未来水资源短缺会更加普遍吗?
根据2022年4月25日发表在同行评审的AGU杂志《地球的未来》上的一项新研究,全球80%以上的农田将变得稀缺农业用水。
该研究考察了全球农业当前和未来的用水需求,并预测雨水或灌溉的可用水位是否足以满足气候变化下的这些需求。为此,研究人员开发了一种新指数来衡量和预测农业两个主要来源的缺水情况。首先是来自雨水的土壤水,称为绿水。二是利用河流、湖泊和地下水进行灌溉,称为蓝水。这是第一项在全球范围内应用这一综合指数并预测气候变化导致全球蓝色和绿色水资源短缺的研究。
对水的需求增加了
在过去的100年里,全球对水的需求增长速度是人口增长速度的两倍。水资源短缺已经成为每个农业大陆的一个问题,对粮食安全构成重大威胁。尽管如此,大多数水资源稀缺模型未能全面审视蓝水和绿水。
绿水常被忽视
绿水是土壤中植物可利用的雨水部分。大部分降水最终变成绿水。它经常被忽视,因为它在土壤中是看不见的,不能被提取用于其他用途。可用于农作物的绿水量取决于一个地区的降雨量以及因径流和蒸发而损失的水量。耕作方式、覆盖该地区的植被、土壤类型和地形坡度也会产生影响。随着气候变化导致气温和降雨模式发生变化,以及为满足不断增长的人口的需求而加强耕作,农作物可用的绿水也可能发生变化。
未参与这项研究的阿拉巴马大学土木、建筑和环境工程助理教授MesfinMekonnen表示,这项工作是:
……非常及时地强调了气候对作物地区水资源供应的影响。这篇论文的有趣之处在于开发了一种同时考虑蓝水和绿水的水资源短缺指标。大多数研究只关注蓝色水资源,很少考虑绿色水。
未来缺水
研究人员发现,在气候变化的情况下,全球多达84%的农田将面临农业水资源短缺问题。他们说,这些农田中约60%的农田也将出现缺水现象。
播种解决方案有助于水资源短缺
专家预计,由于降水模式的变化和气温升高引起的蒸发,可用绿水的变化将影响全球约16%的农田。在我们对缺水的理解中增加这一重要维度,对更智能的农业水资源管理具有重要意义。
例如,科学家预测中国东北部和非洲萨赫勒地区将获得更多降雨,这可能有助于缓解农业缺水问题。然而,美国中西部和印度西北部的降水减少可能会导致灌溉增加,以支持集约农业。
新指数帮助各国评估农业缺水的威胁和原因,以制定减少未来干旱的战略。
多种做法有助于节约农业用水。覆盖减少了土壤的蒸发。免耕农业鼓励水渗入地下。调整播种时间可以更好地使作物生长与不断变化的降雨模式保持一致。此外,农民在坡地上成排耕种土壤的等高耕作可以防止水径流和水土流失。
Liusaid:
从长远来看,改善灌溉基础设施(例如非洲)和灌溉效率将是在粮食需求不断增长的情况下减轻未来气候变化影响的有效方法。
底线:随着可能的水资源短缺迫在眉睫,科学家们说农民可以使用不同的技术来保护土壤和农作物中的雨水。