Водные кризисы кажутся повсюду. В Кремень, вода может убить нас. В Сирии, худшая засуха за сотни лет усугубляет гражданскую войну. Но много сухих мест не конфликтуют. Для всех hoopla, даже Калифорния не исчерпала воду.

На планете много воды. Общая возобновляемая пресная вода Земли добавляет примерно 10 миллионов кубических километров, Это число мало, менее одного процента, по сравнению со всей водой в океанах и ледяных шапках, но она также большая, что-то вроде четырех триллионов Плавательные бассейны олимпийского размера, Опять же, вода недоступна повсюду: через пространство, есть пустыни и болота; со временем, временами дождя и годами засухи.

Кроме того, водный кризис не о том, сколько воды есть - пустыня не подвержена стрессу, если никто не использует воду; это просто засушливое место. Недостаток воды происходит, когда мы хотим больше воды, чем мы имеем в определенном месте в определенное время.

Таким образом, сложно определить, является ли данная часть мира водной нагрузкой. Но это также важно: нам нужно управлять риском и планировать стратегически. Есть ли хороший способ измерить доступность воды и, таким образом, определить места, которые могут быть уязвимы для нехватки воды?

Поскольку он измеряет, достаточно ли мы, соотношение водопользования и доступности воды является хорошим способом количественного определения нехватки воды. Работа с группой сотрудников, некоторые из которых выполняют современная глобальная модель водных ресурсов и некоторые из них работает на земле в ограниченных в воде местах я подсчитал, сколько воды мы используем на глобальной основе. Это было не так просто, как кажется.

Потребление воды, доступность воды

Мы используем воду для питья и уборки, изготовления одежды и автомобилей. В основном, однако, мы используем воду для выращивания пищи. Семьдесят процентов воды мы тянемся от рек, ручьев и водоносных горизонтов и почти 90 процентов воды, которую мы «используем», для орошения.

Сколько воды мы используем в зависимости от того, что вы подразумеваете под «использованием». Подчеркивая воду, которую мы выводим из рек, озер и водоносных горизонтов, имеет смысл для домов и ферм, потому что это то, сколько воды проходит через наши краны или брызгает на поля фермы.

Но очень много этой воды стекает по канализации. Таким образом, это может быть и, вероятно, используется снова. В США сточные воды из большинства домов поступают на очистные сооружения. После того, как он будет очищен, он будет выпущен к рекам или озерам, которые, вероятно, являются чужим источником воды. Моя водопроводная вода в Миннеаполисе происходит от реки Миссисипи, и вся вода, которую я делаю, проходит через очистное сооружение для сточных вод и обратно в реку Миссисипи, источник питьевой воды для городов, вплоть до Нового Орлеана.

При использовании большинства «сберегающих» технологий воды из реки вынимается меньше воды, но это также означает, что меньше воды возвращается в реку. Это имеет значение для вашего счета за воду - вам нужно было перекачивать меньше воды! Тем не менее, вашему соседу в нижнем течении города не волнует, что эта вода пробежала через ваш кран, прежде чем она добралась до нее. Она заботится только о том, сколько воды в потоке. Если вы вытащили меньше, но и отложили меньше, чтобы сумма не изменилась, для нее это не имеет никакого значения.

Поэтому в нашем анализе мы решили считать всю воду, которая не течет вниз по течению, называется Потребление воды, Потребляемая вода не исчезает, но нам не нужно снова использовать этот ход круговорот воды.

Например, когда фермер орошает поле, часть воды испаряется или перемещается через растения в атмосферу и больше не доступна для использования фермой под гору. Мы подсчитали эту воду, а не сток (который может пойти в этот город вниз по течению или мигрирующие птицы!).

Наша модель рассчитала потребление воды людьми и сельским хозяйством во всем мире. Оказывается, если в водоразделе потребляется много воды, что означает, что оно используется и не может быть немедленно использовано повторно, оно используется для орошения. Но орошаемое земледелие суперконцентрировано - 75 процентов потребления воды орошением происходит только в 6 процентах от всех водоразделов в мире, Таким образом, во многих водоразделах не так много воды потребляется - часто она возвращается обратно в водораздел после его использования.

На другой стороне книги нам нужно было следить за количеством воды. Наличие воды колеблется, с пиками наводнения и сухим сезоном, поэтому мы подсчитывали доступную воду каждый месяц, причем не только в среднем году, но и во влажные и сухие годы. И мы подсчитали подземные воды, а также поверхностные воды из рек, озер и водно-болотных угодий.

Во многих местах количество осадков и снегопадов пополняется подземными водами каждый год. Но в других местах, например водоносный горизонт Высоких равнин в центральной части Соединенных Штатов запасы подземных вод были сформированы давно и эффективно не перезаряжаются. Эта ископаемая грунтовая вода является ограниченным ресурсом, поэтому ее использование в корне неустойчиво; для нашей меры нехватки воды мы рассматривали только возобновляемые подземные и поверхностные воды.

Недостаток воды или стресс воды?

Мы проанализировали, какая из доступных возобновляемых вод в водоразделе, который мы используем для через водоразделы 15,000 по всему миру за каждый месяц во влажные и в сухие годы. Имея эти данные, мои коллеги и я начали пытаться его интерпретировать. Мы хотели идентифицировать части мира, сталкивающиеся с водным стрессом все время, в сухие сезоны или только в засушливые годы.

Но оказывается, что определение и определение водного стресса тоже тяжелое. Просто потому, что место использует много воды - может быть, город вытаскивает большую часть воды из реки каждое лето - это не обязательно означает, что вода стресс. Культура, управление и инфраструктура определяют, является ли ограничение на доступность воды проблематичным. И этот контекст влияет на то, является ли потребление 55 процентов доступной воды явно хуже, чем использование 50 процентов, или два коротких месяца нехватки воды в два раза хуже, чем один. Демаркация дефицита воды превращает нехватку воды в оцениваемую стоимость водного стресса.

Пример более подробного и локализованного показателя риска нехватки пресноводных ресурсов, который использует данные засушливых сезонов и сухих лет. Синие районы имеют самые низкие области риска, поскольку они используют менее пяти процентов от их ежегодно возобновляемой воды. Самые темные области используют больше, чем 100 процентов их возобновляемой пресной воды, потому что они касаются грунтовых вод, которые не пополняются. Кейт Браумен, Автор условии

Чтобы оценить, подчеркнул ли водораздел, мы рассмотрели общее использование в наличии пороги 20 процентов и 40 процентов для определения умеренного и тяжелого дефицита воды. Эти уровни чаще всего приписываются Малин Фалькенмарк, который сделал новаторскую работу по оценке воды для людей. При проведении наших исследований мы кое-кого копали и обнаружили Waclaw Balcerski, Однако. Его исследование 1964 (опубликовано в журнале венгерских водных ресурсов) послевоенной Европы показало, что стоимость строительства инфраструктуры водоснабжения увеличилась в странах, убирающих более 20 процентов от их доступной воды. Интересное, но вряд ли универсальное определение водного стресса.

Нюансированная фотография

В конце концов, мы обошли определения стресса и решили описать. В нашем исследовании мы решили отчету доля возобновляемой воды, потребляемой людьми ежегодно, сезонно и в сухие годы.

Что показывает этот показатель? Вероятно, у вас проблемы, если вы используете 100 процентов своей воды или даже 75 процентов, так как нет места для ошибок в сухие годы, и нет воды в вашей реке для рыб или лодок или пловцов. Но только локальный контекст может осветить это.

Мы обнаружили, что глобально, всего два процента водоразделов используйте больше, чем 75 процентов от их общей возобновляемой воды каждый год. Большинство из этих мест зависят от ископаемых подземных вод и сильно орошают; у них кончится вода.

Больше того места, которые мы признаем ограниченными по воде истощаются в сезон (девять процентов водоразделов), сталкиваясь с регулярными периодами нехватки воды. Двадцать один процент водоразделов мира истощен в сухие годы; это те места, где легко поверить, что есть много воды, чтобы делать то, что нам нравится, но люди борются полу-регулярно с периодами нехватки.

Мы также обнаружили, что 68 процент водоразделов имеет очень низкое истощение; когда эти водоразделы испытывают водный стресс, это связано с доступом, равенством и управлением.

К нашему удивлению, мы обнаружили, что ни один водораздел не был умеренно истощен, и он был определен как водоразделы, которые в среднем году используют половину своей воды. Но оказывается, что все эти водоразделы сильно истощаются иногда - у них есть месяцы, когда почти вся вода потребляется и месяцы, когда мало используется.

Важнейшее значение имеет управление водой для удовлетворения текущих и будущих потребностей. Биофизические показатели, такие как те, на которые мы смотрели, не могут сказать нам, где дефицит воды является стрессовым для общества или экосистем, но хороший биофизический показатель может помочь нам сделать полезные сравнения, целевые вмешательства, оценить риск и смотреть глобально найти модели управления, которые могут работать дома.

Об авторе

Кейт Брауман, ведущий научный сотрудник Института окружающей среды Университета Миннесоты.

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon