Исследование, проведенное профессором гражданского строительства и экологической инженерии и исполнительным директором Исследовательского института Прерий Правином Кумаром, оценило 14 мест по всему миру, испытывающих нехватку воды, на предмет возможности гипотетической структуры, способной улавливать водяной пар над океаном и конденсировать его в пресную воду - и делать это таким образом, чтобы он оставался выполнимо в условиях продолжающегося изменения климата.

Кумар, аспирант Афифа Рахман и профессор атмосферных наук Франсина Домингес опубликовали свои выводы в журнале Nature Научные отчеты.

"Нехватка воды - это глобальная проблема, и она касается непосредственно здесь, в США, в связи с падением уровня воды в бассейне реки Колорадо, которое затрагивает всю западную часть США", - сказал Кумар. "Однако в субтропических регионах, таких как Западная часть США, близлежащие океаны постоянно испаряют воду, потому что там достаточно солнечной радиации из-за очень небольшого облачного покрова в течение всего года".

По словам исследователей, предыдущие методы рециркуляции сточных вод, засева облаков и опреснения имели лишь ограниченный успех. Несмотря на то, что опреснительные установки установлены в некоторых районах по всему миру, они сталкиваются с проблемами устойчивости из-за образования рассола и сточных вод, насыщенных тяжелыми металлами, - настолько, что Калифорния недавно отказалась от мер по установке новых опреснительных установок.

"В конечном счете, нам нужно будет найти способ увеличить поставки пресной воды, поскольку консервированной и оборотной воды из существующих источников, хотя и необходимой, будет недостаточно для удовлетворения потребностей человека. Мы думаем, что наш недавно предложенный метод может сделать это в больших масштабах", - сказал Кумар.

Исследователи провели атмосферный и экономический анализ размещения гипотетических морских сооружений шириной 210 метров и высотой 100 метров.

Проведя свой анализ, исследователи пришли к выводу, что улавливание влаги с поверхности океана возможно во многих регионах мира, испытывающих нехватку воды. Предполагаемый водоотдача предлагаемых сооружений могла бы обеспечить пресной водой крупные населенные пункты в субтропиках.

Один из наиболее надежных прогнозов изменения климата заключается в том, что засушливые регионы станут более сухими, а влажные районы - более влажными. "Нынешние регионы, испытывающие нехватку воды, вероятно, будут еще более засушливыми в будущем, что усугубит проблему", - сказал Домингес. "И, к сожалению, люди продолжают переезжать в районы с ограниченным количеством воды, такие как Юго-запад США".

Однако этот прогноз все более засушливых условий благоприятствует новой технологии сбора океанических паров.

"Климатические прогнозы показывают, что поток океанических паров со временем будет только увеличиваться, обеспечивая еще больше запасов пресной воды", - сказал Рахман. "Итак, идея, которую мы предлагаем, будет осуществима в условиях изменения климата. Это обеспечивает столь необходимый и эффективный подход к адаптации к изменению климата, особенно для уязвимых групп населения, проживающих в засушливых и полузасушливых регионах мира".

Исследователи сказали, что одной из наиболее элегантных особенностей этого предлагаемого решения является то, что оно работает подобно естественному круговороту воды.

"Разница в том, что мы можем определить, куда уходит испарившаяся вода из океана", - сказал Домингес. "Когда Правин обратился ко мне с этой идеей, мы оба удивились, почему никто не подумал об этом раньше, потому что это казалось таким очевидным решением. Но раньше этого не делалось, и я думаю, это потому, что исследователи так сосредоточены на наземных решениях - но наше исследование показывает, что другие варианты на самом деле существуют ".

Исследователи заявили, что это исследование открывает двери для новых инвестиций в инфраструктуру, которые могут эффективно решить проблему растущего глобального дефицита пресной воды.

Университет Иллинойса Урбана-Шампейн, профессура Ловелла на кафедре гражданского строительства и охраны окружающей среды, Университетская стипендиальная программа и Национальный научный фонд поддержали это исследование.