Om synen på vinterns kraftiga regn fick dig att fundera på ett sätt att fånga de dyrbara överflödena, du är inte ensam.

UC Santa Cruz -alumnen Daniel Mountjoy arbetar för att göra just det - i en skala som har potential att underlätta statens allt mer uthålliga cykler av översvämning och torka.

Tanken är att leda bort vatten från överflödande floder till tråkiga jordbruksmarker, där det sipprar in i jorden och fyller på utarmade vattenledare. Dessa "underjordiska reservoarer" fungerar som sparkonton, lagra en värdefull resurs för magertider.

"Målet är balans. Vi vill omdirigera överskott av vatten, fylla underjordiska bassänger, och ha det vattnet tillgängligt för jordbrukare under torkaåren, "säger Mountjoy (BA, miljöstudier, 1985), chef för resursförvaltning på Sustainable Conservation, en ideell organisation i San Francisco som fokuserar på att lösa problem med resurshantering.

Mountjoy ser sin roll som att underlätta en unik koalition - inklusive bönder, miljöaktivister, akademiker, och vattenförvaltare - som utvecklar och testar strategin, kallas "laddning på gården".

Strategin är i sin linda, men modeller visar att den har kapacitet att fånga upp tillräckligt med flodvatten mellan november och mars för att kompensera 20 procent av den årliga "kassakredit" som pumpas ut från kritiska områden i San Joaquin -dalen. "Bönderna är intresserade, "säger Mountjoy." Vi får samtal nästan varje dag.

Miljöaktivister är intresserade, för, anammar ansträngningen att återställa kvaliteten och kvantiteten av grundvatten och förbättra livsmiljön. Och statliga och regionala vattenförvaltare välkomnar det som ett sätt att uppfylla påfyllnadsmål som ingår i 2014 års lag om hållbar grundvattenhantering.

Sustainable Conservation arbetar med bevattningsdistrikt och 20 druvodlare, mandel, valnötter, och pistagenötter, och gruppen är medveten om många andra som experimenterar på egen hand. "Vinterens kraftiga regn flyttade det från en hypotetisk till en mycket aktuell strategi, "tillägger Mountjoy.

Andrew Fisher, professor i jord- och planetvetenskap vid UC Santa Cruz, är en ledande expert på grundvatten och akviferer. Bekant med Sustainable Conservations arbete, Fisher säger att laddning på gården definitivt bör vara en del av verktyget som används för att möta Kaliforniens vattenbehov. "De är på rätt sida av historien, säger Fisher.

Ursprunget till en idé

Den första bonden som medvetet översvämmade sitt område var Don Cameron, chef för Terranova Ranch i Fresno County. Det var under en vinterstorm 2011, och han var rädd att hans ås skulle misslyckas, så han översvämmade sitt land för att lindra trycket på de regnmättade jordbärarna. Det fick honom att undra över vilken inverkan det skulle få på hans grödor - och när han inte upptäckte någon nackdel, han började tänka på hur lönsamt det är att ladda upp vattendragaren.

"Don kunde ladda 3, 000 tunnland - tillräckligt med vatten för upp till 6, 000 hushåll i Kalifornien - utan att skada hans grödor, "säger Mountjoy." Konceptet är giltigt, så nu tittar vi på potentialen att skala upp. "

I dag, Mountjoy samarbetar med Cameron och Almond Board of California, UC Davis, Lawrence Berkeley National Laboratory, och flera bevattningsdistrikt.
Traditionell akademisk forskning pågår under många år, men bönder och vattenförvaltare är ivriga att flytta snabbt, säger Mountjoy, som ser sig själv som en bro mellan forskare och odlare.

"Det är så jag gillar att arbeta, från grunden i motsats till uppifrån och ner, "säger han." De som förvaltar landet känner ofta till frågorna och problemen, och har idéer om vad man ska göra, så det handlar om att föra dem i dialog med forskare, tillsynsmyndigheter, och ekonomer för att validera och förfina lösningarna. "

Kaliforniens vattenproblem kommer inte att försvinna. Klimatförändringsmodeller förutsäger mindre snö - som historiskt sett stod för huvuddelen av statens vattenförsörjning - och mer regn. Men vår kapacitet att fånga kraftigt regn och snösmältning är begränsad:Regnfall som vinterns fyller magasin och konstgjorda sjöar, snabbt överskrider vår lagringskapacitet. Men sannolikheten för att bygga nya dammar och reservoarer är liten:de är dyra, politiskt fylld, och miljömässigt kontroversiell.

Däremot, "naturens lagring" är en prisvärd, praktiskt sätt att lagra mer vatten-och det har tre gånger kapaciteten för alla utvecklade reservoarer i Kalifornien.

Tömning av konton

Jordbrukare har klarat av år av minskade ytvattentilldelningar genom att pumpa grundvatten, ibland tills brunnarna är torra. Vattennivån har sjunkit tio till 100 fot i delar av södra Central Valley under det senaste decenniet.

Den alarmerande takten i uttömningen av akvifer ledde till statens första förordningar någonsin om grundvatten; de kräver att samhällen utvecklar planer senast 2020 för att balansera vattenförsörjning och efterfrågan. Även laddning kommer inte att räcka för att släcka statens törst.

"Uppskattningar är att vi kommer att ha ett vinterregnöverskott kanske ett av vart fjärde år, så laddning på gården måste åtföljas av bevarande, "säger Mountjoy." De nya grundvattenorganen kommer i slutändan att behöva begränsa hur mycket bönder kan pumpa. "

"Vårt mål är att öka medvetenheten och dela information, "tillägger han." Vi försöker utnyttja den vi kan som partners. "

Laddning är praktisk och ekonomisk, men det är inte gratis. Kostnadsuppskattningar är $ 50-100/acre fot, jämfört med $ 1, 00-2, 500/tunnland för ny dammkonstruktion. Mountjoy personal och deras partners är upptagna med att bedöma egendomens lämplighet och statens vattenflyttande infrastruktur; faktorer inkluderar tillgång till bevattningskanaler och grindar, jordkvalitet, och platsen för underjordiska bassänger. Ekonomer bedömer vilka incitament bönderna behöver för att delta, och hur man delar fördelarna med andra, medan en annan ideell organisation har ökat för att göra all geografisk data om nederbörd och strömflöden och platsens lämplighet tillgänglig.

Mountjoy konstaterar att uppladdning har fördelar för översvämningskontroll och återställande av livsmiljöer, för.

"Innan vi byggde avgifterna, det var vatten över hela dalen, "säger han." Vi vill öppna upp kanalerna och återansluta floderna till översvämningsplanerna, och gör det på ett hanterat sätt. Hur kan vi lära av naturen att göra saker för människor som efterliknar eller bygger på naturen, snarare än att bekämpa naturen? Detta är ett exempel på hur du kan göra det. Och det är billigare. "

Det är en komplicerad bild med flera spelare, många variabler, och många möjligheter, vilket är precis vad Mountjoy gillar med sitt arbete.

"UC Santa Cruz lärde mig att vara systemtänkare, " han säger, förklarar att hans breda utbildning omfattade vetenskapen om agronomi och agroekologi, liksom samhällsvetenskapen om mänskligt beteende, kostnadsekonomin, politik, och förhandling, och mer.

"När jag skrev min examensarbete, min rådgivare Steve Gliessman sa:'Det här är precis vad vi ville. Som professorer, vi är alla genomsyrade av en disciplin, men vi ville presentera tvärvetenskapliga kurser - vi visste att du kunde lista ut hur du integrerar det! ' "

Förutom det rikstäckande laddningsprojektet, Mountjoy bedriver återhämtning av vatten och bevarande av vatten på centrala kusten, inklusive ett projekt med resursbevarande distrikt som tillhandahåller data i realtid om vattenanvändning till jordgubbsodlare.

"Ingen organisation eller individ kan få allt detta att hända, "säger Mountjoy." Det blir spännande, eftersom alla är vid bordet. Vi har tömt ungefär hälften av det grundvatten som är tillgängligt för oss, så det finns ingen tid att slösa. "