加利福尼亞州喜歡認為自己走在前沿。因此，當該州著手減少溫室氣體排放時，監管機構採取了所有正確的措施——嚴格的汽車尾氣排放標準、更嚴格的建築規範、更高的公用事業可再生能源標準。然後，他們採取了所有措施中最積極的節能措施之一。
他們開始了一項節約用水的運動。
能源和水資源之間的聯絡並不總是顯而易見的，但兩者之間的聯絡就像依雲礦泉水瓶中的氫原子和氧原子一樣緊密相連。
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現在，每個人都知道關燈可以節約能源。而縮短淋浴時間可以節約用水。但同樣真實的是，節約用水可能是最有效的節能方式之一——反之亦然。“這是一項‘買一送一’的交易，”科羅拉多大學法學院教授、即將出版的一本探討水和能源關係的著作的編輯道格拉斯·肯尼說。
在今天的加利福尼亞州，僅供水就佔該州能源消耗的 20%。收集水、淨化水和分配水都需要電力，尤其是在南加州等地，那裡的水透過數百英里的管道輸送到洛杉磯龐大的需求地。
在全國範圍內，能源生產從淡水源中抽取的水量超過了除農業以外的任何其他部門。我們需要用水來生產電力，為我們的汽車提供動力，運輸我們的食品雜貨，並執行我們的烤麵包機。典型的美國家庭或製造工廠中幾乎每一種電力來源——無論是來自水力發電、煤炭、天然氣、核能、生物燃料，甚至是聚光太陽能——也都需要水。大量的水。
這是一個日益嚴重的問題，因為在許多地方，為能源尋找水源並不容易——而且隨著能源需求的飆升和氣候變化改變已經乾旱地區的水平衡迴圈，情況肯定會變得更加困難。根據 2011 年 1 月國會研究服務處的一份報告，能源部門是美國增長最快的水資源消耗者。
在全國範圍內，這是一個挑戰，但在區域範圍內，這可能是一場災難。正如國會研究報告指出的那樣，“能源部門用水需求的增長大部分集中在水資源競爭已經非常激烈的地區。”
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能源和水資源之間的聯絡——以及美國西部這種聯絡的脆弱性——在內華達州拉斯維加斯上方的泥濘的科羅拉多河上，被一個巨大的混凝土塞子所例證，也就是眾所周知的胡佛大壩。在 1935 年為大蕭條時期公共工程專案舉行的落成典禮上，時任內政部長哈羅德·伊克斯自豪地指出，“在任何地方都找不到比這更好的理解人與自然合作的例子了。”
胡佛大壩提供了兩個關鍵要素——水和電力——使美國西南部和南加州得以繼續 75 年的增長勢頭。米德湖現在為超過 2200 萬人供水，每年發電超過 40 億千瓦時。
但伊克斯可能從未想到，在 21 世紀，人與自然的合作會如此迅速地瓦解。在美國西部，人口的迅速增長造成了能源需求激增和淡水供應減少的雙重打擊。科羅拉多河是西部七個州的命脈，其透支程度已經與聯邦財政部不相上下。21 世紀大部分時間的乾旱狀況迫使水資源管理者為該地區龐大的水壩和水庫系統不再有足夠的水來蓄水的那一天做好準備。如今，當鳳凰城、拉斯維加斯和洛杉磯的每個人都想在同一熱浪期間啟動空調時，公用事業公司不得不爭先恐後地做出反應。
持續的乾旱和貪得無厭的上游用水需求已經耗盡了米德湖，以至於專家預測它可能很快就會淺到陷入困境的地步。儘管今年接近創紀錄的降雪量和徑流使其水位從 1 月份的歷史低位有所上升，但米德湖的水位仍比“滿水位”低 113 英尺——並且蓄水量不足其容量的 50%。
三年前，斯克裡普斯海洋研究所的研究人員警告說，米德湖有 50% 的可能性在 2021 年枯竭，並且水庫的水位可能會降至足夠低，從而早在 2013 年就減少或停止發電。儘管今年的徑流可能阻止了這一戲劇性的斷言，但全國各地的公用事業公司已經被迫由於水資源問題而減少或停止發電。根據加州 2009 年水資源計劃更新中的一項調查，從弗吉尼亞州到內華達州，從德克薩斯州到北達科他州，各州都因水質或水量問題而縮減了能源開發專案。
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造成這個問題的一個原因是，我們選擇生產的電力是非常“溼”的東西。將電器插入插座，您不妨也開啟水龍頭。一臺普通冰箱全天運轉所用的水大約相當於十分鐘淋浴（不使用低流量淋浴噴頭）。根據美國地質調查局的資料，發電佔全國用水量的近一半；平均需要 21 加侖的水才能產生一千瓦時的電力。在乾旱的西部，這些數字加起來就非常可觀了。西方資源倡導者組織的一份報告指出，“亞利桑那州、科羅拉多州、新墨西哥州、內華達州和猶他州的熱電廠在 2005 年估計每天消耗 2.92 億加侖的水——大約相當於丹佛、鳳凰城和阿爾伯克基的總用水量。”
能源生產的幾乎每個步驟都需要水，從採礦到提煉，從加工到發電。其中一些水被“消耗”了——以蒸汽的形式蒸發。其中一些水以改變後的形式返回流域——例如在燃煤發電過程中加熱的水，並儲存在冷卻塔或池塘中，然後在更高的溫度下釋放回河流。“生產”煤層甲烷開採的水會將礦物質含量高的地下水釋放到流域中。深層鑽探地下天然氣礦層依賴於“水力壓裂液”中使用的化學物質，這些化學物質在洩漏時會汙染水源。
其他潛在的化石燃料能源，如油頁岩，在其生產週期中需要如此多的水，以至於科羅拉多州的能源公司甚至在發明將岩石轉化為石油的可行技術之前，就已經秘密獲得了開發數十萬英畝英尺水域的權利。一英畝英尺的水是 325,851 加侖，足以覆蓋一英畝平坦的農田，水深一英尺。
這足以將該州已經激烈的用水糾紛升級為公開衝突。“如果油頁岩能源確實在商業上可行，它將是一個巨大的新用水負擔，”科羅拉多州的水文地質學家和西部水資源顧問丹·盧克說。
目前的許多能源辯論都集中在石油、煤炭和天然氣等化石燃料的大量碳足跡上。但許多可再生能源，如玉米乙醇，也具有巨大且可能令人擔憂的“水足跡”。例如，根據桑迪亞國家實驗室的計算，用灌溉作物製成的玉米乙醇可能比石油提煉多用水 1000 多倍。工業聚光太陽能陣列可能需要 800 加侖的水才能產生一兆瓦時的電力。新墨西哥州桑迪亞國家實驗室的高階研究員邁克·海託華警告說，減少碳排放雖然至關重要，但這只是能源方程式的一部分：他說，幾乎每次您降低工業能源生產中的碳足跡時，“您最終都會得到更大的水足跡。”
當規劃者展望未來時，他們必須應對一些嚴峻的趨勢：我們需要的能源越多，我們需要的水就越多。但淡水的可用性在世界許多地區已經達到了危機程度，一些專家警告說，我們應該更擔心“淡水峰值”而不是“石油峰值”。根據彼得·格里克和米娜·帕拉尼亞潘在《美國國家科學院院刊》上撰寫的文章，水資源的可用性是一個日益嚴重的全球性問題，尤其是在像美國西部這樣的地區，“幾乎所有主要河流和含水層都已被耗盡”。他們以冷靜、低調的擔憂寫道，與石油不同，水對生命絕對至關重要。“對於許多用途，”他們總結道，“它是不可替代的。”
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氣候變化只會使水-能源平衡更加不穩定。
據落基山氣候組織稱，像西部這樣的乾旱中緯度地區變暖的速度幾乎是全球平均水平的兩倍。隨著西部地區變暖，居民將需要更多的能源來冷卻居住空間，並使圖森和斯科茨代爾等沙漠城市適宜居住——並且可能減少用水來生產足夠的電力來做到這一點。
水、能源和氣候變化的碰撞將在未來幾十年內對公共政策決策產生影響，每一步都會產生意想不到的後果。國會透過為玉米乙醇提供大量補貼，有效地鼓勵了中西部含水層和河流的巨大抽吸。已獲得奧巴馬政府“快速通道”授權的聚光太陽能專案，可能在第一瓦特電力產生之前就遇到水資源問題。公民反對在內華達州和蒙大拿州等地新建燃煤發電廠，其關注點與溫室氣體排放一樣多地集中在水資源問題上。
全球氣候模型預測，由於溫室氣體排放增加，世界乾旱地區將變得更加乾旱。根據美國全球變化研究計劃的報告《美國全球氣候變化影響》，降水量每減少 1%，河流流量就會下降 2% 到 3%。河流流量每下降一個百分點，發電量就會下降 3%。該報告的結論既顯而易見又令人擔憂：“水和能源是緊密相連的。”
一些能源來源，如屋頂光伏和大多數風力發電，不是用水大戶，但專家表示，它們不太可能滿足該國不斷增長的電力需求。節約用水和節能無疑將是未來計劃的一部分，廢水處理和回收利用的技術改進也是如此。“人們開始明白，如果你節約用水，你就能節約能源，”桑迪亞國家實驗室的海託華說。
他們還需要明白，如果他們節約能源，他們也將節約用水。從長遠來看，這可能是一件更重要的事情。
丹尼爾·格里克，前《新聞週刊》記者，是 Story Group (http://thestorygroup.org/) 與攝影師泰德·伍德的聯合創始人。DailyClimate.org 是一家報道氣候變化的非營利新聞服務機構。
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本文最初發表於 The Daily Climate，這是環境健康科學出版社出版的氣候變化新聞來源，環境健康科學出版社是一家非營利媒體公司。