Brakkende kvægfoder landbrugsjord enkleste måde at afhjælpe vestlig vandmangel

Over hele verden, den hastighed, hvormed mennesker indtager ferskvand, nærmer sig eller overgår nu den hastighed, hvormed vandkilder naturligt genopfyldes, skabe vandmangel for mennesker og økosystemer. I det vestlige USA, vandmangel bliver hyppigere og mere alvorlig, og sætter mange fiskearter i vestlige floder i fare - men mangel på vand risikerer også vækst i byer i regionen som Los Angeles og Phoenix.

En vigtig ny undersøgelse offentliggjort i denne uge i Naturens bæredygtighed finder, at produktionen af ​​kunstvandede afgrøder tegner sig for 86 procent af alt vand, der forbruges i det vestlige USA - og af alt det vand, der bruges på vestlige gårde, langt den største andel går til kvægfoderafgrøder som lucerne og hø. For at afhjælpe den alvorlige mangel på vand i regionen - især i Colorado -flodbassinet - foreslår undersøgelsens forfattere, at roterende faldende landbrugsjord, efterlader jorden uopdyrket i en periode, kunne være et enkelt og overkommeligt middel til dramatisk at reducere vandforbruget i regionen.

Undersøg medforfatter og hovedforsker Ben Ruddell, der også er direktør for NAU's School of Informatics, Computere, og Cybersystemer, leder FEWSION -projektet, en multiinstitutionel teamindsats, der blev lanceret i 2016 og finansieret gennem National Science Foundation (NSF), at vurdere landets mad, energi- og vandsystemer. Det bredere FEWSION-forskerhold bidrog med de dataintensive kort, det har produceret over disse koblede menneskelige-naturlige systemer. NAU -assisterende forskningsprofessor Richard Rushforth, den ledende datavidenskabsmand på FEWSION, var også medforfatter på undersøgelsen.

Oksekød og mejeriproduktion nedbryder vandforsyningen

Undersøgelsen havde til formål at vurdere udtømning af floder i USA, identificere de faktorer, der driver denne udtømning, og vurdere muligheder for at reducere sårbarheden over for vandmangel. Forskerne vurderer, at to tredjedele af kvægfoderet, der vandes fra vestlige amerikanske floder, ender som oksekødsprodukter, med resten til mejeriprodukter.

"De banebrydende kort produceret af FEWSION gjorde det muligt at forbinde udtømning af floder gennem forsyningskæden til vandet lucerne og hø og til oksekød og mejeriproduktion, derefter til byforbrugere af oksekød og mejeri i hver by og amt i USA, "Sagde Ruddell.

Ifølge undersøgelsen, teamets fund "førte til en nærmere undersøgelse af vandforbruget og de økologiske konsekvenser forbundet med kunstvanding af kvægfoderafgrøder. Vi lokaliserede steder, hvor disse afgrøder blev dyrket og modellerede deres tilhørende udtømning af flodstrømning i lokale delområder. Vi gennemførte derefter en international forsyningskæde-analyse for at identificere de steder, hvor kvægfoderafgrøder transporteres, og hvor de resulterende oksekødsprodukter forbruges derved specifikt forbinder slutforbrugere af oksekød til effekter på floder. Vi undersøgte efterfølgende fordele og konsekvenser ved reduceret foderafgrødeproduktion og oksekødsforbrug gennem linserne til vandsikkerhed, flodøkosystemets sundhed, fødevaresikkerhed og landbrugsøkonomier. "

"Vi bruger meget vand til at dyrke de køer, der er kilden til vores burgere, bøffer og mælk, "Ruddell påpeger." I Colorado -flodbassinet, at kvægfoderbrug er næsten tre gange større end alt vand, der bruges til by, industrielle og elektriske formål kombineret. "

Sammen med undersøgelsens hovedforfatter og FEWSION -bidragyder Brian Richter, Ruddell blev overrasket over nogle af deres fund.

"Jeg kan næsten ikke tro, at en så stor brøkdel af vores vestlige vandproblemer er forbundet med kunstvanding af kvægfoder, eller at en så stor brøkdel af vores vestlige vandproblemer kunne løses med en enkelt recept - bragende. Det er sjældent, at videnskaben klart finder en 'sølvkugle', der løser et så stort problem så godt, og så overkommeligt, "Sagde Ruddell.

"Selvom ideen til denne undersøgelse af det amerikanske fødevareenergi og vandsystem blev foreslået som en del af FEWSION -projektet, "bemærkede han, "ideernes rødder går årtier tilbage og involverer mange af pionererne inden for flodvidenskab og miljømæssig bæredygtighed - herunder Brian Richter, som er en af ​​grundlæggerne af videnskaben om flodforvaltning for miljøstrømme. Det tager lang tid, generøs forskningsmidler, og et bredt team med forskelligartede tværfaglige færdigheder, så syntetiske ideer som dette kan blive til virkelighed. "

Vandsikkerhed afhænger af samarbejde, valg, politik

Forskere fra 12 universiteter verden over samarbejdede om undersøgelsen, herunder Columbia University, Baylor Universitet, det nationale universitet i Singapore, Nanjing Audit University og University of Twente.

Ultimativt, de konkluderer, "Vandsikkerhed og flodens sundhed i det vestlige USA vil afhænge af, at vandbrugere i byerne og landdistrikterne er villige til at samarbejde om udformning af efterspørgselsstyringsstrategier, politiske lederes evne til at sikre finansiering til at gennemføre disse strategier og oksekøds- og mejeriforbrugernes vilje til at reducere deres forbrug eller vælge produkter, der ikke er afhængige af vandede kvægfoderafgrøder.

"Min yndlingsmad er cheeseburgere!" Ruddell indrømmede. "Individuelt valg, ud over kollektiv politik og politik, er vigtige her. Vi skal være villige til at betale lidt mere for mere bæredygtige oksekød og mejeriprodukter, og vi må kraftigt støtte politikere og politikker, der er villige til at investere i løsninger på det vestlige vandproblem - herunder infrastruktur, miljøstrømme og smarte økonomiske løsninger som brak. Handl med dine stemmer og med dine dollars. Dette er et problem, vi har råd til at løse! "