Susza to niedobór opadów przez dłuższy okres czasu, powodujący niedobór wody.
Narodowa Służba Pogodowa (NWS) opisuje pięć rodzajów susz: meteorologiczne, rolnicze, hydrologiczne, społeczno-ekonomiczne i ekologiczne - z których większość może mieć znaczący wpływ na Nowy Jork.1National Weather Service, "Understand Drought and Know How to Respond", Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna.
Susza meteorologiczna lub klimatologiczna jest definiowana w kategoriach odejścia od normalnego wzorca opadów i czasu trwania zagrożenia. W tym przypadku można wziąć pod uwagę zmiany klimatu. Mówiąc prościej, jest to sytuacja, w której suche wzorce pogodowe dominują na danym obszarze geograficznym. Ten rodzaj suszy ma powolny początek - zwykle trwa co najmniej trzy miesiące - i może trwać przez kilka sezonów lub lat.
Susza rolnicza łączy suszę meteorologiczną z wpływem na rolnictwo z powodu niedoborów opadów, zmniejszonych wód gruntowych i deficytów wody w glebie. Susza ta ma minimalny bezpośredni wpływ na Nowy Jork (NYC), ponieważ w granicach miasta nie prowadzi się znaczącej działalności rolniczej.
Susze hydrologiczne, które często ustępują suszom meteorologicznym i rolniczym, wiążą się z niedoborami zaopatrzenia w wodę powierzchniową i podpowierzchniową. Częstotliwość i dotkliwość susz hydrologicznych są często definiowane w skali zlewni. Chociaż klimat jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do suszy, inne czynniki - takie jak zmiany w użytkowaniu gruntów, degradacja gruntów i budowa zapór - wpływają na charakterystykę hydrologiczną zlewni.
Susza społeczno-ekonomiczna występuje, gdy niedobór wody zaczyna wpływać na podaż i popyt różnych towarów w populacji, indywidualnie i zbiorowo. Ten rodzaj suszy uwzględnia wszystkie wcześniej wymienione rodzaje susz.
Wreszcie, susza ekologiczna to epizodyczny deficyt dostępności wody, który prowadzi ekosystemy poza progi wrażliwości, wpływa na usługi ekosystemowe i wyzwala sprzężenia zwrotne w systemach naturalnych i ludzkich.2Krajowy Zintegrowany System Informacji o Suszach, "Czym jest susza: Susza ekologiczna", National Oceanic and Atmospheric Administration.
Jakie jest zagrożenie?
Susza różni się od innych zagrożeń pod wieloma względami. Jej skutki rozwijają się przez długi czas, a zakres zagrożenia może utrzymywać się przez dłuższy czas po ustaniu samej suszy. Na przykład większość definicji suszy społeczno-ekonomicznej wiąże zagrożenie z podażą, popytem i dobrami gospodarczymi. Brak ostatecznej i powszechnie akceptowanej definicji komplikuje ustalenie, czy susza występuje i jaki jest poziom jej dotkliwości. W porównaniu z innymi zagrożeniami naturalnymi, obszar geograficzny, skutki i czas trwania suszy są trudne do określenia ilościowego. Jest to szczególnie prawdziwe w Nowym Jorku, ponieważ jego woda pochodzi z trzech źródeł w stanie upstate.
Złożony miejski system zaopatrzenia w wodę to niezwykły wyczyn inżynieryjny. Jego początki znajdują się w zbiornikach na północy stanu i rozciąga się na ponad 125 mil, zaopatrując nowojorczyków w wysokiej jakości wodę.3NYC Department of Environmental Protection, "Final Environmental Impact Statement", w Water for the Future: Upstate Water Supply Resiliency, Departament Ochrony Środowiska NYC. Niedobory wody i zakłócenia mogą być spowodowane awarią głównego elementu infrastruktury systemu wodociągowego wynikającą z wieku, planowanym przestojem w celu przeprowadzenia zaplanowanych napraw, konserwacji, prac kapitałowych lub innych czynników. Niedobór wody może być również spowodowany suszą, która może wpłynąć na poziom wody w zbiorniku. Susze występowały w przeszłości i mogą wystąpić ponownie w przyszłości kształtowanej przez zmiany klimatyczne.
Departament Ochrony Środowiska miasta Nowy Jork (DEP) zarządza naszym systemem zaopatrzenia w wodę, zapewniając stały przepływ wody z dużych zlewni w stanie upstate przez złożoną sieć zbiorników, akweduktów, tuneli i osiedlowych wodociągów (lub wodociągów dystrybucyjnych).
Istotność
DEP opracował zasady postępowania w sytuacjach kryzysowych związanych z niedoborem wody, aby pokierować reakcją miasta na suszę.4NYC Law Department, "Chapter 21: Water Shortage Emergency Rules", w The Rules of the City of New York, American Legal Publishing. Obecne przepisy dotyczące sytuacji nadzwyczajnych związanych z niedoborem wody, zaktualizowane niedawno w maju 2022 r. w ramach przygotowań do zamknięcia akweduktu Delaware, obejmują trzy fazy: obserwacja suszy, ostrzeżenie przed suszą i stan nadzwyczajny związany z suszą.5NYC Law Department, "Chapter 21: Water Shortage Emergency Rules", w The Rules of the City of New York, American Legal Publishing. Stany zagrożenia suszą są podzielone na trzy etapy, z których każdy obejmuje coraz surowsze obowiązkowe ograniczenia zużycia wody. Czynniki takie jak panujące warunki hydrologiczne i meteorologiczne wpływają na wytyczne. DEP ogłasza stan zagrożenia suszą, gdy istnieje mniej niż 50-procentowe prawdopodobieństwo, że którykolwiek z dwóch największych systemów zbiorników - Delaware (zbiorniki Cannonsville, Neversink, Pepacton i Rondout) lub Catskill (zbiorniki Ashokan i Schoharie) - zapełni się do 1 czerwca, czyli początku roku wodnego. DEP ogłasza ostrzeżenie o suszy, gdy istnieje mniej niż 33-procentowe prawdopodobieństwo, że system Delaware lub Catskill wypełni się do początku roku wodnego.6NYC Department of Environmental Protection, Water Demand Management Plan, City of New York.
Każdego dnia do Nowego Jorku dostarczany jest ponad miliard galonów wody, prawie w całości grawitacyjnie.7Greg Moyer, "A Marvel of Engineering Meets the Needs of a Thirsty New York", New York Times, 16 października 2014 r. Codziennie używamy wody do zaspokojenia naszych podstawowych potrzeb - picia, kąpieli, gotowania i prania. Nic więc dziwnego, że budynki mieszkalne są naszymi największymi konsumentami wody, odpowiadając za 86% całkowitego zużycia wody.8Urban Green Council, New York City's Energy and Water Use 2014 and 2015 Report, Urban Green Council, październik 2017 r. Woda jest również wykorzystywana do celów instytucjonalnych, komercyjnych i produkcyjnych. Na przykład szpitale używają pary do dezynfekcji sprzętu medycznego, a woda jest również wykorzystywana w niektórych procesach produkcyjnych, w tym w rozlewniach w Nowym Jorku.
System zaopatrzenia w wodę NYC
Zużycie wody według użytkowania gruntów (milion galonów dziennie, procent dziennego zużycia)
Niedobory wody mogą być spowodowane suszą lub awariami naszej infrastruktury wodociągowej. Zanieczyszczenie wody wykracza poza zakres tego krótkiego profilu, który koncentruje się na suszy i infrastrukturze.
DEP ogłasza stan zagrożenia suszą, gdy istnieje uzasadnione prawdopodobieństwo, że przedłużający się okres suszy spowoduje opróżnienie zbiorników Nowego Jorku bez wdrożenia rygorystycznych środków mających na celu ograniczenie zużycia. DEP szacuje to prawdopodobieństwo w okresach suszy w porozumieniu z grupą zadaniową ds. zarządzania suszą w stanie Nowy Jork i Komisją ds. gotowości na wypadek katastrofy w stanie Nowy Jork. Analizy danych historycznych, schematu miesięcy suchych, jakości wody, bilansów magazynowych podsystemu, stanu systemu dostaw, budowy systemu, operacji konserwacyjnych, pokrywy śnieżnej, wzorców opadów, prognoz użytkowania i innych czynników stanowią podstawę szacunków.
Prawdopodobieństwo
Sporadyczne susze są normalną, powtarzającą się cechą praktycznie każdego klimatu w Stanach Zjednoczonych. Według Departamentu Ochrony Środowiska Stanu Nowy Jork(NYS DEC), średnie roczne opady w Nowym Jorku wahają się od 60 cali w Catskills do 28 cali w dolinie jeziora Champlain.9Departament Ochrony Środowiska stanu Nowy Jork, "Susza", stan Nowy Jork.
Jednak nawet przy umiarkowanym, wilgotnym klimacie, normalne wahania regionalnych wzorców pogodowych mogą prowadzić do okresów suszy. Ostatnie poważne susze w stanie Nowy Jork wystąpiły w połowie lat 60-tych, ponownie na początku i w połowie lat 80-tych oraz na początku XXI wieku. Według National Drought Atlas, przewodnika po nasileniu, częstotliwości i czasie trwania susz w kontynentalnych Stanach Zjednoczonych, pogoda, która przynosi 62 procent normalnych opadów lub mniej, występuje w Nowym Jorku jeden rok na 50. Monitorowanie suszy w USA rozpoczęło się w 2000 roku.10National Integrated Drought Information System, "Drought Conditions for New York County", National Oceanic and Atmospheric Administration.
Niedobór wody spowodowany suszą
Sporadyczna susza jest normalną cechą wielu klimatów w Stanach Zjednoczonych. Wynika ona z warunków klimatycznych, które mogą rozwijać się przez kilka miesięcy lub lat. Susza może trwać krótko lub długo. Skutki krótkotrwałej suszy mogą zostać pogorszone przez ekstremalne upały i/lub wiatr.
Niedobory wody spowodowane suszą mają wpływ na cały Nowy Jork. Ponieważ zbiorniki, które dostarczają nam wodę, znajdują się w górnej części stanu, opady deszczu w tym regionie, a nie w naszym mieście, decydują o tym, jak odpowiednie są nasze zapasy wody.
Stan Nowy Jork ma ogólnie umiarkowany, wilgotny klimat. Od 1963 roku Nowy Jork doświadczył siedmiu okresów suszy.11NYC Department of Environmental Protection, "Historical Drought & Water Consumption Data: New York City Drought Data", miasto Nowy Jork. Ostatnia poważna susza w stanie Nowy Jork miała miejsce w latach 2001-2003. Od lat 60. ubiegłego wieku wystąpiły cztery mniej dotkliwe susze. Po suszy w latach 60. region doświadczył bardziej wilgotnego okresu.
Ostatni okres suszy miał miejsce w grudniu 2001 roku, kiedy to DEP wydał ostrzeżenie przed suszą, ponieważ poziom zapasów wody w zbiorniku wynosił 44 procent. Miesiąc później DEP wydało ostrzeżenie o suszy, a w kwietniu 2002 r. ogłoszono stan zagrożenia suszą. W ciągu następnych ośmiu miesięcy zwiększone opady i zmniejszone zużycie wody złagodziły warunki suszy. Normalne warunki zostały przywrócone 2 stycznia 2003 roku, kończąc 14-miesięczną suszę.
Badanie przeprowadzone w 2011 roku przez Lamont-Doherty Earth Observatory (odnoszące się do historycznych zapisów pierścieni drzew) przewiduje, że dotkliwa susza podobna do tej z lat 60. może łatwo powrócić do większego regionu Catskills bez ostrzeżenia, a jej czasu trwania nie można przewidzieć.12Richard Seager, "Trwała susza w Ameryce Północnej: A Climate Modeling and Paleoclimate Perspective", Lamont-Doherty Earth Observatory, The Earth Institute at Columbia University. Oznacza to, że wilgotniejsze warunki, które panowały od lat siedemdziesiątych, mogą nie utrzymać się w przyszłości.
Niedobór wody spowodowany awarią infrastruktury
System zaopatrzenia Nowego Jorku w wodę sięga lat 40-tych XIX wieku, kiedy to otwarto akwedukt Croton w hrabstwie Westchester.13Miasto Nowy Jork, "Historia wody pitnej w Nowym Jorku", Miasto Nowy Jork. Woda przepływa codziennie przez złożony system zbiorników, akweduktów, tuneli i wodociągów do Nowego Jorku, a także wielu społeczności w stanie Nowy Jork. Ze względu na wiek, rozmiar i zasięg systemu, jego części mogą ulegać awariom.
Niedobór wody może wystąpić w wyniku awarii w dowolnym punkcie infrastruktury systemu wodociągowego. W zależności od lokalizacji i skali, awaria może mieć różny stopień oddziaływania. Na przykład awaria wodociągu może mieć wpływ tylko na określony obszar miasta, podczas gdy awaria tamy lub zawalenie się tuneli lub akweduktów może mieć wpływ na dystrybucję wody do całego Nowego Jorku.
Szczególny niepokój budzi obecnie akwedukt Delaware, który dostarcza około połowy wody pitnej w mieście - 500 milionów galonów dziennie.14City of New York, "Mayor Bloomberg, Deputy Mayor Holloway and Environmental Protection Commissioner Strickland Visit Upstate Construction Site as Critical Repairs to the Delaware Aqueduct Begin," City of New York, November 4, 2013. Wycieka z niego aż 35 milionów galonów dziennie. Nowe technologie pozwoliły DEP na przeprowadzenie inspekcji. DEP ogłosił planowane zamknięcie akweduktu Delaware od października 2024 r. do wiosny 2025 r. w celu podłączenia tunelu obejściowego i naprawy przecieków w akwedukcie.15Delaware River Basin Commission, "Delaware Aqueduct to Shut Down for Repairs: October 2024," Delaware River Basin Commission.
Wśród innych części systemu, które wymagają naprawy, na szczególną uwagę zasługują Miejski Tunel Wodociągowy nr 1, ukończony w 1917 roku, oraz Miejski Tunel Wodociągowy nr 2, ukończony w 1936 roku. Od momentu oddania ich do użytku nieprzerwanie dostarczają one wodę do naszych domów, firm i instytucji. W związku z utworzeniem tunelu wodnego nr 3 w 2013 roku, DEP będzie w stanie zamknąć, skontrolować i naprawić tunele miejskie nr 1 i 2.16Water Technology, "New York City Tunnel No. 3", Water Technology.
Pęknięcia sieci wodociągowej zdarzają się często. Niektóre z przyczyn obejmują wiek sieci wodociągowej i materiał rur. Na przykład 46 procent z 6 785 mil sieci wodociągowej w mieście zostało zbudowanych przed 1941 rokiem.17David E. McNabb i Carl R. Swenson, America's Water Crises: The Impact of Drought and Climate Change, (Cham: Springer Nature Switzerland, 2023). Większość magistrali składa się z żeliwa bez wykładziny lub żeliwa pokrytego cementem, które jest podatne na wewnętrzną korozję i wycieki.
Trwające dziesięciolecia, intensywne wysiłki DEP i wielomiliardowe inwestycje w utrzymanie i naprawę naszego systemu zaopatrzenia w wodę zostały omówione poniżej w artykule Jak zarządzamy ryzykiem?
Niedobory wody mogą również wystąpić z powodu planowanych przestojów w celu naprawy systemu.
Lokalizacja
Susze zazwyczaj dotykają Nowy Jork w skali całego miasta. Dzieje się tak głównie dlatego, że miasto pobiera wodę spoza swojej jurysdykcji. Jak opisano w dokumencie New York City's Hazard Environment, główne elementy miejskiego systemu zaopatrzenia w wodę znajdują się na północy stanu, co czyni system podatnym na warunki pogodowe na północy. W ramach planu suszy stanu Nowy Jork, NYS DEC podzielił stan na regiony zarządzania suszą. Nowy Jork znajduje się w regionie suszy IIA; jednak większość jego działu wodnego leży na północy w regionie II, jak pokazano na mapie zatytułowanej Regiony zarządzania suszą w stanie Nowy Jork.18Departament Ochrony Środowiska stanu Nowy Jork, "Susza", stan Nowy Jork.
Regiony zarządzania suszą w stanie Nowy Jork
Wystąpienia historyczne
Poważne susze dotknęły stan Nowy Jork w latach trzydziestych XX wieku i, w większym stopniu, w latach sześćdziesiątych XX wieku, które są uważane za rekordową suszę.19National Integrated Drought Information System, "New York", National Oceanic and Atmospheric Administration. Podczas suszy w latach sześćdziesiątych XX wieku pojemność nowojorskich zbiorników spadła do 25 procent. Od tego czasu zbiorniki w Nowym Jorku zostały ulepszone, dzięki czemu są znacznie bardziej odporne na susze. W latach 1980. i 1990. miały miejsce krótkotrwałe okresy suszy, a także kilka na początku XXI wieku. W sierpniu 2012 roku ponad 80% stanu doświadczyło suszy lub nienormalnie suchych warunków, a ponad 30% umiarkowanej suszy. Spowodowało to pożary, niski poziom jezior i klęski żywiołowe w całym stanie.
Susza w latach 2016-2017 zwróciła uwagę urzędników państwowych i rządowych na stan, ponieważ warunki szybko się pogorszyły, a ekstremalna susza wystąpiła po raz pierwszy od 2002 roku. Wystąpiły poważne skutki dla rolnictwa, a plony spadły dla wielu producentów, a także rekordowo niskie przepływy strumieni i wpływ na mniejsze systemy zbiorników. Stan doświadczył również umiarkowanej do dotkliwej suszy od lata 2020 r. do lata 2021 r. i ponownie latem 2022 r. W tym czasie rolnicy odczuli ekonomiczne skutki konieczności zakupu paszy, której nie mogli uprawiać i konieczności pobierania wody.
Tabela Susze w NYC przedstawia listę susz, które miały wpływ na NYC w przeszłości, dostarczoną przez NYC DEP:20NYC Department of Environmental Protection, "Historical Drought & Water Consumption Data: New York City Drought Data", Miasto Nowy Jork.
Susze charakterystyczne dla miasta Nowy Jork
| Typ | Data rozpoczęcia | Data zakończenia |
| Stan zagrożenia suszą | 1963-11-01 | 1965-12-31 |
| Stan zagrożenia suszą | 1980-10-01 | 1982-11-11 |
| Stan zagrożenia suszą | 1985-02-25 | 1986-02-25 |
| Stan zagrożenia suszą | 1989-01-17 | 1989-05-15 |
| Ostrzeżenie o suszy | 1991-09-25 | 1991-12-31 |
| Ostrzeżenie o suszy | 1995-04-05 | 1995-11-14 |
| Stan zagrożenia suszą | 2001-12-23 | 2003-01-02 |
Warunki suszy w Nowym Jorku według trzech historycznych wskaźników suszy, część A
Warunki suszy w Nowym Jorku według trzech historycznych wskaźników suszy, część B
Źródło: Monitor suszy w USA
Poprzednie tabele przedstawiają historię suszy w Nowym Jorku. Wykres liniowy przedstawia zmiany w latach suchych i mokrych. Kolory od żółtego do czerwonego oznaczają potencjalne warunki podobne do suszy, a od zielonego do niebieskiego oznaczają opady. Skoki aktywności suszy są zgodne z naszą zarejestrowaną historią występowania w całym stanie. Wykresowi liniowemu towarzyszą dwie legendy. Aspekt D legendy ilustruje intensywność suszy, podczas gdy W koncentruje się na wilgotności. Łącznie wykresy te zapewniają przystępną wizualizację suchych i mokrych wzorców w całym stanie.
Jakie jest ryzyko?
Ocena podatności na zagrożenia
Każda susza powoduje unikalny zestaw skutków dla Nowego Jorku, w zależności od jej dotkliwości, czasu trwania i zasięgu przestrzennego oraz stale zmieniających się warunków społecznych. Susza może bezpośrednio lub pośrednio wpływać na społeczne, gospodarcze, budowlane, naturalne i przyszłe środowisko Nowego Jorku.
Środowisko społeczne
Susza może negatywnie wpłynąć na populację Nowego Jorku na wiele sposobów. Szkodliwe skutki tego zagrożenia mogą być szczególnie dotkliwe dla wrażliwych populacji, w tym osób bardzo młodych, seniorów, osób o niskich dochodach oraz osób z wcześniej istniejącymi lub przewlekłymi schorzeniami.
Poważne susze mogą mieć negatywny wpływ na zdrowie publiczne. Mogą one prowadzić do zmniejszenia ilości i jakości wody pitnej, co może zwiększyć prawdopodobieństwo odwodnienia, pogorszyć warunki sanitarne i higieniczne oraz prowadzić do wzrostu zachorowań i chorób. Według Centers for Disease Control (CDC), zmniejszone opady deszczu mogą powodować zanieczyszczenie wód gruntowych i powierzchniowych wirusami, pierwotniakami i bakteriami, zwiększając ryzyko wybuchu epidemii.
Według CDC, przedłużająca się susza może również obniżyć jakość powietrza, zwiększając ilość cząstek zawieszonych w powietrzu, takich jak pyłki, dym i fluorowęglowodory.21National Center for Environmental Health, "Drought and Public Health in the U.S.", Division of Environmental Hazards and Health Effects. Substancje te mogą podrażniać oskrzela i płuca. Może to również zwiększać ryzyko ostrych infekcji dróg oddechowych, takich jak zapalenie oskrzeli i bakteryjne zapalenie płuc. Skutki zdrowotne suszy mogą być najbardziej widoczne wśród osób z wcześniej istniejącymi schorzeniami lub osób, które mogą być bardziej podatne na choroby i ich rozprzestrzenianie się. Niska jakość powietrza spowodowana suszą może pogorszyć stan osób cierpiących na przewlekłe choroby układu oddechowego, takie jak astma. Biorąc pod uwagę długotrwały i przewlekły charakter suszy, pośrednie skutki zdrowotne mogą nie być łatwo zidentyfikowane, co utrudnia monitorowanie i planowanie tych zdarzeń.
Susze mogą również wpływać na ludność, ograniczając dostępność żywności i składników odżywczych. Ograniczenia sezonu wegetacyjnego, niskie plony i rosnące ceny żywności mogą skutkować niedoborami żywności. Może to negatywnie wpłynąć na populacje o niskich dochodach, którym może brakować zasobów, aby stawić czoła skutkom suszy.
W regionie Tri-state poważna susza zaszkodziłaby setkom gospodarstw rolnych, które dostarczają żywność do Nowego Jorku, ograniczając sezony wegetacyjne i tłumiąc plony, co miałoby konsekwencje dla wielu rynków rolnych, które działają w mieście, oraz wielu gospodarstw rolnych wspieranych przez społeczność, które transportują towary rolne do miasta z gospodarstw rolnych w regionie Tri-state.
Należy zauważyć, że ponieważ Nowy Jork importuje większość swojej żywności, przedłużająca się poważna susza w dowolnym regionie świata, który dostarcza znaczną ilość żywności, może spowodować pewne niedobory i wyższe ceny. Wyższe ceny mogą spowodować dalsze trudności dla gospodarstw domowych o niskich dochodach i nadwyrężyć budżety kuchni komercyjnych i instytucjonalnych.
Niedobory wody mogą również zwiększyć ryzyko rekreacyjne dla pływaków i żeglarzy. Osoby uprawiające rekreację wodną podczas suszy mogą być narażone na zwiększone ryzyko chorób przenoszonych przez wodę, wywołanych przez bakterie, pierwotniaki i inne zanieczyszczenia, takie jak chemikalia i metale ciężkie. Narażenie może nastąpić poprzez przypadkowe lub celowe połknięcie wody, bezpośredni kontakt zanieczyszczeń z błonami śluzowymi lub wdychanie zanieczyszczeń.
Nieoczyszczone wody powierzchniowe mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia w warunkach suszy. W nieoczyszczonych wodach powierzchniowych niektóre patogeny, takie jak rodzaj ameby(Naegleria fowleri), są bardziej powszechne podczas suszy, ponieważ niski poziom wody może powodować wyższe temperatury wody, które sprzyjają ich rozwojowi.
Wraz ze spadkiem poziomu wód powierzchniowych wykorzystywanych do pływania łódką, kąpania się i wędkowania wzrasta prawdopodobieństwo odniesienia obrażeń. Niski poziom wody w jeziorach może narazić ludzi na zagrażające życiu urazy wynikające z nurkowania w płytkich wodach lub uderzenia w obiekty, które mogą nie być od razu widoczne podczas pływania łodzią. Niski poziom wód powierzchniowych może również odsłonić potencjalnie niebezpieczne zanieczyszczenia z dna jezior, rzek i stawów.
Podczas poważnej suszy poziom wody w zbiorniku może być tak niski, że ciśnienie wody nie będzie wystarczająco wysokie, aby ugasić pożar. Lokalne zakłócenia w systemie dystrybucji, takie jak pęknięcie magistrali wodociągowej lub nielegalne otwarcie hydrantów przeciwpożarowych, mogą również wpływać na ciśnienie wody. Należy pamiętać, że ciśnienie w systemie NYC jest utrzymywane w jednym zbiorniku (Hillview). Powszechne skutki mogą nie mieć wpływu na NYC, chyba że obejmują również Hillview.
Susza może mieć również bezpośredni i pośredni wpływ na gospodarkę. Przedsiębiorstwa uzależnione od wody - takie jak myjnie samochodowe, architekci krajobrazu i producenci - mogą zostać zmuszone do zawieszenia całej lub części swojej działalności z powodu obniżonego poziomu wody i późniejszego ograniczenia jej zużycia. Pośrednie skutki suszy mogą być daleko idące.
Środowisko zbudowane
Ogólnie rzecz biorąc, susza nie powoduje uszkodzeń strukturalnych i nie wpływa na infrastrukturę, taką jak autostrady, mosty i systemy transportu elektrycznego. Susza może jednak wpływać na systemy transportu wodnego, w tym promy i barki, ze względu na okresy niskiego poziomu wody. Ponadto susze mogą wpływać na funkcjonowanie systemów zaopatrzenia w energię i parę w Nowym Jorku. Kilka elektrowni wykorzystuje wodę pitną do produkcji energii. Zdolność do chłodzenia sprzętu i budynków, które wykorzystują systemy chłodzenia zależne od wody, może zostać zakłócona podczas niedoboru wody.
Chociaż niedobór wody nie powoduje uszkodzeń strukturalnych budynków, autostrad i mostów, stwarza ryzyko, choć bardzo niskie, pogorszenia "kurczenia się gleby" - zmniejszenia objętości gleby, które występuje, gdy gleba traci wilgoć.22Komunikat rolniczy Uniwersytetu Stanowego Północnej Dakoty, "Sucha gleba może powodować problemy budowlane", Uniwersytet Stanowy Północnej Dakoty. Stan ten może zagrozić fundamentom, na których stoi infrastruktura, w tym ściany oporowe i grodzie, wpływając na ich stabilność. Jednak kurczenie się gleby powoduje prawdziwe szkody tylko wtedy, gdy gleba kurczy się i pęcznieje wraz ze spadkiem i wzrostem zawartości wilgoci. Według U.S. Geological Survey, gleby w Nowym Jorku zazwyczaj nie mają charakteru silnie pęczniejącego. W związku z tym ryzyko uszkodzeń strukturalnych związanych z suszą jest bardzo niskie.23NYC Soil & Water Conservation District, "NYC Urban Soils Institute & NYC Soil Survey", miasto Nowy Jork.
Niedobór wody może mieć wpływ na systemy dostaw energii i pary w Nowym Jorku. Wiele elektrowni jest uzależnionych od dostaw wody do produkcji energii. Ograniczenia zużycia wody podczas przedłużającej się poważnej suszy mogłyby zakłócić lub zmniejszyć dostawy energii. Obejmuje to miejski system parowy, który w znacznym stopniu polega na wodzie w miesiącach zimowych, kiedy zużywa maksymalnie 1,6 miliona galonów wody na godzinę do ogrzewania domów i budynków w części Manhattanu. Szpitale również polegają na parze do sterylizacji sprzętu medycznego.
Susze mogą również wpływać na zielone dachy. W Nowym Jorku zielone dachy zawierają roślinność, która zapewnia izolację, zwalcza efekt miejskiej wyspy ciepła i poprawia jakość powietrza. Susze osłabiają rośliny na zielonych dachach, zakłócając ich zdolność do zmniejszania zanieczyszczenia powietrza i zapewniania innych korzyści.
Środowisko naturalne
Susza ma znacznie poważniejszy wpływ na środowisko naturalne niż na środowisko zabudowane. Skutki mogą obejmować utratę terenów podmokłych, uszkodzenie gatunków roślin i zmniejszenie różnorodności biologicznej. Na przykład nabrzeże Nowego Jorku składa się głównie z terenów podmokłych o powierzchni od około 5600 akrów do nieco ponad 10 000 akrów, położonych w zatoce Jamaica, na Staten Island i wzdłuż Long Island Sound.24Biuro Planowania Długoterminowego i Zrównoważonego Rozwoju miasta Nowy Jork, Nowy Jork: Wetlands Strategy, City of New York, maj 2012. Te tereny podmokłe zapewniają ochronę dzikiej przyrody, chronią społeczności przybrzeżne, zapewniają rekreację, zmniejszają wpływ efektu miejskiej wyspy ciepła i poprawiają jakość wody. W samym Jamaica Bay Park mokradła zamieszkuje 325 gatunków ptaków, 50 gatunków motyli i 100 gatunków ryb.25NYC Parks, "Wetlands in New York City Parks", Departament Parków i Rekreacji miasta Nowy Jork.
Susze mogą zagrozić ogrodom społecznościowym. W Nowym Jorku istnieje prawie 500 ogrodów społecznościowych. Podobnie jak zielone dachy, ogrody te pomagają zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza, zwalczają efekt miejskiej wyspy ciepła i zwiększają dostęp do świeżych produktów.26Grow NYC, "Community Gardens", Miasto Nowy Jork.
Środowisko przyszłości
Prognozy dotyczące zmian klimatu wskazują na przyszłe zakłócenia wzorców opadów i rosnące temperatury. Nowojorski Panel ds. Zmian Klimatu (NPCC) przewiduje przyszłe zakłócenia wzorców opadów i wzrost temperatur w Nowym Jorku. Przewiduje się, że roczne opady deszczu wzrosną wraz z intensywnością silnych burz, a częstotliwość suszy podwoi się do 2050 roku i będzie pięciokrotnie większa do 2080 roku.27Jorge E. González, Luis Ortiz, Brianne K. Smith, Naresh Devineni, Brian Colle, James F. Booth, Arun Ravindranath, et al., "New York City Panel on Climate Change 2019 Report Chapter 2: New Methods for Assessing Extreme Temperatures, Heavy Downpours, and Drought," Annals of the New York Academy of Sciences 1439, no. 1 (March 2019): 30-70. Raport NPCC4 przewiduje, że spadek letnich opadów może sprawić, że krótkie susze będą częstsze.
Jak zarządzać ryzykiem?
Strategie zarządzania ryzykiem niedoboru wody obejmują środki ochrony infrastruktury; kontrole regulacyjne i programy promujące i zachęcające do długoterminowego oszczędzania wody; solidne protokoły monitorowania poziomów wody w zbiornikach; planowanie awaryjne na wypadek suszy; oraz działania komunikacyjne mające na celu informowanie użytkowników wody o warunkach niedoboru wody i aktywne angażowanie ich w wysiłki na rzecz oszczędzania wody.
Ochrona infrastruktury
Konserwacja systemu zaopatrzenia w wodę, naprawa wycieków i pęknięć oraz tworzenie redundancji mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia ciągłości działania systemu w normalnych warunkach oraz zmniejszenia skutków wszelkich niedoborów wody.
Największym i najdłużej realizowanym projektem DEP - jednym z największych projektów infrastrukturalnych w kraju - jest Miejski Tunel Wodny nr 3. Zainicjowany w 1970 roku, został uruchomiony w 2013 roku, a jego ostatnia część ma zostać ukończona jeszcze w tym dziesięcioleciu, a jego całkowity koszt szacowany jest na 5 miliardów dolarów.28Jim Dwyer, "De Blasio Postpones Work on Crucial Water Tunnel", New York Times, 5 kwietnia 2016. Tunel jest kluczowym elementem infrastruktury. Kiedy zostanie ukończony, zwiększy przepustowość systemu, dostarczy wodę do klientów i pozwoli DEP na inspekcję i naprawę miejskich tuneli wodnych nr 1 i 2 w razie potrzeby.
Miejski Tunel Wodny nr 3 jest budowany etapami. Jego budowa rozpoczęła się w 1970 roku. Pierwszy odcinek tunelu obsługujący Bronx i górną część Manhattanu został oddany do użytku w 1998 roku.29NYC Water Staff, "Commissioner's Corner", Medium, 13 września 2022 r. Część tunelu obsługująca Midtown i dolny Manhattan została oddana do użytku w 2013 roku. Tunel dla Queens/Brooklyn został ukończony w 2001 r. i od tego czasu ukończono siedem z dziewięciu szybów potrzebnych do obsługi tunelu.
Dwa ostatnie szyby, 17B i 18B, są dowodem na ciągłe długoterminowe planowanie DEP. W tym celu w latach 2018-2019 podjęto decyzję o budowie tych dwóch szybów w sposób, który umożliwi to przyszłe połączenie.
Program DEP Water for the Future zajmuje się wyciekiem w akwedukcie Delaware. W 2013 roku DEP rozpoczął budowę tunelu o długości trzech mil, Delaware Bypass Tunnel, aby ominąć odcinek akweduktu, który przecieka w hrabstwie Orange.30Water Technology, "Delaware Aqueduct Rondout-West Branch Bypass Tunnel Project", Water Technology. Aby podłączyć ten tunel, akwedukt został zamknięty jesienią 2023 r., W tym czasie DEP zwiększył dostępną podaż i zminimalizował popyt.31NYC Department of Environmental Protection, "Delaware Aqueduct Repairs: Delaware Aqueduct Shutdown, October 1, 2023", Miasto Nowy Jork, 29 czerwca 2022 r. Dodatkowe prace budowlane będą kontynuowane w październiku 2024 r.32NYC Department of Environmental Protection, "The Delaware Aqueduct Repair Project and its Impacts on Watershed Communities", miasto Nowy Jork.
DEP zakończył budowę, która zwiększyła przepustowość Catskill Water System w 2021 roku.33NYC Water Staff, "Catskill Aqueduct Rehab Reaches the Finish Line", Medium, 23 marca 2022 r. Pracownicy oczyścili 59 mil betonowej okładziny akweduktu i naprawili wady konstrukcyjne oraz wycieki w kilku lokalizacjach. Jednym z głównych przestojów podczas procesu budowy był specjalny wysiłek polegający na rekonstrukcji dużej części jazu dopływowego Catskill - konstrukcji, która odprowadza wodę z akweduktu do zbiornika Kensico. Wnętrze jazu zostało oczyszczone, a filary utrzymujące jaz zostały całkowicie zrekonstruowane przy użyciu nowego betonu.
Dodatkowe projekty mające na celu zwiększenie odporności obejmują: Kensico Eastview Connection, CDIS4-Delware Connection, modernizacje stacji pomp Croton Falls i Cross River, połączenie Catskill-Delaware Interconnection oraz planowany tunel pomiędzy zbiornikiem Kensico Reservoir a zakładem dezynfekcji Catskill-Delaware (obecnie w fazie projektowania).34NYC Department of Environmental Protection, Delaware Aqueduct Repair Project: Final Connection and Water Supply Management Plan, prezentacja Johna Milgrama, Nowy Jork, NY, b.d.
Program optymalizacji systemu dystrybucji wody DEP jest ukierunkowany na lokalne wycieki wody, wdraża naprawy systemu i modernizuje infrastrukturę dystrybucji wody.
Zasady dotyczące murów oporowych obowiązujące w Wydziale Budownictwa miasta Nowy Jork (DOB) regulują inspekcje i wymogi dotyczące dokumentacji murów oporowych w celu określenia warunków bezpieczeństwa i konserwacji. Reguła ta wymaga regularnych inspekcji murów oporowych o wysokości 10 stóp lub większej, które wychodzą na drogę publiczną (chodnik lub wejście).35NYC Department of Buildings, Promulgation Details for RCNY 103-09, City of New York.
Zmniejszenie popytu poprzez kontrole i programy regulacyjne
Długoterminowe strategie oszczędzania wody pomagają zmniejszyć zapotrzebowanie na wodę, a tym samym wydłużyć czas, przez jaki woda pozostaje dostępna podczas długotrwałego niedoboru wody. Pomagają również sprostać wymaganiom rosnącej populacji. Przyjmują one formę kontroli regulacyjnych i programów zachęcających do oszczędzania wody.
Zarówno projekt budynku, jak i wyposażenie wykorzystywane w budynkach mogą zmniejszyć zużycie wody, przy czym kluczowym celem są łazienki. Kodeksy budowlane DOB zachęcają do stosowania strategii oszczędzania wody w nowych budynkach w ramach zatwierdzonego planu oszczędzania wody.
Historyczne zapotrzebowanie na wodę i liczba ludności w Nowym Jorku
W latach 80-tych i 90-tych DEP wprowadził szereg programów zachęcających do oszczędnego gospodarowania wodą i zmniejszenia zapotrzebowania na wodę o 30 procent.36NYC Department of Environmental Protection, Water Demand Management Report, City of New York, czerwiec 2016. Nawet podczas suszy w latach 1989, 1991 i 1995 zapotrzebowanie na wodę spadło po wprowadzeniu ograniczeń, pomimo wzrostu liczby ludności w tym okresie. Oś czasu pokazuje, że gdy nowojorczycy zaczęli bardziej efektywnie wykorzystywać wodę, zapotrzebowanie na nią zmniejszyło się wraz ze wzrostem liczby ludności - co pokazuje sukces kontroli regulacyjnych i programów zachęcających do oszczędzania wody.37National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, "New York City's Water Supply System: Przeszłość, teraźniejszość i przyszłość" w Review of the New York City Watershed Protection Program (Waszyngton, DC: The National Academies Press, 2020).
Programy ochrony wody DEP obejmują obecnie te działania:
- Program wymiany toalet. Ponieważ budynki mieszkalne odpowiadają za największą część zużycia wody, DEP zidentyfikował możliwości oszczędzania wody w tych typach budynków. Starsze toalety mogą zużywać od 3,5 do 5,0 galonów wody na spłukanie; modele o wysokiej wydajności zużywają zaledwie 1,28 galona na spłukanie. W latach 1994-1997 DEP prowadził program rabatów na toalety, który skutecznie zmniejszył zapotrzebowanie na wodę. W 2013 roku DEP uruchomił program wymiany toalet. Program zapewnia zniżki dla właścicieli budynków mieszkalnych i wielorodzinnych, którzy wymieniają stare toalety na modele o wysokiej wydajności.
- Miejski Program Efektywnego Wykorzystania Wody modernizuje nieruchomości należące do miasta, przynosząc oszczędności szacowane nawet na 9 milionów galonów wody dziennie.
- Program Efektywnego Wykorzystania Wody w Budynkach Mieszkalnych oferuje właścicielom budynków bezpłatne badania, które identyfikują możliwości oszczędzania wody, w tym wykrywanie wycieków.
- Program Efektywnego Wykorzystania Wody przez Użytkowników Nierezydentalnych zachęca głównych użytkowników wody, takich jak szpitale, hotele, uniwersytety i restauracje, do wdrażania środków mających na celu oszczędne gospodarowanie wodą.
- Strona internetowa DEP umożliwia klientom sprawdzenie, jak ich zachowanie wpływa na zużycie wody i pomaga im zidentyfikować wycieki poprzez dostarczanie informacji dziennych, a czasem godzinowych. DEP prowadzi program pilotażowy, aby pomóc klientom w ocenie miesięcznych rozliczeń, tak aby poprzez lepsze zrozumienie ich wzorców użytkowania mogli zmniejszyć swoje zapotrzebowanie.
Monitorowanie zbiorników, dostawy rezerwowe i protokoły niedoboru wody
Monitorowanie
DEP ściśle mierzy i monitoruje poziomy zbiorników wodnych. Jego narzędzie wsparcia operacyjnego to zbiór narzędzi do modelowania predykcyjnego i danych, które pomagają agencji monitorować poziomy zbiorników. Narzędzie automatycznie dostarcza ciągłe prognozy w czasie rzeczywistym. Niedawno włączono do niego ulepszone prognozy z NWS. DEP ściśle monitoruje również stan miejskiego systemu dystrybucji wody.
Alternatywne źródła wody
Nowy Jork posiada alternatywne źródła wody pitnej. Chociaż te alternatywne źródła istnieją, ich uruchomienie wymagałoby znacznego nakładu czasu i zasobów. System Queens nie nadaje się do użytku z powodu problemów z jakością wody i nieużywania. System Chelsea może być używany tylko w najbardziej ekstremalnych warunkach (np. w celu utrzymania ciśnienia na potrzeby gaszenia pożarów). Istnieją również problemy z jakością wody i koniecznością jej filtrowania przed użyciem.
Nowy Jork posiada również dodatkowe alternatywne źródła wody. System zaopatrzenia w wodę gruntową DEP w południowo-wschodnim hrabstwie Queens składa się z 68 studni. Jego roczna wydajność wynosi 68 milionów galonów dziennie. Kilka połączeń między prywatnymi zakładami użyteczności publicznej w hrabstwie Nassau jest dostępnych w sytuacjach awaryjnych. Stacja pomp Chelsea w hrabstwie Dutchess w pobliżu Poughkeepsie może pobierać wodę z rzeki Hudson. Nie ma jednak możliwości filtracji. W warunkach awaryjnych mogłoby to zwiększyć zaopatrzenie miasta w wodę o 100 milionów galonów dziennie. Pompownia ta była wykorzystywana podczas suszy w latach 1985 i 1989.
Protokoły dotyczące niedoboru wody
Podczas planowanego lub nieplanowanego niedoboru wody konieczne jest zmniejszenie ilości zużywanej wody. Plan zarządzania popytem na wodę DEP opisuje formalne fazy operacyjne (fazy są zdefiniowane w przepisach dotyczących sytuacji kryzysowych związanych z niedoborem wody i wkrótce zmienionym planie zarządzania suszą i planem awaryjnym) w celu zarządzania niedoborem wody i działaniami dla każdej fazy.
Działania zawarte w planie będą dotyczyć wszystkich klientów systemu wodociągowego, w tym agencji miejskich, sektora prywatnego i gospodarstw domowych. Elementy działań będą się zmieniać na każdym etapie w miarę postępu niedoboru wody. Niektóre z działań obejmują ograniczenie zużycia wody, komunikację z klientami, egzekwowanie zasad awaryjnych i wdrażanie alternatywnych źródeł wody. DEP oceni również możliwość podniesienia stawek za wodę, aby zachęcić do oszczędzania wody i zwiększyć przychody w celu utrzymania działalności, szczególnie w fazie awaryjnej. Plan zostanie rozszerzony o kwestie związane z awariami infrastruktury i planowanymi naprawami systemu.
Jeden z głównych dostawców mediów w Nowym Jorku, Con Edison, dostarcza parę klientom na Manhattanie. Wdraża on protokoły podczas niedoborów wody, aby nadać priorytet wszystkim wyciekom wody wymagającym pilnych napraw, zmodyfikować operacje w celu oszczędzania wody i zachęcić klientów pary do zmniejszenia zużycia pary.
Komunikacja
Wraz z początkowym rozwojem niedoboru wody niezbędna jest jasna komunikacja z użytkownikami wody. Muszą oni zostać poinformowani o potencjalnej powadze sytuacji oraz o krokach, jakie mogą podjąć w celu ograniczenia zużycia wody.
Ponieważ niedobory wody mogą różnić się czasem trwania, lokalizacją i dotkliwością, konieczne może być dostosowanie komunikatów. W sytuacjach, w których niedobór wody jest zlokalizowany, takich jak awaria wodociągu, komunikaty są kierowane do dotkniętych klientów.
Podczas suszy DEP stosuje wiele strategii, aby informować klientów o stanie zaopatrzenia w wodę, zasadach ograniczenia wody i krokach mających na celu oszczędzanie wody. Ponadto DEP współpracuje z innymi agencjami miejskimi i biurem burmistrza, aby zapewnić, że komunikaty są jasne, zwięzłe, dokładne i docierają do szerokiego grona odbiorców. DEP opracowuje komunikaty przeznaczone dla mieszkańców, grup społecznych i wybranych urzędników przy użyciu wielu narzędzi komunikacyjnych: ogłoszeń w mediach, postów w mediach społecznościowych i cyfrowych, powiadomień dla wybranych urzędników, bezpośrednich kontaktów ze społecznością (w tym spotkań), bezpośredniej poczty, połączeń telefonicznych i alertów alarmowych.
Notify NYC i zaawansowany system ostrzegania mogą być również wykorzystywane do informowania opinii publicznej o warunkach awaryjnych. Miasto wykorzystuje media społecznościowe, powiadomienia, alerty i ukierunkowane narzędzia informacyjne do przekazywania aktualnych informacji o warunkach niedoboru wody i praktycznych informacji o tym, jak społeczeństwo może oszczędzać wodę.