智利北部的阿塔卡马沙漠位于安第斯山脉的雨影区。尽管它毗邻太平洋，但一股持续的寒流——称为洪堡洋流——使得空气中的水分含量相对较低。云层会形成，但很快就会消散。因此，降雨很少且量少——平均每年几毫米。在某些地区，几十年前的天气站从未记录过任何降水。除了南极洲少数几个山谷外，阿塔卡马是地球上最干旱的地方。这片由沙子、裸露的岩石和盐沼组成的荒凉景观极其极端且超凡脱俗，以至于研究人员将其用作火星的替代品。
然而，仍有人居住在那里——主要是一些零星分布的沿海城市和城镇。伊基克，这座海滨地区首府，居住着超过23万人。伊基克内陆向上坡方向是快速发展的霍斯皮西奥镇，由于锂矿开采热潮，其人口已膨胀至超过14万人（2012年时不足10万人）。
淡水来自地下含水层，该含水层近1万年来几乎没有得到降雨的有效补充。随着越来越多的人依赖含水层，它正在干涸。最终，将一无所有。海水淡化厂（从海水中去除盐分）可以满足部分需求，但它们运行成本高昂且能源消耗大，特别是对于霍斯皮西奥这样的低收入城市。该地区大多数海水淡化厂服务于矿业，而非居民。
一个替代的、尚未开发的、廉价的水源或许能解决日益严重的水危机。而这水源就藏在眼前。雾气收集是一种可持续、简单的方法，可以收集低空云层中的水分。它长期以来一直被用于世界各地的农村地区，以支持几百人的孤立村庄。但一项新研究表明，它可以在更大的规模上发挥作用。
一项于2月20日在《环境科学前沿》杂志上发表的分析表明，雾气收集可以满足霍斯皮西奥非正规住区的需求，每周为10,300人提供高达30万升的水。这些人大多未接入正规供水系统。目前，他们依赖干涸的含水层，但水是通过卡车而非管道输送，这增加了成本，并降低了可靠性和可及性。对于这些居民来说，供水比城市其他居民更不稳定，因此雾气提供了更大的机遇。除了饮用水，雾气收集还可以用于该地区的绿化，或为水培农业提供动力——为人们提供廉价的本地种植新鲜食物的来源。
研究牵头人、地理学家、智利 Mayor 大学助理教授Virginia Carter说：“仅靠这一点水是无法拯救这座城市的。”但她说，雾气是一种可能带来真正改变的资源。Carter解释说，尤其是在霍斯皮西奥持续增长且气候变化使得现有水源更加不确定时，“它可以做出贡献，并且在许多地方可能很重要。”
雾气收集依赖于低技术设置。通常，一层细密的塑料网（类似于遮蔽怕热花园床的网）被绷在离地几英尺高的两根支撑杆之间。网下的集水槽收集面板上凝结的水分，然后流入储水容器，以便收集。使用的面板越多，网的表面积越大，收集的水就越多。
与阿塔卡马下方的含水层不同，雾水是一种潜在的可再生资源。低空云层会定期从太平洋卷起并吹向陆地。如果没有网，水分会在气温升高时在干燥的空气中蒸发，但有了网，雾气只会暂时被拦截——在被处理并循环回到海洋之前，为人们提供宝贵的新鲜水。
为了证明雾气收集对霍斯皮西奥和更广泛的智利北部地区有价值，Carter和她的合著者结合了一年的观测数据、卫星图像以及对该地区雾气周期的数学模型。研究人员在不同高度设置了两个一平方米的“标准雾收集器”，以及一个气象站，以监测空气湿度、温度、风速等变量。他们还使用遥感技术绘制了该省精细的海拔和雾密度图。最后，他们将这些数据和其他现有雾收集项目的数据综合到一个数学模型中，旨在估算不同时间可以收集多少雾气。
他们发现，雾气具有很强的季节性，出现在5月至10月（南半球的冬季至春季）。6月期间的夜间和清晨达到高峰，在温暖的月份和中午时几乎消失。根据该研究，在霍斯皮西奥周边地区，雾收集器在雾季每平方米网的平均产水量约为2.5升。
按照这个速度，需要17,000平方米的收集器（略超三个足球场的面积）才能每周产出30万升水——这与目前每周通过卡车运往霍斯皮西奥非正规住区的总水量相当。然而，Carter指出，这是一个保守的估计，因为城市北部的一些地区比平均水平有更高的雾气潜力，每平方米网每天可产出超过5升水。她解释说，如果战略性地设置雾收集器，那么只需要200-300个雾收集器（每个约20平方米）就可以在至少半年内稳定地提供数十万升水。补充的储水罐或水池可以将雾水扩展为全年资源。Carter说：“这有点像一个梦想，为霍斯皮西奥开发这样的东西。”
如果为10,000多人提供饮用水的目标太大，较小的试点项目或许可以提供概念验证。Carter和她的同事建议，雾气收集也可以用于灌溉公共公园或为水培农场供水，初期投资更少。只需要110平方米的网就能满足城市绿地的需求。一平方米的雾收集每年可以产出超过15公斤的绿叶蔬菜。
然而，在梦想成真之前，还需要进一步的工作。科学家们希望通过更多的实地测量来验证他们的模型估算，以便确定雾收集器的最佳位置。Carter说，她还希望测试收集水的质量，并确定需要何种处理才能使其可供人类饮用。雾气可能像任何其他自然水源一样携带废气颗粒、细菌和微塑料。然而，即使未经处理，这些水在农业或矿业领域仍有应用。
研究已经取得了进展。Carter和她的同事计划今年晚些时候发布一张基于他们模型的可公开访问的、覆盖整个智利北部地区的详细雾气地图。她希望当地和国家政府官员注意到。“这项研究非常清楚地表明了科学知识如何[能够]促进公众决策和政策，”她说。“我们面临一个问题：我们没有水，而且情况越来越糟。但另一方面，有一个解决方案。有这些水就在那里等着。我们只需要一种合乎逻辑的方法来收集它。”
