Anpassung an die Dürre: Ein besserer Weg zur Messung der Wasserknappheit

Anpassung an die Dürre: Ein besserer Weg zur Messung der Wasserknappheit

Wasserkrisen scheinen überall zu sein. Im FeuersteinDas Wasser könnte uns töten. In Syrien, die schlimmste Dürre in Hunderten von Jahren verschärft den Bürgerkrieg. Aber viele ausgetrocknete Orte sind nicht in Konflikt. Für alle Hoopla, sogar Kalifornien hat noch nicht genug Wasser.

Auf dem Planeten gibt es viel Wasser. Das gesamte erneuerbare Süßwasser der Erde beläuft sich auf etwa 10 Millionen Kubikkilometer. Diese Zahl ist klein, weniger als ein Prozentim Vergleich zu allem Wasser in Ozeanen und Eiskappen, aber es ist auch groß, etwa vier Billionen Olympische Schwimmbecken. Andererseits ist Wasser nicht überall verfügbar: Überall im Raum gibt es Wüsten und Sümpfe; im Laufe der Zeit, Jahreszeiten von Regen und Jahren der Dürre.

In einer Wasserkrise geht es auch nicht darum, wie viel Wasser es gibt - eine Wüste wird nicht mit Wasser belastet, wenn niemand das Wasser nutzt; Es ist nur ein trockener Ort. Ein Wassermangel tritt auf, wenn wir zu einem bestimmten Zeitpunkt mehr Wasser haben wollen als an einem bestimmten Ort.

Es ist kompliziert zu bestimmen, ob ein bestimmter Teil der Welt unter Wasser steht. Aber es ist auch wichtig: Wir müssen Risiken verwalten und strategisch planen. Gibt es eine gute Möglichkeit, die Verfügbarkeit von Wasser zu messen und dadurch Orte zu identifizieren, die für Wasserknappheit anfällig sein könnten?


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Weil es misst, ob wir genug haben, ist das Verhältnis von Wasserverbrauch zu Wasserverfügbarkeit ein guter Weg, Wassermangel zu quantifizieren. Zusammenarbeit mit einer Gruppe von Mitarbeitern, von denen einige eine State-of-the-Art-Modell der globalen Wasserressourcen und einige von denen Arbeit am Boden In wasserarmen Gebieten habe ich quantifiziert, wie viel von unserem Wasser wir weltweit verbrauchen. Es war weniger einfach als es sich anhört.

Wasserverbrauch, Wasserverfügbarkeit

Wir benutzen Wasser zum Trinken und Putzen und zum Herstellen von Kleidung und Autos. Meistens verwenden wir Wasser, um Nahrung anzubauen. Siebzig Prozent der Wasser wir ziehen von Flüssen, Bächen und Grundwasserleitern, und fast 90 Prozent des Wassers, das wir "verbrauchen", ist für die Bewässerung.

Wie viel Wasser wir verbrauchen, hängt davon ab, was Sie unter "Nutzung" verstehen. Das Abzählen von Wasser aus Flüssen, Seen und Grundwasserleitern ist sinnvoll für Häuser und Farmen, denn so viel Wasser fließt durch unsere Wasserhähne oder streut auf Felder.

Aber eine Menge Wasser fließt durch den Abfluss. Es kann und wird wahrscheinlich wieder verwendet. In den USA fließt das Abwasser aus den meisten Häusern in Kläranlagen. Nachdem es gereinigt wurde, wird es in Flüsse oder Seen freigesetzt, die wahrscheinlich die Wasserquelle eines anderen sind. Mein Leitungswasser in Minneapolis kommt vom Mississippi, und das ganze Wasser, das ich spüle, fließt durch eine Kläranlage und zurück in den Mississippi, die Trinkwasserquelle für Städte bis nach New Orleans.

Bei den meisten wassersparenden Technologien wird weniger Wasser aus einem Fluss genommen, aber das bedeutet auch, dass weniger Wasser wird zurückgestellt in dem Fluss. Es macht einen Unterschied für Ihre Wasserrechnung - Sie mussten weniger Wasser pumpen! Allerdings ist es Ihrer Nachbarin in der Stadt flussabwärts egal, ob das Wasser durch Ihren Wasserhahn fließt, bevor es zu ihr kam. Sie kümmert sich nur darum, wie viel Wasser im Bach ist. Wenn du weniger herausholst, aber auch weniger zurücklegst, so ändert sich die Summe nicht, es macht keinen Unterschied für sie.

In unserer Analyse haben wir uns entschieden, das gesamte Wasser, das nicht flussabwärts fließt, zu zählen Wasserverbrauch. Verbrauchtes Wasser ist nicht weg, aber es ist nicht in der Nähe, dass wir dieses Mal wieder benutzen können Wasserkreislauf.

Wenn beispielsweise ein Landwirt ein Feld bewässert, verdampft ein Teil des Wassers oder bewegt sich durch die Pflanzen in die Atmosphäre und steht nicht mehr zur Verfügung, um von einer Farm bergab verwendet zu werden. Wir haben dieses Wasser gesammelt, nicht den Abfluss (der in diese Stadt flussabwärts oder in die Stadt fließen könnte) Zugvögel!).

Unser Modell berechnete den Wasserverbrauch von Menschen und Landwirtschaft auf der ganzen Welt. Es stellt sich heraus, dass, wenn viel Wasser in einer Wasserscheide verbraucht wird, was bedeutet, dass es verwendet wird und nicht sofort wiederverwendet werden kann, es für die Bewässerung verwendet wird. Aber die bewässerte Landwirtschaft ist extrem konzentriert - 75 Prozent des Wasserverbrauchs durch Bewässerung kommt in nur 6 Prozent aller Wassereinzugsgebiete der Welt vor. In vielen Wassereinzugsgebieten wird also nicht viel Wasser verbraucht - oft wird es in das Wassereinzugsgebiet zurückgespeist, nachdem es verbraucht wurde.

Auf der anderen Seite des Hauptbuchs mussten wir nachverfolgen, wie viel Wasser verfügbar ist. Die Wasserverfügbarkeit schwankt mit Hochwasserspitzen und Trockenperioden, daher haben wir jeden Monat das verfügbare Wasser gezählt, nicht nur in durchschnittlichen Jahren, sondern auch in nassen und trockenen Jahren. Und wir haben sowohl Grundwasser als auch Oberflächenwasser aus Flüssen, Seen und Feuchtgebieten gezählt.

Niederschlag und Schneefall füllen vielerorts das Grundwasser jedes Jahr wieder auf. Aber an anderen Orten, wie der High Plains Aquifer In den zentralen Vereinigten Staaten wurden Grundwasserreserven vor langer Zeit gebildet und effektiv nicht wieder aufgeladen. Dieses fossile Grundwasser ist eine endliche Ressource, weshalb seine Nutzung grundsätzlich nicht nachhaltig ist. Für unser Maß an Wasserknappheit haben wir nur nachwachsendes Grundwasser und Oberflächenwasser berücksichtigt.

Wassermangel oder Wasserstress?

Wir analysierten, wie viel von dem verfügbaren erneuerbaren Wasser in einem Wassereinzugsgebiet wir verbrauchen über 15,000 Wasserscheiden weltweit für jeden Monat in nassen und trockenen Jahren. Mit diesen Daten begannen meine Kollegen und ich, es zu interpretieren. Wir wollten Teile der Welt, die mit Wasserstress konfrontiert sind, während der Trockenzeit oder nur in Dürrejahren identifizieren.

Aber es stellt sich heraus, dass das Identifizieren und Definieren von Wasserstress ebenfalls schwierig ist. Nur weil ein Ort viel Wasser verbraucht - vielleicht zieht eine Stadt jeden Sommer den größten Teil des Wassers aus einem Fluss - bedeutet das nicht unbedingt, dass es von Wasser gestresst ist. Kultur, Governance und Infrastruktur bestimmen, ob eine Begrenzung der Wasserverfügbarkeit problematisch ist. Und dieser Kontext beeinflusst, ob der Verbrauch von 55 Prozent des verfügbaren Wassers nachweislich schlechter ist als der Verbrauch von 50 Prozent oder ob zwei kurze Monate Wasserknappheit doppelt so schlimm sind wie eins. Die Abgrenzung von Wasserknappheit verwandelt den Wassermangel in eine werthaltige Bewertung von Wasserstress.

2016-08-12 12:30:29Ein Beispiel für ein detaillierteres und lokalisierteres Maß für das Süßwasserknappheitsrisiko, das Daten aus Trockenzeiten und Trockenjahren verwendet. Blaue Gebiete haben die geringsten Risikobereiche, weil sie weniger als fünf Prozent ihres jährlich erneuerbaren Wassers verbrauchen. Die dunkelsten Gebiete verwenden mehr als 100 Prozent ihres erneuerbaren Süßwassers, weil sie nicht aufgefülltes Grundwasser anzapfen. Kate Braumen, Autor zur Verfügung gestellt

Um zu beurteilen, ob ein Wassereinzugsgebiet gestresst ist, haben wir die allgemeine Nutzung bis zur Verfügbarkeit berücksichtigt Schwellenwerte von 20 Prozent und 40 Prozent Definition von mäßiger und schwerer Wasserknappheit. Diese Ebenen werden am häufigsten zugeschrieben Malin FalkenmarkWer hat bahnbrechende Arbeit getan, Wasser für Leute einzuschätzen. Bei unseren Recherchen haben wir etwas gegraben und gefunden Waclaw Balcerski, jedoch. Seine 1964-Studie (veröffentlicht in einem ungarischen Wasserressourcen-Journal) über das Nachkriegs-Europa zeigte, dass die Kosten für den Bau der Wasserinfrastruktur in Ländern, die mehr als 20 Prozent ihres verfügbaren Wassers abziehen, gestiegen sind. Interessant, aber kaum eine universelle Definition von Wasserstress.

Ein nuanciertes Bild

Am Ende haben wir die Definition von Stress umgangen und uns dafür entschieden, beschreibend zu sein. In unserer Studie haben wir uns dazu entschieden berichten der Anteil erneuerbarer Wasser, der von den Menschen jährlich, saisonal und in trockenen Jahren verbraucht wird.

Was zeigt diese Metrik? Sie sind wahrscheinlich in Schwierigkeiten, wenn Sie 100 Prozent Ihres Wassers verbrauchen, oder sogar 75 Prozent, da in trockenen Jahren kein Platz für Fehler ist und es in Ihrem Fluss kein Wasser für Fische oder Boote oder Schwimmer gibt. Aber nur lokaler Kontext kann dies beleuchten.

Wir haben das global gefunden, nur zwei Prozent der Wassereinzugsgebiete Verwenden Sie jedes Jahr mehr als 75 Prozent ihres gesamten erneuerbaren Wassers. Die meisten dieser Orte sind auf fossiles Grundwasser angewiesen und bewässern stark; ihnen wird das Wasser ausgehen.

Mehr von der Orte, die wir als wasserlimitiert erkennen sind saisonbedingt erschöpft (neun Prozent der Wassereinzugsgebiete) und stehen regelmäßigen Wassermangelperioden gegenüber. Einundzwanzig Prozent der Wassereinzugsgebiete der Welt sind in trockenen Jahren erschöpft; Das sind die Orte, an denen man leicht glauben kann, dass es genug Wasser gibt, um das zu tun, was wir wollen, aber die Menschen kämpfen halbnormal mit Perioden des Mangels.

Wir haben auch festgestellt, dass 68 Prozent der Wassereinzugsgebiete sehr geringe Erschöpfung haben; Wenn diese Wassereinzugsgebiete Wasserstress erfahren, ist dies auf Zugang, Gleichheit und Governance zurückzuführen.

Zu unserer Überraschung fanden wir, dass keine Wassereinzugsgebiete mäßig erschöpft waren, definiert als Wassereinzugsgebiete, die in einem durchschnittlichen Jahr die Hälfte ihres Wassers verbrauchen. Aber es stellt sich heraus, dass all diese Wassereinzugsgebiete manchmal stark erschöpft sind - sie haben Monate, in denen fast das gesamte Wasser verbraucht wird und Monate, in denen wenig Wasser verbraucht wird.

Das Management von Wasser zur Deckung der aktuellen und zukünftigen Nachfrage ist von entscheidender Bedeutung. Biophysikalische Indikatoren wie die von uns untersuchten können uns nicht sagen, wo Wasserknappheit für die Gesellschaft oder die Ökosysteme belastend ist, aber ein guter biophysikalischer Indikator kann uns helfen, nützliche Vergleiche zu ziehen, gezielte Interventionen durchzuführen, Risiken zu bewerten und schau global um Managementmodelle zu finden, die zu Hause funktionieren könnten.

Über den Autor

Kate Brauman, Lead Scientist Institut für Umwelt, Universität von Minnesota.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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