
תארו לעצמכם את הדירה המודרנית והטכנית: אולי יש לכם רכזת בית חכם שכאשר השעון יצלצל ב-7 בבוקר, אומר לחכם שלכם. רמקול להשמעת אזעקה, מכונת הקפה שלך כדי להתחיל לבשל סיר, הטלוויזיה שלך כדי להפעיל ולהחליף ערוץ לבוקר חֲדָשׁוֹת. אם הטמפרטורה בחוץ מתחת לסף מסוים, התרמוסטט החכם שלך מגביר את החום. למרות שייתכן שתכנתת את ההוראות הללו בתחילה, המכונות יכולות "לדבר" אחת עם השנייה ולבצע הוראות מבלי שאדם יבנה אותן.
חשוב לציין, מכשירים יכולים לתקשר זה עם זה מבלי להסתנכרן עם האינטרנט הרחב יותר, וזה חיוני לעבודה של SweetSense באפריקה.
"הסיבה שזה IoT היא שאנחנו לגמרי מחוץ לרשת", מסביר תומס. "אין שירות סלולרי, אין חשמל, אין חיבורים לשירותים, אז יש לנו מכשיר עצמאי, חיישן מופעל על ידי שמש המחובר למשאבות הללו שיכול לנטר את אספקת המים ולחבר אותה באמצעות לוויין רשתות."
החיישנים יכולים להתאים לכף היד של אדם, והם מופעלים על ידי "פאנל סולארי של 2 וואט בגודל של ספר קטן בכריכה רכה".
משאב משותף דורש מידע משותף
היכולת למדוד במדויק את השימוש במי תהום הוא צעד מכריע, אבל זה לא מספיק רק להחזיק מכשירים מדויקים. מי תהום הם משאב מסובך במיוחד לניהול. הכל נמצא מתחת לאדמה, מחוץ לטווח הראייה, ובגלל כמה זה חיוני למגוון תעשיות, כולם רוצים את הלגימה שלו במזרקה.
"אני חושב שיש קושי מובנה בניהול מים וניהול משאבי טבע שבו קשה לעקוב אחר מי עושה מה ולעקוב אחרי זה לאורך זמן", אומר ג'ונסון. "אין הרבה אמון בין משתמשים, במיוחד בין משתמשים לבין הממשלה או סוכנויות ניהול מקומיות לגורמים אחרים שרוצות את אותו משאב."
השימוש במי תהום הוא דוגמה מצוינת לכך הטרגדיה של נחלת הכלל, הרעיון שהוצג עם משאב משותף, אנשים יחליטו למקסם את השימוש שלהם של זה, למרות העובדה שאם כולם יעשו זאת, זה עלול לרוקן את המשאב ולגרום לאבדון קְבוּצָה.
ניהול משאב משותף כמו מים, כזה שאנשים מרגישים זכאים לו באופן טבעי, מחייב לא רק את הישרדות הקבוצה תלויה בכך שכולם יקיצבו את השימוש בו. זה דורש אמון. כל אדם רוצה לדעת שכולם משחקים לפי אותם כללים.
"מים הם משאב משותף", אומר נתן וואנגוסי, מוביל טכני למים ב-IBM Research Africa, "מה שאומר שאם אנחנו מפיקים מה אותו אקוויפר אנחנו צריכים שיהיו לנו תנאים לגבי כמה אנחנו שואבים, באיזה קצב אנחנו שואבים... כך שהרעיון הזה של קונצנזוס הוא מאוד חָשׁוּב."
גישה מבוססת שוק
וואנגוסי והצוות שלו עובדים בקניה, באזור שהוא מתאר כ"מאוכלס בדלילות" ו"פסטורלי ברובו... תלוי מאוד במי תהום". זה גם אזור שקשה לפרוס בו הרבה טכנולוגיות פתרונות. וואנגוסי וצוותו החליטו להתמקד כיצד לייצר רווחים מזכויות מים.
"אתה חושב על כל משאב טבעי אחר, כמו מינרלים, אדמה, גישה ליכולת לזהם", מסביר וואנגוסי, "אתה מקבל את אלה זכויות באמצעות היתר כלשהו... אם יש לך אשראי פחמן, אתה מקבל אישור כלשהו להכניס כמות מסוימת של פחמן לתוך סביבה."
כמו כן, אם יש לך אדמה בבעלותך, אתה יכול לגדל יבולים ויש לך זכות למכור את היבולים האלה. אם אתה בעל מכרה, אתה יכול להפיק ממנו מינרלים ולמכור אותם. עם זאת, מי תהום מסובך יותר.
"מה ששונה בזכויות מים, יותר מזכויות אחרות במשאבי טבע, הוא שאי אפשר להמיר זכויות מים ישירות... לכלי מסחרי".
וואנגוסי וצוותו הסתפקו ברעיון של זיכויים למי תהום. זיכוי מעניק לבעלים את הזכות להפיק כמות קבועה של מים מהקרקע, ואם הבעלים אינו רוצה בכך מנצלים את הזכות הזו בעצמם, הם יכולים "להמיר אותם למכשירים מסחריים שאתה יכול לסחור בהם בפתיחה שׁוּק."
עם זאת, שווקים עוסקים באמון. האנשים המעורבים צריכים לסמוך על כך שהמוצר שהם קונים - במקרה הזה הזכות להפיק מי תהום - תקף, והם צריכים לסמוך על כך שאף אחד אחר לא משחק במערכת. למה שחקלאי יגביל את עצמו רק למים שהוא יכול להרשות לעצמו לקנות עבורם אישור אם הוא חושד שהשכן שלו שואב מים בנטישה פזיזה? לכולם צריכה להיות גישה למידע הזה, ולדעת שהמידע אמין.
מערכת שכולם יכולים לסמוך עליה
"הטכנולוגיה שנועדה לתמוך בקונצנזוס ובגישה דמוקרטית למידע", אומר וואנגוסי, "היא בהגדרה Blockchain, כי אתה יש לך את הרעיון הזה של ספר חשבונות שהוא בלתי ניתן לשינוי, ואז יש לך את הרעיון של חוזה חכם שיכול להעביר עסקאות בתוך הבלוקצ'יין הזה רֶשֶׁת."
בלוקצ'יין היא הטכנולוגיה שעומד בבסיס מטבעות קריפטוגרפיים כמו ביטקוין, אבל יש לו הרבה פוטנציאל ליישומים אחרים. בפשטות, Blockchain הוא ספר חשבונות מבוזר, המשותף לכל מי שרוצה גישה אליו.
כאשר מספר צדדים מבצעים עסקה או עסקה אחרת (למשל, רישום "חוזה חכם") בבלוקצ'יין, הצדדים האחרים ברשת מאמתים זאת ומבטיחים את מקומו ברשומה. המידע זמין לכל המשתמשים, ואף אחד לא יכול לשנות אותו לאחר מעשה, מכיוון שהנתונים צריכים לעמוד בקנה אחד עם העותקים שיש לכל השאר.
החיישנים של SweetSense יכולים לעקוב במדויק אחר כמות מי התהום הנמשכת מכל משאבה מערכת, ומעבירים את המידע הזה לבלוקצ'יין של יבמ באמצעות לוויינים, כך שהנתונים זורמים אפילו במרוחק אזורים. ב-Blockchain, משתמשים יכולים לקנות ולמכור את קרדיט המים שלהם, אפילו לרשום חוזים חכמים לרכישה אוטומטית או למכור כשהמחיר מתאים, וכולם יכולים לראות אילו משאבות מתפקדות או לא, לאן שואבים מים וכדומה עַל.
מקניה ועד קליפורניה
המערכת, שפותחה באפריקה, היא ברכה לקהילות הפסטורליות התלויות במי התהום שם. ל- Freshwater Trust, נראה שיש לו גם הרבה פוטנציאל עבור קליפורניה. למרות שאנשים אולי לא מקשרים מיד את קניה וקליפורניה במוחם, שני האזורים מסתמכים על חקלאות, ושניהם מסתמכים על מי תהום.
תומס עבד בעבר עם קרן Freshwater, והם ראו הזדמנות לשתף פעולה.
"מכיוון ש-TFT ניסתה להבין איך לעזור לחקלאים לפקח בפועל על מים וכיצד לעזור לחקלאים לעמוד בדרישות הקיימות של מי התהום פעל", אומר תומס, "והכי חשוב, כיצד לעזור להם באופן שיקל על הכאב של תקנות חדשות ויוצר תמריצים בשוק עבור משתתפים."
יוצרי הפרויקט התלהבו מהסיכוי למה שהם מכנים "טכנולוגיה הפוכה העברה", של מערכת שהונדסה בעולם המתפתח שבאה לעזור לקליפורניה, לב ליבה של ה- עולם הטכנולוגיה.
"קל, אני חושב, בתרבות האמריקאית, להרגיש שאנחנו הכי טובים", אומר ג'ונסון. "כי אמרו לנו את זה, או שאמרנו לעצמנו את זה הרבה. יש המון מקומות שבהם מתרחשת חדשנות, ואני חושב שמהירות הטכנולוגיה הפכה לדמוקרטית מאיפה חלק מההתקדמות הטכנולוגית המעניינת באמת מגיעה".
בהתחשב בתפקידה המרכזי של קליפורניה בתעשיית הטכנולוגיה, יש שם קצת אירוניה, היצואן הגדול של חדשנות ששואב טכנולוגיה מארץ רחוקה.
"קליפורניה היא די טכנית במובן מאוד ספציפי", אומר ג'ונסון, "ובדרך כלל זה לא קשור לחקלאות. אז אני חושב שיש כנראה הרבה תחומים שבהם לעולם המתפתח יש תורות ויש חידושים שיכולים ללמד את זה את העולם המפותח".
גבה של האנושות אולי עדיין לא נלחץ אל הקיר, אבל אנחנו יכולים להרגיש אותו מתקרב.
מה שמערכת ה-IoT/Blockchain מציעה היא דרך לווסת את השימוש במי תהום שהיא שקופה ו בלתי מושחת, וזה מועיל בהתחשב בכך שחקלאים, בין אם בקניה או בקליפורניה, יכולים להיזהר מהממשלה מנדטים.
"אם נוכל ליצור מערכת אמינה, שהיא בלתי ניתנת לשינוי, ומראה שבסך הכל המשאב הזה, חודש אחרי חודש, שנה אחר שנה, מנוהל באופן בר קיימא, אבל נותן למשתמשים את הפרטיות והאבטחה שהם צריכים כדי להשתמש במערכת הזו", אומר ג'ונסון, "עכשיו אנחנו שִׂיחָה."
"החקיקה הולכת לכפות ביקוש לסוגים חדשים של מערכות אלה", הוא מוסיף, וכך ארגונים כמו Freshwater Trust מנסים "להבין דברים לפני שכולם יחזרו נגד הקיר …"
כדור הארץ מתייבש
גבה של האנושות אולי עדיין לא נלחץ אל הקיר, אבל אנחנו יכולים להרגיש אותו מתקרב.
"אין לנו מים זמינים כל השנה, באמת בשום מקום בעולם, וזה הופך למשבר", אומר תומס. "הבצורת מחמירה את הנושא הזה, הביקוש מחריף את הנושא הזה, וצריך לוודא שהמים זמינים היכן שצריך ומתי שצריך. ואנחנו לא נוכל לעשות את זה בדרך הישנה", הוא מוסיף. "אנחנו לא רק הולכים לבנות שוב סכרים חדשים, או לגנוב את כל המים מההרים. אנחנו צריכים להיות מסוגלים לנהל את המים היכן שהם נמצאים".
הבצורת לא פוגעת רק בחקלאות. הצהרה עדכנית של שירות היערות של USDA מציין ש 18 מיליון עצים מתו בקליפורניה מאז 2017, מה שהביא את סך המתים מאז 2010 ל-149 מיליון. הקליפות הללו משתרעות על פני מיליוני דונמים, ים של התלקחות שמחכה לניצוץ. הבצורת הממושכת של קליפורניה עלתה במקביל לעלייה בשריפות, כולל שריפת המחנה של 2018, השריפה הקטלנית ביותר בהיסטוריה של קליפורניה.
יידרש מדיניות ציבורית חזקה וחדשנות טכנולוגית כדי למנוע אסון, וקליפורניה ממנפת את שניהם.
"לנו כבני אדם יש גישה לטכנולוגיה כמעט כמו אלים כרגע", אומר ג'ונסון. "בואו תהיה תחושה של דחיפות וננסה דברים וניישם כמה מהטכנולוגיות הללו היכן שהן נחוצות ביותר."
המלצות עורכים
- עזוב את האינטרנט של הדברים. הנה מה שבאמת מייצג IoT
