Kombination af vandmangel og ufleksibel efterspørgsel sætter verdens flodbassiner i fare

Næsten en femtedel af verdens befolkning lever i et stresset vandbassin, hvor den næste klimaforandringer kan true adgangen til en vigtig ressource for landbruget, industrien og selve livet, ifølge et papir fra University of California, Irvine forskere og andre, offentliggjort i dag i Naturens bæredygtighed .

Undersøgelsens forfattere analyserede tendenser i globalt vandforbrug fra 1980 til 2016, med særligt fokus på såkaldt ufleksibelt forbrug, hvis indskrænkning ville medføre betydelige økonomiske og samfundsmæssige vanskeligheder. Disse anvendelser omfatter kunstvanding af flerårige afgrøder, køling af termiske kraftværker, lagring af vand i reservoirer, og slukker husdyr og menneskers tørst.

"Mange undersøgelser, der vurderer vandmangel, har hovedsageligt fokuseret på andelen af ​​den tilgængelige forsyning, der forbruges af mennesker, men dette ignorerer det faktum, at nogle anvendelser er mere fleksible eller produktive end andre, " sagde hovedforfatter Yue Qin, en UCI -postdoktor i jordsystemvidenskab. "Ved at se på, hvordan vand faktisk bruges, Vi kan begynde at se, hvad vand virkelig er svært at undvære, og om der er muligheder for besparelser på andre områder. "

Forskerne konstruerede et vandstressindeks, der tager højde for knapheden, fleksibilitet og variabilitet (en sammenligning af årlig afstrømning til lagerkapacitet) af globale forsyninger. Evaluering af vandskel på seks kontinenter, de fandt adskillige hot spots – steder, hvor en tørke eller hedebølge kunne lægge pres på reserver – såvel som adskillige chancer for at spare ressourcer gennem nye teknologier og bedre forvaltningspraksis.

Ifølge undersøgelsen de øverste 10 procent af de mest stressede vandløbsoplande understøtter omkring 19 procent af verdens befolkning, 19 procent af termisk elproduktion og en tredjedel af kunstvandet landbrugsproduktion. Ud over, forskerne opdagede en betydelig stigning i vandstress i de værst ramte regioner i løbet af den 37-årige undersøgelsesperiode.

Asien og - i mindre grad - Nordamerika står over for et sammensat dilemma på grund af deres høje stressindeks og store eksponering:den samlede befolknings- og husdyrpopulation, reservoir kapacitet, elproduktion og produktion af kunstvandede afgrøder. Disse områder er særligt sårbare over for stød forårsaget af tørke eller hedebølger.

"Det nye indeks fortæller os, hvor vandproblemerne er størst og af hvilke grunde, så beslutninger begrænser nu ikke vores muligheder og evne til at være modstandsdygtige i fremtiden, sagde Thomas Torgersen, en programdirektør i National Science Foundation's Division of Earth Sciences, som finansierede forskningen.

Ved at undersøge produktiviteten og fleksibiliteten ved brug af vand i bestemte bassiner, forskerne identificerede også mange muligheder for at spare på vandet og opbygge modstandsdygtighed over for forudsagte risici fra klimaændringer.

Nilbassinet i Afrika og Tigris-Eufrat og Balkhash-bassinerne i Asien har alle høje vandspændingsindekser og forhøjede forbrugsintensiteter for enten vedligeholdelse af reservoirer, dyrkning af mad eller produktion af strøm. Potentielle måder at spare vand på er at skifte fra kølekraftværker med ferskvand til såkaldte tørkøleteknologier, hvilket kan reducere kølevandsforbruget i Balkhash-søen med 95 procent.

Tilgængelige teknologier, der potentielt kan reducere fordampning fra dæmninger i Nilen -bassinet med op til 90 procent, efter nogle skøn, omfatte fotovoltaiske flydende dæksler, monomolekylære film og suspenderede nuancer.

Forskerne sammenligner deres undersøgelse med eksisterende arbejde om, hvor kulstof er indlejret i den globale energiinfrastruktur, som har givet indsigt i, hvor der kan være fleksibilitet til at sænke drivhusgasudledningen i fremtiden.

"I betragtning af den begrænsede politiske kapital og ressourcer, når du udvikler nye teknologier og politikker, hvor fokuserer du disse bestræbelser til størst mulig fordel?" spurgte medforfatter Julie Zimmerman, professor i grøn teknik ved Yale School of Forestry &Environmental Studies. "Vi kan ikke løse disse problemer isoleret. Denne undersøgelse styrker sammenhængen mellem disse systemer, og hvorfor vi skal være holistiske i vores tilgange."