Джозеф Айотт нашел старый необычный колодец на своей ферме в Нью-Гемпшире более двух десятилетий назад. Это был неглубокий куб в три раза шире типичного вырытого вручную колодца.
Он подправил конструкцию и установил еще один, добавив санитарный колпак, чтобы не пускать таких тварей, как грызуны, лягушки и змеи. С тех пор этот колодец размером 10 на 10 футов обеспечивает и хранит достаточное количество качественной воды для его дома — в отличие от его пробуренной в коренной породе скважины, которая показала высокий уровень мышьяка.
Неглубокий колодец дизайнисследуется и тестируется государственными учеными на фермах штата Мэн, может обеспечить хранение и качество воды, необходимые, поскольку сезоны засухи становятся более частыми. Запатентованная конструкция на 50-75 процентов дешевле в установке, чем пробуренная скважина в коренной породе, и недавно лицензированный для распространения.
У фермеров штата Мэн обычно нет инфраструктуры для хранения воды, поскольку исторически она им не требовалась, но исследователи говорят, что, поскольку засухи становятся обычным явлением, пришло время использовать больше резервных систем.
«Это не сработает для всех», — сказал Айотт, работающий руководящим гидрологом в Геологической службе США в ее Центре водных наук Новой Англии. «Но это работает во многих местах».
Одна из вещей, которая отличает этот колодец от других, это источник воды, который он использует. Новая Англия богата водой и осадками. В Мэне осадки и талый снег просачиваются вниз в ледниковый водоносный горизонт, источник воды в осадочных породах, который лежит на коренной породе, подстилающей штат. Когда вода достигает коренной породы, она заполняет трещины, из которых пробуренные скважины вытягивают воду.
В горных породах хранится не так много воды, но пробуренные в них скважины обычно обеспечивают ее достаточным количеством для бытовых нужд.
Новая неглубокая скважина берет воду из ледникового водоносного слоя, хранит больше воды, наполняется в течение дня или двух и, как правило, не содержит природного мышьяка, который встречается во многих скважинах Новой Англии, пробуренных в коренных породах.
В 2023 году анализы скважин показали, что содержание мышьяка в воде превышает безопасный уровень. каждый округ штата Мэн; штат оценки В 1 из 10 скважин здесь уровень мышьяка небезопасен. Воздействие мышьяка может вызвать многочисленные раковые заболевания и препятствуют развитию ребенка, среди прочих проблем.
В некоторых районах получение чистой воды является проблемой, но для фермеров ее получение в достаточном количестве является проблемой.
Профессор Университета штата Мэн Рэйчел Шаттман в течение нескольких лет руководила испытаниями этой конструкции на фермах штата Мэн в качестве варианта для хранения и подачи воды во время засухи.
По ее словам, климатические модели предсказывают, что дождливые весны и сухие лета последних лет, скорее всего, сохранятся, но у большинства ферм в Мэне нет возможностей для хранения воды, поскольку исторически они в ней не нуждались.
«Это означает, что должна быть создана некоторая инфраструктура, если сельское хозяйство хочет быть прибыльным и стабильным из года в год», — сказал Шаттман. «Людям также нужно наверстать упущенное».
По словам Шаттмана, по мере того, как вода проходит через почву, нитраты, кишечная палочка и мышьяк также будут отфильтровываться.
Добавление большего количества скважин на коренной породе на ферме стоит дорого, часто от $40 000. Новая неглубокая скважина стоит гораздо меньше. Если бы все оборудование было взято в аренду, тестирование участков и рытье неглубокой скважины могло бы обойтись в $15 000–25 000.
Одной из ее ранних надежд было то, что колодцы можно будет вырыть вручную. Посмотрев вниз на 20 или 25 футов от края испытательной скважины, она предостерегла от этого по соображениям безопасности, но все еще есть десятки тысяч долларов, которые можно сэкономить.
Текущие исследования покажут, как лучше всего использовать скважину в разных условиях и при колебаниях уровня грунтовых вод в разное время года. Шаттман надеется провести больше испытаний по всей Новой Англии, чтобы сузить рекомендации по их использованию.
Конструкция скважины будет различаться в зависимости от типа почвы и глубины залегания коренной породы на разных участках.
Засуха также находится на уме у Шаттман как законодательная проблема. Она считает, что будущее водопользования в Мэне может измениться на уровне штата, если дефицит продолжится. Каждый штат в стране регулирует доступ к воде во время засухи по-разному.
Мэн — один из только состояния с законами «абсолютного доминиона», что означает, что тот, кто владеет землей, имеет неограниченное право использовать воду под ней. Большинство других штатов используют «права прибрежной зоны», которые предоставляют так называемое разумное использование землевладельцам вблизи реки или другого источника, если это не окажет влияния на других ниже по течению.
Но вокруг нас все меняется. Например, Вермонт недавно перешел от абсолютного господства к более строгим правилам. Шаттман понятия не имеет, в каком направлении пойдет Мэн, и любые изменения могут быть спорными, но многим ясно, что условия меняются.
Айотт и Шаттман называют этот проект еще одним «инструментом в арсенале» фермеров и землевладельцев.
