缺水通常被认为是经历干旱地区的一个问题,但康奈尔大学和塔夫茨大学的一项新研究发现,不仅局部缺水会影响全球经济,而且全球需求的变化也会对整个流域产生积极和消极的连锁反应。全球。
塔夫茨大学土木与环境工程助理教授乔纳森·拉蒙塔尼 (Jonathan Lamontagne) 与约瑟夫·C·福特 (Joseph C. Ford) 教授帕特里克·里德 (Patrick Reed) 共同撰写了这项研究,他说:“我们正在将水资源短缺视为一种全球联系的多部门现象。”康奈尔大学土木与环境工程。塔夫茨大学的研究生弗兰纳里·多兰是这项研究的主要作者,这表明水资源短缺的动态比传统上承认的要复杂得多。
这项名为“评估不断变化的世界中水资源短缺的经济影响”的研究发表在《自然通讯》杂志上,独特地捕捉了全球贸易的相互依存影响与区域气候政策的差异以及流域特定的水处理能力的差异。稀缺风险。
研究人员结合物理模型和经济模型来模拟 235 个主要流域的数千种潜在气候未来——一种被称为情景发现的技术——以更好地了解缺水是一种全球性的现象,当地条件对全球各行各业产生影响例如农业、能源、交通和制造业。
研究发现,全球贸易动态和市场对区域水资源短缺的适应导致研究中考虑的每个区域河流流域产生积极和消极的经济结果。
例如,在科罗拉多河流域下游,最糟糕的经济结果来自有限的地下水供应和高人口增长,但在某些气候情景下,人口高增长也证明是有益的。相比之下,印度河流域未来的经济成果在很大程度上取决于全球土地利用政策。
“世界其他地方正在发生的与能源转型相关的区域选择的差异——土地管理方式以及不同的区域用水需求和适应性选择——可以塑造用水密集型经济活动的相对优势和劣势,”里德说。
水资源可用性的限制通常会导致负面的区域经济影响,但研究表明,如果某些地区比其他流域具有优势,并且可以成为虚拟的水出口国,那么它们就会受到积极的经济影响。研究人员表示,例如,委内瑞拉的奥里诺科盆地通常拥有可靠的水供应,并且通常处于相对位置,可以在其他地区面临压力时受益。
该研究还发现,对未来气候条件的预测的微小差异可能会导致水资源短缺的经济结果存在很大差异。
“人类活动和市场反应可以强烈放大水资源短缺的经济影响,但导致这种放大的条件因盆地而异,”拉蒙塔尼说。
如果一个流域能够通过替代水源适应干旱或调整经济活动以限制使用,则可以认为该流域在经济上是稳健的。如果流域无法适应其供应选择,并且如果长期缺水导致经济持续下滑,那么研究人员将流域适应能力的丧失描述为已达到“经济临界点”。
例如,在南亚的印度河地区,由于大量农业使用和灌溉导致地下水的不可持续消耗,供水面临压力,这使其接近临界点。
导致这些临界点的条件因盆地而异,取决于当地因素和全球条件的组合。在阿拉伯半岛,地下水供应量低和碳排放定价是关键因素。在科罗拉多河流域下游,地下水可用量低、农业生产力低以及来自美国和欧洲的强劲经济需求导致临界点。
“值得注意的是,本研究中分析的流域水资源短缺导致科罗拉多河下游流域的一些最不确定和差异最大的经济结果,”里德说。“这意味着假设的区域、国家和全球人类系统条件的差异以及气候变化的强度会极大地放大流域结果的不确定性。”
由于气候变化使政策制定者难以理解水资源短缺的物理和经济影响,研究人员希望他们的工作能够为类似分析提供基础,并引起人们对扩大数据收集对改进建模和决策的重要性的关注。