Vaihtoehtoisten vesilähteiden rooli veden niukkuuden torjunnassa

Alueilla, joita vaivaa vesipula, voivat vaihtoetoiset vesilähteet (VVL) tarjota mahdollisuuden lisääntyvään vesivarojen kysyntään. Tämän väitöstyön tavoitteen on lisätä tietoa vaihtoehtoisten vesilähteiden jakautumisesta maailmanlaajuisesti huomioiden erityisesti eri ilmastojen erityiskysymykset. Työssä tarkasteltiin kirjallisuuteen perustuen kaksitoista erilaista vesilähdettä kokonaiskuvan hahmottamiseksi. Tapauskohtaisesti tarkasteltiin erikseen kolmea erilaista vesilähdettä tarkemmin eli i) sumun hyödyntäminen, ii) tekopohjaveden muodostamista sekä iii) jäätikkövesien käyttöä. Kirjallisuuskatsauksessa, 12 vesilähteen käyttöä tarkasteltiin maailmanlaajuisesti, mikä osoitti maantieteellisten, taloudellisten ja poliittisten sekä ilmastollisten tekijöiden vaikuttavan eniten eri vaihtoehtoisten vesilähteiden käyttöön. Tarkastelu osoitti myös että vaihtoehtoisten vesivarojen rajoitteiden ja mahdollisuuksien tarkastelu voi edesauttaa vesialan päättäjien parempaan suunnitteluun ja politiikan tekoon. Työn seuraavassa vaiheessa tarkasteltiin kolmea luonnonoloiltaan erilaista aluetta sumuveden talteenottoon Vazroudin valuma-alueella Iranissa tavoitteena kehittää sumuveden talteenotto indeksi (FCI) käyttäen tekoälyä. Tulokset osoittivat, että kaikilla tekoälyn algoritmeilla (GDM, GBM, GLM ja GAM) oli hyvä tarkkuus FCI kartoituksessa. Merkittävin tekijä oli taivas näkymällä ja huonoin selittäjä maaston kaltevuudella FCI kartoituksessa. Toisessa tapaustutkimuksessa, pohjaveden pinnan muutoksia havainnoitiin vertaamalla ennen (1985-1996) ja jälkeen (1997-2018) tekopohjavettä muodostavien rakenteiden rakentamista. Tulokset osoittivat tekopohjaveden lisäävän pohjaveden alenemaa. Sedimentaatio vähensi pohjaveden muodostusta heikentäen suodatavan rakenteen toimintaa. Kolmannessa tapaustutkimuksessa tarkasteltiin Etelä- ja Pohjoisnapojen jäätiköiden käyttöä vesilähteenä. Taloudelliset lähtökohdat ja riskit kuljetuksessa todettiin keskeisemmäksi rajoitteeksi jäätikköveden käytölle ja ympäristövaikutukset nähtiin keskeisenä haasteena tämän resurssin hyödyntämisessä. Jäätikköiden tarkastelu vesilähteenä osoittaa tilastollisesti merkittävän vähenemän vuosina 2005-2019. Tämä tutkimus osoittaa, että vaihtoehtoisten vesilähteiden tarkastelu on hankalaa, koska aineistoa on saatavilla vain yksittäisistä tapaustutkimuksista. Tämä tulisi huomioida tutkimustarpeiden määrittelyssä jatkossa, jotta erilaisia vaihtoehtoisista vesilähteistä voitaisiin paremmin hyödyntää torjumaan vesipulaa.