Hood River, länge ett jordbrukscentrum för Oregon, står inför en osäker framtid av klimatpåverkan, men en ny studie från Portland State University lägger fram strategier som vattendelaren kan anpassa för att bli mer motståndskraftiga mot de oundvikliga förändringarna.

Glaciärerna drar tillbaka och nivåerna av snöpackningar toppar tidigare och minskar snabbare, vilket innebär att bönder kommer att tappa vatten under de avgörande månaderna av växtsäsongen och lokala stammar måste brottas med kollapsen av en gång blomstrade laxrunter, säger studien.

"Om East Fork Irrigation District inte hittar ett sätt att lagra vatten som fungerar på samma sätt som snöpackning skulle, då kommer de att förlora miljontals dollar i jordbruksproduktion, sa Alexander Ross, studiens medförfattare och en adjungerad instruktör i geografi vid PSU. "De måste förbereda sig för en allvarlig förändring i strömflöden."

Med hjälp av en systemdynamisk modell, Ross och geografiprofessorn Heejun Chang testade motståndskraften – systemets förmåga att "studsa tillbaka" – mot klimattrender genom att observera om bönder kunde maximera mängden vatten som används för jordbruksproduktion under ett torkaår samtidigt som de bibehåller minimiflödeskraven för laxuppfödning .

De testade tre adaptiva strategier:

• Förbättringar av bevattningsinfrastruktur, inklusive stängning av rörkanaler som förlorar vatten till både avdunstning och översvämning och bygga vattenbesparande rörledningskanaler
• Vattenbanker, ett system där en alternerande uppsättning bönder låter sina åkrar gå i träda eller odla mindre vattenintensiva grödor som hö under säsongen i utbyte mot kompensation från en allmän fond
• Vattenbesparing genom att implementera en balanserande återkopplingsmekanism som anpassar sig till lägre flodflöden genom att automatiskt sänka bevattningsförbrukningen i realtid

Modellen fann att infrastrukturförbättringar inte skulle kompensera för total vattenförlust givet uppvärmningsscenarierna, vilket innebär att uppgraderingar skulle vara en extra fördel för de andra strategierna men inte en tillräcklig fristående strategi.

Med vattenbesparing, återkopplingsmekanismen kan returnera tillräckligt med vatten för att upprätthålla minimala strömflöden, men leder till brister i bevattningsuttag under en torka, minskar nästan 29 % av vattenbehovet under växtsäsongen. Forskarna sa att samhällets motståndskraft skulle kräva samverkan för att engagera sig i vattendelningsmetoder som vattenbanker, ansvarsfull efterlevnad av frivilliga restriktioner och, i längden, diversifiering av grödor för att förbereda sig för ett förändrat klimat.

Vattenbanksscenarierna, som finns i många former och i de flesta västerländska stater, sparade en betydande mängd vatten under den kritiska torrperioden, men var mindre flexibla och lyhörda än feedbackmetoden.

Forskarna säger att övergripande motståndskraft kan uppnås genom en kombination av vattenbanker, förbättringar av infrastruktur och reflexiva återkopplingsmekanismer. Istället för att enbart prioritera bevattning i vad som troligen skulle vara en kortsiktig lösning, Ross och Chang föreslår att bönder drar fördel av ovanstående adaptiva strategier som bedömer förändrade säsongsvariationer och justerar uttag därefter.

"Alla dessa ligger på bordet för Hood River Watershed Group, ", sa Ross. "Silveret är att det finns en bra samarbetsinfrastruktur mellan bevattningsdistrikten, miljögrupper och stammar som är dedikerade till att upprätthålla livsmiljöer för hotade arter, fisklivsmiljö och återställande av bassängen."

Studien publicerades i Journal för hydrologiska vetenskaper.