Кризи з водою, здається, скрізь. В Кременьвода може вбити нас. У Сирії, найстрашніша посуха за сотні років загострює громадянську війну. Але багато засохлих місць не конфліктують. Навіть для всіх хуліганів У Каліфорнії не закінчилася вода.

На планеті багато води. Загальна кількість відновлюваних прісних вод Землі становить приблизно 10 мільйонів кубічних кілометрів. Це число невелике, менше одного відсоткапорівняно з усією водою в океанах та крижаних шапках, але вона також велика, приблизно чотири трильйони Басейни олімпійського розміру. Знову ж таки, вода доступна не скрізь: у космосі є пустелі та болота; з плином часу, сезони дощів та роки посухи.

Крім того, водна криза не залежить від того, скільки води-пустеля не відчуває стресу від води, якщо ніхто не використовує воду; це просто посушливе місце. Нестача води виникає, коли ми хочемо більше води, ніж маємо в певному місці в певний час.

Тому складно визначити, чи є ця частина світу під напругою води. Але це також важливо: нам потрібно керувати ризиками та планувати стратегічно. Чи є хороший спосіб виміряти доступність води і, таким чином, визначити місця, які можуть бути вразливими до нестачі води?

Оскільки він вимірює, чи достатньо у нас, співвідношення споживання води та доступності води є хорошим способом кількісної оцінки нестачі води. Робота з групою співробітників, деякі з яких керують а найсучасніша модель глобальних водних ресурсів і деякі з них робота на землі у місцях з дефіцитом води я кількісно оцінив, скільки нашої води ми використовуємо на глобальній основі. Це було менш просто, ніж здається.

Витрата води, наявність води

Ми використовуємо воду для пиття, чищення та виготовлення одягу та автомобілів. Однак переважно ми використовуємо воду для виробництва продуктів харчування. Сімдесят відсотків води ми тягнемо з річок, струмків і водоносних горизонтів, і Майже 90 відсотків води, яку ми «використовуємо», призначені для зрошення.

Скільки води ми використовуємо, залежить від того, що ви маєте на увазі під "використанням". Підрахунок кількості води, яку ми вилучаємо з річок, озер та водоносних горизонтів, має сенс для будинків та ферм, адже саме стільки води протікає через наші крани або розбризкується на фермерські поля.

Але страшенно багато цієї води стікає в каналізацію. Тож його можна, ймовірно, знову використовувати. У США стічні води з більшості будинків надходять на очисні споруди. Після очищення він потрапляє в річки або озера, які, ймовірно, є джерелом чужої води. Моя водопровідна вода в Міннеаполісі надходить з річки Міссісіпі, і вся вода, яку я змиваю, проходить через очисні споруди і назад у річку Міссісіпі, джерело питної води для міст аж до Нового Орлеана.

За допомогою більшості технологій "економії" води з річки виводиться менше води, але це також означає, що повертається менше води в річку. Це має велике значення для вашого рахунку за воду - вам довелося перекачувати менше води! Однак вашому сусідові в місті нижче за течією байдуже, чи ця вода протікала крізь ваш кран до того, як вона потрапила до неї. Вона дбає лише про те, скільки всього води у потоці. Якщо ви взяли менше, але й повернули менше, щоб загальна сума не змінилася, для неї це не має значення.

Тож у нашому аналізі ми вирішили підрахувати всю воду, яка не тече за течією, т.зв споживання води. Витрачена вода не зникла, але її не можна використовувати знову на цьому повороті водний цикл.

Наприклад, коли фермер зрошує поле, частина води випаровується або рухається через рослини в атмосферу і більше не доступна для використання фермою під схилом. Ми підрахували цю воду, а не стік (який може йти до того міста нижче за течією або до мігруючі птахи!).

Наша модель розрахувала споживання води людьми та сільським господарством у всьому світі. Виявляється, що якщо у вододілі витрачається багато води, тобто вона використовується і не може бути використана знову, вона використовується для зрошення. Але зрошуване сільське господарство є суперконцентрованим- 75 відсотків споживання води зрошенням припадає лише на 6 відсотків усіх вододілів світу. Тому на багатьох вододілах взагалі не споживається багато води - часто вона повертається у вододіл після її використання.

По той бік книги, ми повинні були відстежувати, скільки води є в наявності. Наявність води коливається, з піками повені та посушливими сезонами, тому ми підраховували доступну воду щомісяця не тільки в середні роки, а й у вологі та посушливі роки. І ми підрахували підземні, а також поверхневі води з річок, озер та заболочених земель.

У багатьох місцях опади та снігопади щорічно поповнюють ґрунтові води. Але в інших місцях, наприклад водоносний горизонт Високих рівнин у центральній частині Сполучених Штатів запаси ґрунтових вод сформовані давно і фактично не заряджаються. Ці викопні підземні води є кінцевим ресурсом, тому використання їх принципово нестійке; для нашого виміру нестачі води ми розглянули лише поновлювані підземні та поверхневі води.

Дефіцит води або водний стрес?

Ми проаналізували, скільки доступної поновлюваної води на вододілі ми витрачаємо понад 15,000 XNUMX вододілів у всьому світі за кожен місяць у вологі та посушливі роки. Маючи ці дані на руках, ми з колегами почали намагатися їх інтерпретувати. Ми хотіли виявити частини світу, які постійно стикаються з водним стресом, під час посушливих сезонів або лише в посушливі роки.

Але виявляється, що ідентифікувати та визначити водний стрес теж важко. Те, що місце споживає багато води-можливо, місто щоліта витягує більшу частину води з річки,-це не обов’язково означає, що воно відчуває навантаження на воду. Культура, управління та інфраструктура визначають, чи є обмеження доступності води проблематичним. І цей контекст впливає на те, чи є споживання 55 відсотків доступної води очевидно гіршим, ніж використання 50 відсотків, або два короткі місяці нестачі води вдвічі гірші за один. Розмежування дефіциту води перетворює брак води у вагому оцінку напруги води.

Приклад більш детального та локалізованого вимірювання ризику нестачі прісної води, який використовує дані за посушливі сезони та посушливі роки. Сині зони мають найменші зони ризику, оскільки вони використовують менше п’яти відсотків щорічно відновлюваної води. Найтемніші райони використовують більше 100 відсотків відновлюваної прісної води, оскільки вони вибирають ґрунтові води, які не поповнюються. Кейт Браумен, Автор надано

Щоб оцінити, чи є вододіл напруженим, ми розглянули загальне використання від наявності порогові значення 20 і 40 відсотків для визначення помірного та сильного дефіциту води. Ці рівні найчастіше відносять до Малін Фалькенмарк, який провів новаторську роботу з оцінки води для людей. Досліджуючи, ми трохи розкопали і знайшли Вацлав Бальчерський, проте. Його дослідження 1964 року (опубліковане в угорському журналі водних ресурсів) про післявоєнну Європу показало, що вартість будівництва водної інфраструктури зросла в країнах, які вилучають більше 20 відсотків наявної води. Цікаве, але навряд чи універсальне визначення водяного стресу.

Нюансова картина

Зрештою, ми обійшли стороною визначення стресу та вирішили бути описовими. У нашому дослідженні ми вирішили звітом частка поновлюваних вод, які споживаються людьми щорічно, сезонно та в посушливі роки.

Що відкриває цей показник? Ймовірно, у вас виникнуть проблеми, якщо ви витрачаєте 100 відсотків води або навіть 75 відсотків, оскільки в посушливі роки немає місця для помилок, а у вашій річці немає води для риби, човнів чи плавців. Але висвітлити це може лише місцевий контекст.

Ми виявили, що у всьому світі, лише два відсотки вододілів щорічно використовують понад 75 відсотків загальної кількості відновлюваної води. Більшість з цих місць залежать від викопних ґрунтових вод і сильно зрошуються; у них закінчиться вода.

Більше з місця, які ми визнаємо обмеженими водою є сезонними виснаженнями (дев’ять відсотків вододілів), що стикаються з регулярними періодами нестачі води. Двадцять один відсоток вододілів світу виснажується в посушливі роки; це місця, де легко повірити, що є достатньо води для того, щоб робити те, що нам подобається, проте люди напіврегулярно борються з періодами нестачі.

Ми також виявили, що 68 % вододілів мають дуже низьке виснаження; коли ці вододіли відчувають водний стрес, це відбувається через доступ, рівність та управління.

На наше здивування, ми виявили, що жоден вододіл не був помірно виснажений, що визначається як вододіли, які в середньому за рік витрачають половину своєї води. Але виявляється, що всі ці вододіли іноді сильно виснажуються - у них є місяці, коли майже вся вода споживається, і місяці, коли мало використовується.

Управління водою для задоволення поточних та майбутніх потреб є надзвичайно важливим. Біофізичні показники, такі як ті, які ми розглянули, не можуть сказати нам, де брак води є стресовим для суспільства чи екосистем, але хороший біофізичний показник може допомогти нам зробити корисні порівняння, цільові втручання, оцінити ризик та дивитися глобально знайти моделі управління, які можуть працювати вдома.

про автора

Кейт Брауман, провідний вчений інститут навколишнього середовища, Університет Міннесоти.

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon