على مدار العقد الماضي ، فإن الذرة وفول الصويا ليست الأشياء الوحيدة التي تنتشر من تربة ولاية أيوا الخصبة. ظهرت مراكز البيانات بانتظام متزايد. لقد توافد عمالقة التكنولوجيا مثل Apple و Google و Meta و Microsoft إلى ولاية Hawkeye بسبب الأراضي الوافدة ، وتكاليف الطاقة المنخفضة ، والحد الأدنى من مخاطر الزلزال ، والحوافز الضريبية السخية.
ولكن مع تسارع تغير المناخ وتراجع طاولات المياه في بعض المناطق ، فإن النقاش الحرج هو السطح. “المياه الجوفية في ولاية أيوا لا يتم توزيعها بالتساوي. يلاحظ كيث شيلينج ، الجيولوجي الحكومي ومديره المسح الجيولوجي في ولاية أيوا في جامعة أيوا.
ليس من المستغرب أن يتدفق الطلب المتزايد على المياه إلى السياسة وأنماط الاستهلاك والآثار البيئية والتكاليف. وسط المطالب المتنافسة – الزراعة والاستخدام التجاري والسكني – يقوم مسؤولو ولاية أيوا بإلغاء إشعار. “مع زيادة الطلب والجفاف المستمر ، لا يتم إعادة شحن طبقات المياه الجوفية كما كانت في الماضي” ، يلاحظ شيلينغ.
في التدفق
في الوقت الحالي، 34 مراكز البيانات موجود عبر ولاية أيوا. كل يوم ، تستهلك هذه المرافق ما بين 300000 جالون و 1.25 مليون جالون من المياه للتبريد. في أي موقع معين ، فإنهم عادة ما يفسرون حوالي 2 ٪ إلى 8 ٪ من إجمالي استهلاك المياه – على الرغم من أن بعض المرافق لديها اتفاقات لاستخدام المزيد من المياه ، إذا لزم الأمر.
الكثير من هذه المياه يأتي من طبقات المياه الجوفية تحت الأرض. في ظل الظروف العادية ، هناك هطول أمطار كاف لدعم الزراعة والتصنيع والاستخدام المنزلي ، ولكن لأكثر من عقد من الزمان لقد تحمل معظم الدولة جفافًا. وقد ترجم هذا إلى حاجة إلى ضخ مياه إضافية للمحاصيل ومعالجة الأغذية وإنتاج الإيثانول. وفقًا لمجلس Iowa البيئي ، تعمل بعض الآبار الآن 20 ٪ من قدرتهم الأصلية.
من المؤكد أن وضع الماء يختلف اختلافًا كبيرًا في جميع أنحاء الولاية – وحتى داخل المناطق. على سبيل المثال ، يحدها الولاية نهر ميسوري ونهر ميسيسيبي وغيرها من الممرات المائية عبر ولاية أيوا. يقول شيلينغ: “يحتوي الثلث الشرقي من الولاية على طبقات طبق الأصل من كربونات الضحلة الوفيرة التي يتم إعادة شحنها كل عام مع هطول الأمطار”. “في وسط وغرب ولاية أيوا ، تكون الظروف أقل ملاءمة. أنظمة المياه الجوفية ضحلة وأكثر عرضة للخطر. ”
يوجد 20 من مراكز بيانات الولاية في منطقة دي موين ، والتي تقع بالقرب من وسط ولاية أيوا. حتى الآن ، تجنب هذا الجزء من الدولة المشكلات المرتبطة بالجزر ونقص المياه. ولكن مع وجود مرافق أحدث على الإنترنت ، تزداد استهلاك المياه وبقاء الجفاف ، وتنمو أسئلة حول توفر المياه – لا سيما في المناطق الأكثر ضعفا في الجزء الغربي من الولاية.
يقول شيلينغ: “في كثير من الحالات ، تستخدم الشركات التي تتطلع إلى إنشاء مراكز بيانات معايير أخرى غير توفر المياه لاختيار موقع ما”. “غالباً ما يهتمون بالبنية التحتية المحيطة.”
تحت السطح
إن موازنة استخدام المياه في جميع أنحاء الزراعة وشركات التصنيع وشركات التكنولوجيا – مع الحفاظ على الأسعار على المستخدمين السكنيين – هو قانون متوازن في كل من الاقتصاد والاستدامة. يقول روي هيسمان ، مدير المرافق في Cedar Rapids: “عندما يمكن أن تنتشر التكاليف الثابتة بين المزيد من المستخدمين ، فإن الجميع يختبرون أسعارًا أقل – بما في ذلك العملاء السكنيون”.
يقول هيسمان إن المدينة تقع في الجزء الشرقي من الولاية – بجوار نهر الأرز – تمتلك المدينة موارد كافية للمياه والطاقة لدعم مراكز البيانات الرئيسية. وافق Cedar Rapids مؤخرًا على 576 مليون دولار مركز بيانات Google سيستخدم ذلك من 200000 إلى مليون جالون من المياه يوميًا وسحب 25 ميجاوات من الكهرباء. سيولد المشروع مليار دولار من ضرائب الممتلكات المحلية على مدار 20 عامًا (مع حوالي 529 مليون دولار يعود إلى Google).
لن يضع المرفق ضغطًا إضافيًا على الإمداد أو يؤثر على معايير المياه. ومع ذلك ، “سيتطلب منا تسريع الجداول الزمنية للتوسع المخطط له في محطة معالجة المياه الشمالية الغربية لتلبية احتياجات القدرات المستقبلية” ، كما يقول هيمان. في الوقت الحالي ، تحتل معدلات المياه في المدينة المرتبة الوطنية في ولاية أيوا. اكتساب كفاءة إضافية أمر مهم. تستكشف المدينة طرقًا لإعادة استخدام المياه ، بما في ذلك التفريغ من مراكز البيانات.
تخطط Google مجلس الخداع، الذي يجلس في الجزء الغربي الأكثر قاحلة من الدولة. مرة واحدة الانتهاء ، و منشأة سيضيف سعة إلى منشآتين أخريين تم إنشاؤهما في عامي 2012 و 2015. سيؤدي التوسع إلى ما مجموعه ثلاثة مراكز بيانات تشكل ما يقرب من 3 ملايين قدم مربع من الانقسام بين 3 مبان. استثمرت Google أكثر من 5 مليارات دولار في المنطقة منذ عام 2007.
على الرغم من أن هذه المشاريع لها معنى اقتصادي ، فإن المراقبين مثل Schilling يأخذون في الاعتبار ويدافعون عن فهم أفضل لكيفية تأثير مراكز البيانات على استهلاك المياه في ولاية أيوا. “مع ظروف الجفاف المستمرة والطلب المتزايد على موارد المياه المحدودة ، لا يتم إعادة شحن بعض طبقات المياه الجوفية بشكل كاف” ، يوضح. “قد لا تكون بعض المجالات مواقع مثالية لمراكز البيانات.”
تدفقات البيانات
المجلس التشريعي في ولاية أيوا يلاحظ. في عام 2024 ، حددت 250،000 دولار لتعيين طبقات المياه الجوفية و دراسة مستويات المياه الجوفية لاكتساب فهم أفضل لكيفية تأثير مجموعات المستخدمين المختلفة – بما في ذلك مراكز البيانات – على معدلات إعادة الشحن ومستويات المياه. الحاكم كيم رينولدز موصوفة ال التمويل باعتباره أمرًا بالغ الأهمية لـ “تطوير نماذج لتخصيص موارد المياه في هذه الولاية”.
قد يكون الاعتماد المتزايد على مراكز البيانات سببًا للقلق ، لكن التقنيات الرقمية قد توفر أيضًا إجابات لأيوا. في يوليو 2021 ، جامعة ولاية أيوا أعلن أنه قد حصل على منحة بقيمة 20 مليون دولار من الحكومة الفيدرالية الأمريكية لإنشاء معهد منظمة العفو الدولية للزراعة المرنة. تقوم بتطوير التوائم الرقمية والروبوتات والطائرات بدون طيار وأجهزة استشعار الحقول المتصلة التي تقلل من استخدام المياه والكيمياء مع تعزيز غلة المحاصيل.
يقول Soumik Sarkar ، أستاذ الهندسة الميكانيكية وعلوم الكمبيوتر في جامعة ولاية أيوا: “من المنطقي للشركات إنشاء مراكز بيانات وغيرها من المرافق في ولاية أيوا بسبب توفر الأراضي وموارد المياه والحوافز المالية والطاقة المتجددة”. “في الوقت نفسه ، شهدنا زيادة بنسبة 20 ٪ إلى 30 ٪ في الطلب على المياه لشركات الذكاء الاصطناعى الكبيرة والدولة تتعامل مع الجفاف. لذلك ، يجب أن نجد طرقًا لإدارة الموارد بشكل أفضل. ”
يسمى مشروع آخر مدته خمس سنوات و 7 ملايين دولار بتمويل من الحكومة الفيدرالية تجميع (سياق التعلم للأنظمة الزراعية الإلكترونية المستدامة) يساعد الباحثين في جامعة ولاية أيوا في دراسة طرق لتضمين التقنيات الرقمية ، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي ، في نظام إنتاج الأغذية. يقول ساركار: “يمكن أن تساعدنا الذكاء الاصطناعي والأدوات الأخرى في تحسين العمليات ، وتقليل المبيدات الحشرية والتلوث وزيادة أنظمة المياه لدينا”.
يقول شيلينغ: “من المهم أن نفهم كيف تؤثر مراكز البيانات والبنية التحتية الحالية على استخدام المياه – وجهاز المياه الجوفية في ولاية أيوا”. “لا نريد الوصول إلى نقطة تحدث فيها النقص ، ويزعم الناس أن الوضع قد فاجأهم. لدينا التكنولوجيا والأدوات اللازمة لإدارة موارد المياه بفعالية. يجب أن نستخدمها لتحديد مكان تحديد موقع مراكز البيانات والمرافق الأخرى. ”
