Måling af virkningerne af vandmangel på en kunstvandet planet

Stigende global efterspørgsel efter mad, klima forandring, og klimapolitikker, der favoriserer bioenergiproduktion, forventes at øge presset på vandressourcer rundt om i verden. Mange analytikere forudsiger, at vandmangel vil begrænse landmændenes evne til at udvide kunstvandede dyrkede marker, hvilket ville være afgørende for at øge produktionen af ​​både fødevarer og bioenergiafgrøder. Hvis det er sandt, bioenergiproduktion og fødevareforbrug ville falde under stigende madpriser og pres for at omdanne skove til regnfodret landbrugsjord. Nu har et team af forskere ved MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change sat denne forudsigelse på prøve.

For at vurdere de sandsynlige virkninger af fremtidige begrænsede vandressourcer på bioenergiproduktion, madforbrug og priser, ændringer i arealanvendelsen og den globale økonomi, MIT -forskerne har foretaget en undersøgelse, der eksplicit repræsenterer mangel på vandet jord og vand. Medtaget i Australian Journal of Agriculture and Resource Economics, undersøgelsen er den første til at inkludere et skøn over, hvordan kunstvandingsforvaltning og systemer kan reagere på ændringer i tilgængeligheden af ​​vand i en global økonomidækkende model, der repræsenterer landbrug, energi- og arealanvendelse.

Kombination af MIT Integrated Global System Modeling (IGSM) -rammen med en vandressource -system (WRS) -komponent, der muliggør analyser i omfang af vandløbsoplande, modellen repræsenterer yderligere vandbar jord i 282 vandløbsoplande over hele kloden. Ved hjælp af IGSM-WRS-modellen, forskerne vurderede omkostningerne ved at udvide produktionen på disse områder gennem opgraderinger såsom forbedring af kunstvandingseffektivitet, foringskanaler for at begrænse vandtab, og udvidelse af vandlagerkapacitet.

De fandt ud af, at eksplicit repræsenterede kunstvandet jord (dvs. adskiller det fra regnfodret land, som giver lavere udbytter) havde ringe indflydelse på deres fremskrivninger af det globale fødevareforbrug og priserne, produktion af bioenergi, og skovrydningshastigheden under vandmangel. Virkningerne er minimale, fordi som reaktion på mangel, vand kan bruges mere effektivt gennem de ovennævnte opgraderinger, og regioner med relativt mindre vandmangel kan udvide landbrugsproduktionen til eksport til mere tørre regioner.

I øvrigt, forskerne fastslog, at ændringer i tilgængeligheden af ​​vand til landbruget på plus eller minus 20 procent havde ringe indflydelse på de globale fødevarepriser, produktion af bioenergi, ændringer i arealanvendelsen og den globale økonomi.

"Mange tidligere økonomidækkende undersøgelser inkluderer ikke en repræsentation af vandbegrænsninger, og dem, der ikke overvejer ændringer i kunstvandingssystemer (f.eks. konstruktion af flere dæmninger eller forbedringer af kunstvandingseffektivitet) som reaktion på vandmangel, "siger MIT Joint Program Principal Research Scientist Niven Winchester, undersøgelsens hovedforfatter. "Når disse svar er inkluderet, vi finder, at vandmangel har mindre indflydelse end anslået i andre undersøgelser. "

På trods af de små globale konsekvenser, forskerne observerede, at eksplicit repræsentation af kunstvandede arealer under vandmangel og ændringer i tilgængeligheden af ​​vand til landbruget kan have betydelig indflydelse på regionalt plan. På steder, hvor nedbøren er relativt lav, og/eller befolkningstilvæksten forventes at overgå kunstvandingskapacitet og effektivitetsforbedringer, vandmangel er mere tilbøjelig til at begrænse udvanding af dyrket mark, hvilket fører til lavere afgrødeproduktion i disse områder.

Undersøgelsens resultater fremhæver betydningen af ​​forbedringer af kunstvandingseffektivitet og international handel med landbrugsvarer. Forskningen kan også bruges til at identificere regioner med et stort potentiale for at blive stærkt påvirket af fremtidig vandmangel.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT -forskning, innovation og undervisning.