加利福尼亚州中部海岸的帕哈罗谷地表水很少，因此当地农民依靠抽取地下水来种植绿叶蔬菜和浆果以供应全球市场。但与世界许多地方一样，这些农民的抽水速度快于自然的补给速度。在不同的地方，地下水下降会造成各种影响：它会导致地面下沉，溪流、湿地和水井干涸，以及海水倒灌到地下。而且由于大部分抽取的地下水用于灌溉农作物，可用量的严重下降可能会导致全球粮食危机。
在一些地方，水资源管理者积极回灌地下水以改善这种公地悲剧。一种方法是将雨水径流 diverted 到挖空的盆地中，这些盆地建在多孔地面上，水可以迅速渗入其中。但这些努力规模相对较小且集中化，使其无法应对当前的挑战。加利福尼亚州中央山谷枯竭的含水层有大量的空隙：是该州1400多个地上水库总容量的三倍。然而，加利福尼亚州浪费了最近异常湿润冬季的大部分恩惠，因为堤坝、渠道化的河流和铺砌的城市将大部分径流排入海洋，而不是将其收集起来。加州大学戴维斯分校水文地质学荣誉教授格雷厄姆·福格说，我们需要的是一种分布式解决方案：许多小型项目分散在整个景观中，减缓水流速度，使其渗透到地下储存起来。这将重现自然界补充地下水的方法，而人类发展在很大程度上已经消除了这种方法。
帕哈罗谷的一项倡议已经开展了十多年，旨在展示如何将这一愿景变为现实。这项名为补给净计量（ReNeM）的想法在某些方面类似于屋顶太阳能净计量，后者补偿房主将任何多余的能源输送到电网。使用ReNeM，帕哈罗谷水资源管理局会补偿土地所有者一定比例的地下渗透水量。一旦进入地下，水可以留在当地使用，也可以进入更广泛的地下水系统。
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丹尼斯·勒博是农业集团 Reiter Affiliated Companies 的土地经理，他负责监督参与该倡议的一个农场。九年来，该农场一直将一个 170 英亩山坡的径流渗透到一个四英亩的补给盆地中。研究人员测量从山坡流入盆地的水量。为了计算有多少水渗入地下，他们使用了流量计和压力计，以及插入盆地底部浅层土壤的热探针。“渗透的水会携带热量，”加州大学圣克鲁兹分校的水文地质学家、该项目的联合创始人安德鲁·费舍尔说。“通过测量向下传递的热量，我们可以确定流速。”
长期以来，加利福尼亚州的土地所有者拥有从其土地下抽水的权利。2014 年，一项州法律开始改变这种计算方式，该法律现在要求社区在州政府干预的威胁下实现地下水使用的平衡。尽管如此，随着加利福尼亚州各地的人们开始考虑大规模的地下水补给，一个大问题仍然存在：是什么可以激励个体土地所有者帮助回灌共享的含水层？
10 月 18 日发表在《自然·水》杂志上的一篇论文详细介绍了科学家如何在帕哈罗谷地愿意合作的土地所有者的土地上选择补给地点，计算净渗透量，并为土地所有者提供这项社区服务的补偿。该论文解释了 ReNeM 如何轻松调整以适应世界各地各种景观和社区，以及如何使用各种经济激励措施，例如减免抽水费、直接付款或房产税折扣。
而且，像勒博土地上的那种补给盆地并不是唯一一种蓄水的方法。渗透井覆盖面积小得多，但深度更深，这使得水可以穿过井壁渗入。恢复本地植物和湿地有助于减缓水在陆地上的流动速度，使其有时间渗入地下。此外，将堤坝移离河岸更远的地方可以让水像自然那样蔓延并流过漫滩，从而减缓水流速度并补充地下水。
“ReNeM 是一种建立对共同资源集体责任的机制，”加州大学伯克利分校惠勒水研究所的研究员、新论文的主要作者莫莉·布鲁斯说。（费舍尔是共同作者。）ReNeM 的概念代表了一种文化转变，即从将水视为商品转变为将其视为集体利益，因为渗透的水不仅提高了地下水位，还可以支持更广泛的系统，为地表径流提供水源并阻止海水入侵。“补给净计量不会赋予独立土地所有者渗透水的权利，”布鲁斯说。“回扣付款象征性地切断了这种权利。”
没有参与该论文的福格表示，他认为为补给付费是“文明的一个重大转变。这是我见过的唯一看起来可以激励足够多的人转移水源用于补给的方法。”但他确实对这个想法发出了一条警告：“转移过多的水可能会产生意想不到的后果，”他说，例如减少附近水道的流量。福格建议监测影响，并在必要时调整项目。
此外，经济效益可能尚未具有吸引力。勒博说，对他来说，补给盆地“不是一项商业决策”。他花费在疏浚沉积物的费用大致相当于他每年 12,000 美元的回扣，这些沉积物是水流过受扰动的地面时收集起来的。但他说，他的公司有动力保持当地农业的可持续发展，并获得保持当地水资源控制权的额外好处。勒博的盆地每年补给的水量大致平衡了他土地灌溉所需的水量。“我们几乎可以实现可持续发展，”他说。
随着气候变化和过度使用使世界许多粮仓获得水的机会越来越不安全，“我们必须朝着量入为出的生活方式迈进，”费舍尔说。“帕哈罗谷是加利福尼亚州的未来。该州的其他地区只是尚未意识到这一点。”