Bien que les hydrologues disent que la Californie est sortie de sa plus récente sécheresse, la façon dont les villes s'approvisionnent en eau pèse plus que jamais sur les experts de l'État.

David Sedlak, professeur de génie civil et environnemental à l'UC Berkeley, dit notre infrastructure hydraulique urbaine, principalement construit après la Seconde Guerre mondiale alors que la Californie subissait un développement massif, a besoin d'une mise à niveau majeure pour que nos villes continuent de prospérer dans l'avenir.

"Quand vous pensez à la façon dont nous utilisons l'eau en Occident, nos villes sont le moteur de notre économie, " il dit.

Sedlak, également directeur adjoint de Reinventing the Nation's Urban Water Infrastructure (ReNUWIt), un centre de recherche en ingénierie financé par la National Science Foundation, et codirecteur du Berkeley Water Center—a travaillé avec des scientifiques de tout le pays pour trouver de nouvelles façons de rendre nos systèmes d'approvisionnement en eau plus durables. Il est l'auteur de Water 4.0 :The Past, Présent, et l'avenir de la ressource la plus vitale du monde.

Berkeley News s'est entretenu avec Sedlak sur les nouvelles technologies en cours de développement pour recycler l'eau, capter les eaux pluviales et utiliser l'eau plus efficacement, et comment chacun de nous peut contribuer à l'effort.

Berkeley News :Quel est l'état actuel de nos infrastructures hydrauliques urbaines aux États-Unis ?

David Sedlak :Nos systèmes d'approvisionnement en eau amènent de l'eau dans nos villes de très loin, et cela signifie que nous avons besoin de beaucoup d'infrastructures - barrages, réservoirs, stations d'épuration et canalisations. Heures supplémentaires, ces systèmes doivent être remplacés, et nous n'avons pas dépensé assez d'argent pour les remplacer. Nous parlons de systèmes qui ont généralement 60 à 80 ans. Nous sommes maintenant confrontés à un défi :nous pouvons soit remplacer les systèmes par ce qui existait auparavant, ou profiter des avancées technologiques pour créer des infrastructures hydrauliques plus durables, résilient et rentable.

Quelles technologies sont développées ?

En Californie, nous commençons à recycler nos effluents d'eaux usées—ce que nous jetons dans les égouts, qui sort de nos machines à laver et descend dans la douche. On peut prendre l'eau qui vient d'une station d'épuration, et au lieu de le jeter dans nos fleuves, les baies et l'océan, nous pouvons le faire passer par une usine de traitement avancée qui utilise l'osmose inverse et la lumière ultraviolette, couplé avec du peroxyde d'hydrogène, pour décomposer tous les produits chimiques ou agents pathogènes qui ont franchi les étapes précédentes du processus de traitement. Nous pouvons transformer ce qui était autrefois des eaux usées inutiles en un nouvel approvisionnement en eau potable. Cela signifie que nous prélevons moins d'eau de l'environnement et laissons plus d'eau pour les poissons et d'autres fonctions écosystémiques. Ce processus est appelé réutilisation de l'eau potable.

Ces systèmes de recyclage de l'eau sont-ils déjà utilisés dans l'État ?

Il existe plusieurs de ces usines de traitement avancées en Californie. Le projet le plus ancien et le plus connu est situé dans le comté d'Orange. Il y en a plusieurs autres dans la région de l'Inland Empire en Californie du Sud. San Diego n'en a pas encore construit un, mais ils sont bien partis. Les grands acteurs de la Bay Area dans le recyclage de l'eau potable sont le Santa Clara Water District et la South Bay. Ils évaluent la faisabilité du recyclage de l'eau. Il est probable qu'ils auront un projet de recyclage d'eau potable en marche au cours de la prochaine décennie.

Quelle est la réaction du public à ces systèmes de traitement avancés ?

Parfois, quand vous parlez aux gens, ils disent, "Bien, Je ne veux pas boire mes eaux usées - cette eau était dans les toilettes, cette eau était dans la machine à laver. Ce n'est pas quelque chose que je veux boire. » On l'appelle souvent le « facteur beurk ». ce lien entre les déchets et l'approvisionnement en eau est rompu. Systèmes naturels gérés, tels que les zones humides artificielles ou les réservoirs, peut rompre le lien et rendre plus acceptable l'idée de recycler les eaux usées.

Pouvez-vous décrire ces zones humides, et leurs avantages ?

Les zones humides sont utilisées comme moyen peu coûteux de purifier les eaux usées. La première génération de zones humides de traitement n'était que ces endroits qui se formaient partout où les eaux usées traitées étaient rejetées dans l'environnement. Et si ces eaux usées n'étaient pas entièrement propres, les plantes et les microbes de la zone humide aideraient à la nettoyer en éliminant les éléments nutritifs qui restaient, ou des métaux ou des traces de produits chimiques organiques. Mais comme les gens ont commencé à prêter plus d'attention à ces zones humides, ils en sont venus à reconnaître qu'ils peuvent être conçus ou fabriqués pour améliorer leurs performances et rendre l'eau encore plus propre.

Où dans l'état pouvez-vous trouver ces zones humides artificielles ?

Les zones humides artificielles que nous avons passé le plus de temps à étudier sont un système du comté de Riverside sur la rivière Santa Ana appelé les zones humides du Prado. Ce système est utilisé pour purifier l'eau, en particulier pour éliminer les nutriments ou les produits chimiques ou les bactéries et virus qui restent dans l'eau après avoir subi le processus de traitement conventionnel. Les microbes qui vivent attachés aux plantes ou dans les sédiments en décomposent beaucoup et les transforment en dioxyde de carbone et en eau. Dans de nombreux cas, la lumière du soleil qui brille sur l'eau les brise.

Il existe d'autres zones humides de traitement qui ont été construites autour de la Californie, mais la plupart d'entre eux sont considérablement plus petits. Nous sommes actuellement en train de mener des expériences à l'appui de plusieurs types de systèmes de traitement des zones humides qui sont envisagés dans la région de la baie.

Quels types de contaminants se trouvent dans l'eau après avoir été traitée de façon conventionnelle?

Toutes les eaux usées en Californie passent par le processus de traitement des eaux usées conventionnel, qui a l'air, à toutes fins utiles, relativement propre. Mais ce n'est pas assez sûr pour boire et, dans de nombreux cas, il pourrait endommager l'environnement s'il n'est pas dilué par de l'eau provenant de sources plus propres.

Je pense que la question clé est, « Les concentrations de l'un de ces contaminants sont-elles suffisamment élevées pour causer des problèmes ? » En matière d'environnement, la première grande surprise est survenue il y a environ 20 ans lorsque les chercheurs ont découvert que de très petites quantités d'éthinylœstradiol, l'ingrédient actif de la pilule contraceptive, étaient présentes dans les eaux usées à des concentrations suffisamment élevées pour affecter les poissons. Dans ce cas, les concentrations étaient d'environ une partie par billion, ce qui est un montant incroyablement petit, mais il arrive que certains poissons soient très sensibles à ces hormones car elles jouent un rôle dans leur métabolisme et leur développement. Ces infimes quantités suffisaient à changer les phénotypes des poissons, ce qui fait que les poissons mâles présentent des caractéristiques femelles. Et cela affecte vraiment leur capacité à se reproduire. Cela peut provoquer l'effondrement d'une population.

Il y a d'autres produits chimiques dans les eaux usées qui pourraient affecter d'autres organismes aquatiques. C'est un peu moins clair s'il y a un effet ou non parce qu'il se passe tellement de choses quand on regarde les animaux dans la nature. Il est prouvé que certains des médicaments utilisés en thérapie humaine peuvent s'accumuler dans les poissons. Il existe des études de laboratoire qui montrent qu'ils peuvent affecter le comportement ou le métabolisme des organismes.

Le changement climatique affectera-t-il l'approvisionnement en eau du pays ?

Oui. Ici en Californie, d'ici la fin du XXIe siècle, nous allons avoir beaucoup moins de neige en montagne. Notre manteau neigeux contient environ 30 pour cent de l'eau que nous utilisons au cours d'un cycle annuel. De nombreuses villes de l'Ouest dépendent de la neige pour stocker l'eau. Et comme il fait plus chaud, la neige ne sera pas là. Nous devrons donc adapter notre système à la perte de cette importante forme de stockage d'eau.

Une autre chose est que les types de sécheresse que nous venons de vivre ici en Californie peuvent devenir plus fréquents. Si c'est le cas, il va falloir trouver des moyens de compléter les réservoirs qui vont s'assécher. Nous devrons peut-être trouver des moyens d'utiliser les eaux souterraines plus efficacement. Ou stockez plus d'eau pour surmonter les types de sécheresse que nous venons de vivre.

On dit que les Américains ne prévoient pas d'éventuelles calamités, comme le grand tremblement de terre qui devrait frapper la Bay Area. Est-ce vrai pour la sécheresse ?

Bien, Je pense que la différence entre une sécheresse et un tremblement de terre est qu'une sécheresse est un phénomène lent. Nous venons de traverser une sécheresse qui a duré sept ou huit ans et vous pouvez voir que nous commencions à peine à nous concentrer sur ce qu'il fallait faire à ce sujet. Du bon côté, une sécheresse est quelque chose qui augmente lentement et à mesure que les gens en prennent de plus en plus conscience, ils sont capables de consacrer plus de temps et d'efforts à essayer d'y remédier. Mais le problème, c'est que les types de solutions nécessaires pour faire face à la sécheresse demandent souvent beaucoup de temps à construire, il est donc difficile de construire un nouvel approvisionnement en eau pendant la nuit. C'est quelque chose qui prend des décennies. Si vous êtes obligé de le faire en peu de temps, ça va être beaucoup plus cher et ce n'est peut-être pas ce dont vous avez besoin à long terme.

Ce que je suis heureux de voir, c'est que l'État de Californie utilise la sécheresse comme une raison de penser à l'avenir. Donc, ce que nous n'arrêtons pas d'entendre du bureau du gouverneur, c'est que la sécheresse est peut-être terminée, mais cela ne veut pas dire que la crise est terminée. Peut-être que la sécheresse était fortuite. C'est peut-être quelque chose qui a aidé les gens à se concentrer sur les investissements à long terme nécessaires pour traverser le siècle.

Que pouvons-nous faire en tant qu'individus?

Je pense que nous pouvons tous faire beaucoup en tant qu'individus ici. Pour la plupart d'entre nous en Californie, la majorité de notre consommation d'eau se fait à l'extérieur. L'un des plus grands choix que nous faisons est la façon dont nous aménageons notre terre. Donc, si vous êtes propriétaire et que vous possédez une propriété, vous pouvez faire une énorme différence en passant d'une pelouse ou de plantes consommatrices d'eau à des plantes qui ne nécessitent pas autant d'eau. Mais même les personnes qui vivent en appartement ou vivent dans des villes denses peuvent faire la différence. Il existe toutes sortes d'appareils de plomberie disponibles sur le marché maintenant et nous pouvons changer nos habitudes pour économiser l'eau. C'est un processus graduel, et nous changeons lentement nos habitudes.

Quels types d'appareils économiseurs d'eau sont sur le marché à l'horizon ?

Vous pouvez acheter une douche à recirculation où vous vous lavez d'abord, puis vous appuyez sur un bouton et cette eau relativement propre dans laquelle vous vous douchez peut être recirculée, peut-être un peu réchauffé, et ensuite vous pouvez prendre une douche aussi longtemps que vous le souhaitez sans vous sentir trop coupable de vider le réservoir. Mais très peu de personnes en possèdent actuellement en Californie.

Vous pouvez également acheter des toilettes à vide - le genre de toilettes qu'ils utilisent dans les avions - mais la plupart des gens ne sont pas intéressés. Ils pensent que c'est trop compliqué ou qu'ils n'y voient aucun avantage potentiel. On verra. Peut-être que certains des premiers utilisateurs qui veulent montrer à leurs amis à quel point ils sont écologiques adopteront ces technologies à venir et aideront à lancer une nouvelle industrie.

L'administration Trump retire les États-Unis de l'accord de Paris sur le climat. Pensez-vous que cela va freiner les progrès dans la réinvention de nos infrastructures hydrauliques urbaines ?

La Californie semble suivre sa propre voie en matière d'environnement. Je ne peux pas imaginer comment nous allons arrêter de progresser avec ou sans le soutien de Washington. Je suis plus préoccupé par les autres régions du pays. C'est assez surprenant pour beaucoup de gens d'apprendre que la Floride, La Virginie et la Géorgie s'inquiètent des pénuries d'eau. C'est difficile d'amener le public et les élus quand ils entendent dire que le changement climatique n'existe pas ou que nos infrastructures n'ont pas besoin de plus d'investissements. Il y a donc des raisons de s'inquiéter au niveau national lorsque nous tournons le dos aux pénuries d'eau potentielles à l'avenir ou rejetons le changement climatique ou les investissements dans les infrastructures parce qu'ils ne sont pas dans toutes les préoccupations. C'est le genre de chose qui me préoccupe.