Kalifornien, Brasilien och Sydafrika har alla nyligen upplevt stor torka, hotar med allvarliga avbrott i försörjningen till större städer (”Day Zero”-evenemang). Hur kan England förbereda sig för torka utan att skada miljön eller driva upp vattenavgifterna?

Dr Matthew Ives och Mike Simpson från Oxfords Environmental Change Institute, diskutera sin forskning om strategisk vattenplanering, nyligen publicerad i Vatten &miljötidning .

Många människor har svårt att tro att ett land så välsignat med regn som England skulle behöva vidta intensiva vattenbesparingsåtgärder. Men, i motsats till vad folk tror, Storbritannien är inte så blött som vissa tror. Faktiskt, vissa delar av England har nederbördsfrekvenser per person så låga som i världens torraste regioner, som till exempel Mellanöstern.

Att övertyga människor att använda mindre vatten och investera i långsiktiga lösningar för att minska läckage kommer att vara avgörande för att undvika torka-inducerade avbrott i vattenförsörjningen för ett stort antal företag och hushåll i England.

Ytterligare konsekvenser av underlåtenhet att agera skulle innefatta höga kostnader för ny infrastruktur, till exempel för avsaltning eller överföringspumpning, medan den extra energi som detta använder kan innebära ytterligare koldioxidutsläpp. Dessa skarpa slutsatser är huvudresultaten från nyligen publicerad forskning om att framtidssäkra England mot spöket av svår torka.

Denna tvåspåriga strategi representerar en djärv utmaning för vattentekniker. Tekniska och sociala lösningar för att hantera läckage och minskad efterfrågan finns redan, med många för närvarande implementerade i Storbritannien eller utomlands.

Smart mätning, tillgänglig på frivillig basis i stora delar av England, kan minska kostnaderna för att hitta och hantera läckor, samt att uppmuntra till minskad användning av vatten. Satellit- och fjärranalysteknik var banbrytande i torrare delar av världen, som Israel och Kalifornien, kan användas för att identifiera läckageplatser.

Det stora antalet människor i de relativt små stadsområdena i England kräver en enorm mängd vatten. Tyvärr, medan många av de mest tätbefolkade områdena finns i söder och öster, mycket av regnet faller i norr och väster. Ett regelbundet föreslaget svar på detta problem är att transportera vatten över Storbritannien, i synnerhet från Wales och Skottland, för att stödja tillfälliga torra förhållanden i sydöstra England. Kan den här pipelineidén vara en lösning? Kanske kan tekniker som avsaltning användas? Eller utvecklingen av en ny generation av större reservoarer? Vad sägs om att öka effektiviteten i vårt befintliga vattensystem?

Att utveckla lösningar för att möta Englands framtida vattenbehov kräver ett nationellt perspektiv, som kan svara på strategiska frågor om vår strategi för vatteninfrastruktur. Med hjälp av vår specialbyggda National Infrastructure Systems Model (NISMOD) utvärderade vi alla de olika investeringsalternativ som finns tillgängliga för Englands vattenbolag för att framtidssäkra landets vattenförsörjning. Med en tvist. Vi inkluderade alternativen för enskilda företag, såsom reservoarförlängningar och avsaltningsanläggningar, vid sidan av alternativ som kräver ett nationellt perspektiv, t.ex. överföringar mellan företag och kampanjer för efterfrågestyrning. Och vi ställde alla sådana alternativ mot spöket av framtida osäkerhet kring klimatförändringar och befolkningstillväxt.

Vi kallade denna analys för att "navigera i vattentrilemmat" eftersom den innebar att hitta lösningar som inte bara försåg England med framtida vattensäkerhet utan också lösningar som var överkomliga och inte belastade den naturliga miljön alltför mycket. Denna studie belyste värdet av det flexibla, "trilemmavänliga" alternativ som läckageminskningar och efterfrågeminskningar.

Vår analys pekar på det oundvikliga svaret:läckageminskning och efterfrågehantering är de mest kostnadseffektiva och allmänt tillämpbara komponenterna i framtidens vattenstrategi för England. Tidiga investeringar i båda dessa lösningar skulle göra det möjligt att utveckla en förnuftig och sparsam kultur för vattenanvändning utan att behöva gå till panik under de oundvikliga torkahändelserna, som upplevdes sommaren 1976.

När vi tittar på effekterna av torka på platser som har Englands resurser men som inte har tagit tillräckliga förberedelser, resultaten är tydliga.

I Australien, enormt dyra nya avsaltningsverk utvecklades som svar på en utdragen torka, med långsiktiga kostnader för de offentliga finanserna. Under de senaste åren i Kalifornien, begränsningar av vattenanvändning har setts som djupt socialt störande. Dock, många kalifornier ser nu ansvarsfull vattenanvändning som en normal del av det dagliga livet.

Vår forskning och nya modelleringsmöjligheter användes med stor effekt av National Infrastructure Commission (NIC) i deras bedömning av Englands beredskap för torka. Deras analys, produceras utifrån vårt arbete, föreslår en dramatisk och ambitiös förändring av synsättet. NIC drog slutsatsen att motsvarande 4 miljarder liter extra vatten per dag skulle behövas över hela England i händelse av betydande torka. Rapporten föreslog att två tredjedelar av detta skulle göras tillgängligt genom att utveckla effektiva rörsystem samt övergå till de lägsta hushållsvattenanvändningsnivåerna i den utvecklade världen. NIC rekommenderade att detta skulle stödjas av överföringar av vatten mellan regioner och, där så är lämpligt, ny vatteninfrastruktur inklusive reservoarer och vattenåtervinningssystem.

Utan förbättrad nationell samordning och storskaliga investeringar i vattenförsörjning, NIC:s rapport tyder på att stora delar av landet har en chans på fyra att få sitt vatten avstängt under en torka. Akutåtgärder, såsom väg- och fartygstankfartyg, kan kosta upp till 40 miljarder pund fram till 2050, medan kostnaderna för att bygga större motståndskraft bara skulle kosta hälften av detta belopp.

Att förbättra effektiviteten i vattenresurserna är en fascinerande utmaning med många lärdomar att dra från hela världen. Teknologiska lösningar inklusive avkänning och övervakning av vattenförsörjning kan kompletteras med sociala lösningar som utbildning och att identifiera de faktorer som påverkar människor att bättre utnyttja vattnet. Organisationer som ECI och Centre for Ecology &Hydrology har goda förutsättningar att påverka hur sådana idéer forskas fram och hur denna forskning kan bli verklighet.

Med lite planering och vision, vattenförsörjningen i England kan framtidssäkras och det behöver inte vara dyrt. Lämpliga tidiga investeringar, utvecklingen av en kultur för vattenbesparing och några nya tekniska och sociala idéer borde göra vår tidvis långa, torra somrar något att se fram emot. När alternativet är dyrt, miljöskadliga kortsiktiga lösningar och regelbundet slut på vatten, visst är valet klart?