Større byer har mindre vandaftryk end mindre befolkede modparter

Global bæredygtighed er vigtig nu mere end nogensinde på grund af stigende bybefolkninger og den deraf følgende stress kan have på naturressourcer. Men øget befolkning i byer kan føre til større effektivitet, som et team af Penn State-forskere opdagede, da de analyserede vandaftrykket i 65 mellemstore til store amerikanske byer.

"Menneskeliv på planeten har aldrig været mere komplekst, "sagde Caitlin Grady, adjunkt i civilingeniør. "Vi er så sammenflettet med så mange aspekter af den globale handel og globale økonomi. Folk i landdistrikterne køber stadig mad som bananer fra hele verden, og på grund af dette har vi brug for mere komplekse og stringente værktøjer til at analysere, hvordan vi håndterer vores begrænsede ressourcer. "

For at udvikle disse værktøjer, forskere skal først bedre forstå vandets fodaftryk i byerne. Grady og hendes kolleger satte sig for at gøre netop det.

"Vi kiggede på det overordnede billede af vandforbrug, "Sagde Grady." Ikke kun vandet, der kommer ud af din hane, men også vandet, der går ind i maden, som hver by producerer og forbruger, så det er både direkte vandforbrug og indirekte vandforbrug, som vi kalder dit vandaftryk. "

De analyserede landbrug, husdyr og industrielle varestrømme, og det tilsvarende virtuelle vandindhold ved hjælp af data fra det amerikanske landbrugsministerium, den amerikanske geologiske undersøgelse og det amerikanske transportministerium. Holdet brugte derefter disse værdier til at beregne et samlet vandaftryk for hver by. Deres resultater blev offentliggjort i august i PLOS ONE .

Hvad de fandt ud af var, at i gennemsnit større byer, for deres befolkning, forbruge mindre vand.

"Når befolkningen stiger, byer forbruger mindre pr. indbygger af vandressourcerne, så de større byer får mere ud af vandet, som de har baseret på befolkning, "Sagde Grady.

Tasnuva Mahjabin, en ph.d. -studerende i civilingeniør og medvirkende forsker i projektet, sagde, at flere faktorer sandsynligvis bidrager til disse resultater.

"Forbrug og produktion af vandaftryk er knyttet til den skiftende sammensætning af byøkonomiske aktiviteter med bystørrelse, tyder på, at store byer er mere serviceorienterede med mindre udbredelse til sekundære sektorer, "Mahjabin sagde." Dette gør det muligt for store byer at have reduceret vandaftryk ved at flytte vandintensive økonomiske aktiviteter til mindre befolkede regioner. "

Og selvom det samlede vandforbrug faldt i overensstemmelse med en bys størrelse, forskerne bemærkede, at ikke alle former for vandforbrug gav et mere effektivt fodaftryk.

Vand, der er hentet fra overflade- eller grundvandsressourcer, afspejler hovedsageligt vandrelaterede vejrmønstre og viste lidt sammenhæng med befolkningen. Imidlertid, mængden af ​​vand, der bruges fra nedbør, bidrog til forbruget både positivt - ved at overføre madforbrugets afhængighed af befolkningen til vandets fodaftryk - og negativt - ved at øge mangfoldigheden.

Flere undtagelser opstod. New Orleans, for eksempel, har et meget større vandaftryk for deres størrelse og deres befolkning i forhold til tendensen, der henviser til, at Las Vegas falder langt under gennemsnittet for produktion af vandaftryk. Teamet sporer kompleksiteten af ​​disse fund i et forsøg på mere præcist at dissekere resultaterne.

Forskerne håber at kunne bruge deres fund til at sammenligne byer og potentielt opstille realistiske mål for at støtte udviklingen af ​​strategier til at reducere vandaftrykket. Disse oplysninger kan også være værdifulde for beslutningstagere og byplanlæggere, der er interesseret i at designe økonomiske incitamenter, der understøtter vandets bæredygtighed.

"En by i Californien kan have en meget stærk kampagne for at få folk til at tage kortere brusere og reducere vandforbruget, men de kan også være en kæmpe fødevareproducent, "sagde Grady." Det er ikke nødvendigvis en dårlig ting, men hvis du ser på disse ting sammen, har du et mere komplet billede af, hvordan du kan administrere de begrænsede ressourcer, du har, og hvordan du kan prioritere brugen af ​​disse ressourcer. "

I fremtiden, forskerne planlægger at gøre deres analyser mere robuste ved at indarbejde flere steder og inkludere det vandforbrug, der er nødvendigt for at levere elektricitet til forskellige regioner. De vil også gerne analysere netværksresiliens og netværksrisiko. Ultimativt, de håber at skabe en platform, hvor ikke kun offentligheden kunne undersøge forbindelser, men regeringen, såvel.