干ばつへの適応:水不足を測定するためのより良い方法

干ばつへの適応:水不足を測定するためのより良い方法

水の危機はどこにでもあるようです。 に フリント、水が私たちを殺すかもしれない。 シリアでは、 何百年もの最悪の干ばつ 内戦を悪化させている。 しかし、乾燥した場所がたくさんあります。 すべてのホプラのために、さらに カリフォルニアは水を使い果たしていない.

惑星にはたくさんの水があります。 地球の再生可能な淡水の総量は約 10百万立方キロ。 その数は少なく、 1パーセント未満、海洋や氷の帽子のすべての水と比較して、しかしそれはまた、4兆 オリンピックサイズのスイミングプール。 そして再び、水はどこでも利用できません。宇宙を越えて、砂漠と沼があります。 時間の経過とともに、雨の季節と何年もの干ばつがあります。

また、水危機は水がどれくらいあるかではなく、誰も水を使用していなければ砂漠は水ストレスがない。 それはちょうど乾燥した場所です。 水不足は、特定の時間に特定の場所にいるよりも多くの水が必要な場合に発生します。

したがって、世界の特定の部分が水ストレスを受けているかどうかを判断することは複雑です。 しかし、それも重要です:私たちはリスクを管理し、戦略的に計画する必要があります。 水の利用可能性を測定し、それによって水不足に脆弱な場所を特定する良い方法はありますか?

十分な水質があるかどうかを測定するので、水の利用可能性に対する水の使用の比率は、水不足を定量化するための良い方法です。 共同作業者のグループと協力し、その一部は 最先端の世界水資源モデル いくつかの人 作業 地面に 私は水不足の場所で、私たちが世界中で使っている水の量を定量化しました。 それは聞こえるほど単純ではありませんでした。

水の消費、水の利用可能性

私たちは水を飲んだり、掃除したり、衣服や車を作るのに使います。 しかし、ほとんどの場合、水を使って食糧を栽培しています。 その70% 私たちは川、川、帯水層から引き出します。 私たちが "使い果たした"水の90%は、灌漑のためのものです.

私たちが使用する水の量は、あなたが「使用」を意味するかどうかに左右されます。河川、湖沼、帯水層から撤退した水を集めることは、家庭や農場にとって理にかなっています。

しかし、その水がひどくたくさん流出してしまいます。 それは、おそらく、再び使用される可能性があります。 米国では、ほとんどの家庭からの廃水が処理場に流れます。 それが清掃された後、誰かの水源と思われる川や湖に放出されます。 ミネアポリスの私の水道水はミシシッピ川から来ています。私が水洗いしているすべての水は、廃水処理場を通り、都市の飲料水源であるミシシッピ川に戻ってニューオーリンズまで行きます。

大部分の水貯蓄技術では、川から水が奪われることはほとんどありませんが、それは 少ない水が戻されます 川に それはあなたの水の請求書に違いがあります - あなたは水をより少なくポンプしなければなりませんでした! しかし、下流の町のあなたの隣人は、水があなたに届く前にその水が流れていたかどうか気にしません。 彼女はストリームにどれくらいの総水があるかだけ気にしています。 あなたが少なかっただけでなく、戻ってきた人が少なくても合計が変わっていなければ、それは彼女に影響を与えません。

そこで我々の分析では、下流に流れないすべての水を計数することにしました。 水の消費。 消費された水がなくなったわけではありませんが、私たちがこの 水循環.

たとえば、農家が畑を灌漑するとき、水の一部が蒸発したり植物を通って大気中に移動したりして、農場の下り坂で使用できなくなります。 私たちは、その水を集めました。流出ではなく、その流域に流れ込むかもしれません。 渡り鳥!)

私たちのモデルは世界中の人々や農業による水の消費量を計算しました。 流域で多くの水が消費された場合、それが使用され、直ちに再利用することができないことが判明した場合、それは灌漑に使用されています。 しかし、灌漑農業は超濃縮されている - 灌漑による水の消費量の75%は、世界のすべての流域の6%。 だから、多くの流域では、まったく水がまったく消費されず、しばしばそれが使用された後に流域に戻されます。

元帳の反対側で、私たちはどれくらいの水が利用可能であるかを把握しなければなりませんでした。 水の利用可能性は、洪水のピークと乾季で変動するため、毎年だけでなく、湿った乾燥した年の間にも、毎月利用可能な水を数えました。 また、河川、湖沼、湿地からの地下水だけでなく、地下水も計数しました。

多くの場所で、降雨と降雪は毎年地下水を補給します。 しかし、他の場所では、 ハイプレーンズ帯水層 米国中部では、地下水保留地はずっと前に形成され、効果的に再チャージされていませんでした。 この化石の地下水は有限の資源なので、それを使用することは根本的に持続不可能です。 私たちは水不足のために、再生可能な地下水と地表水のみを考慮しました。

水不足か水ストレス?

私たちは、使用している流域の再生可能な水のうち、 世界中の15,000流域 濡れて乾燥した年に毎月 これらのデータを手に入れて、私の同僚と私はそれを解釈しようとし始めました。 私たちは、水のストレスに直面している世界の一部を、乾季や渇水期のみに特定したいと考えました。

しかし、水ストレスの特定と定義は難しいことが分かりました。 場所が大量の水を使い切っているからといって、毎年夏に大半の水を川から抜き取っても、必ずしも水ストレスがかかるわけではありません。 文化、ガバナンスおよびインフラストラクチャーは、水の利用可能性の限界が問題であるかどうかを決定する。 そしてこの文脈は、利用可能な水の55パーセントを消費することが、50パーセントを使用するよりも明らかに悪いか、2ヶ月の短期間の水不足が2倍になるかどうかに影響します。 水不足を画定することは、水不足を水ストレスの価値ある評価に変える。

2016-08-12 12:30:29乾燥した季節や乾燥した年のデータを使用する、淡水の希少性リスクのより詳細でローカライズされた尺度の例。 青い地域は、毎年再生可能な水の5%未満を使用するため、最も危険な地域です。 最も暗い地域では、補充されていない地下水を利用するため、再生可能な淡水の100%以上が使用されます。 ケイト・ブラウン, 著者提供

流域に重点が置かれているかどうかを評価するために、 20パーセントと40パーセントのしきい値 中程度の深刻な水不足を定義する。 これらのレベルは、多くの場合、 マリンファルケンマルク人々のために水を評価する革新的な作業を行った。 私たちの研究を行うにあたっては、 Waclaw Balcerski、 しかしながら。 戦後ヨーロッパの彼の1964研究(ハンガリーの水資源誌に掲載)は、利用可能な水の20%以上を撤収した国々で水インフラ整備コストが増加したことを示しました。 水ストレスの興味深い、しかしほとんど普遍的な定義。

ニュアンスのある写真

結局、私たちはストレスの定義を避け、説明的にすることを選んだ。 私たちの研究では、 レポート 人々が毎年、季節的に、そして乾燥した年に消費する再生可能な水の割合。

このメトリックは何を示していますか? 乾燥した年にエラーの余地がなく、あなたの川に魚やボートや水泳のための水がないので、100パーセントの水、または75パーセントを使用していると、おそらく問題になります。 しかし、ローカルの文脈だけがそれを照らすことができます。

私たちは、 流域のわずか2% 毎年、再生可能な水の総量の75%以上を使用してください。 これらの場所のほとんどは化石の地下水に依存しており、大量に灌漑しています。 彼らは水を使い果たします。

の詳細 水が限られていると認識する場所 定期的な水不足に直面して季節的に枯渇している(流域の9%)。 乾季には世界の流域の21%が枯渇している。 これらは、私たちが好きなことをするための水がたくさんあると信じるのは簡単ですが、人々は不足している時期に半定期的に闘っています。

我々はまた、流域の68%が非常に枯渇していることを発見した。 それらの流域が水ストレスを経験するとき、それはアクセス、平等、ガバナンスによるものです。

驚いたことに、私たちは、普通の年に水の半分を使い果たしている流域と定義される、流域が中程度に枯渇していないことを発見しました。 しかし、それらの流域はすべて時々激しく枯渇していることが判明しています。ほとんどすべての水が消費される数ヶ月、ほとんど使用されない月があります。

現在および将来の需要を満たすために水を管理することが重要です。 私たちが見たような生物物理学的指標は、水不足が社会や生態系にどのようなストレスを与えているのかを教えてくれるわけではありませんが、生物物理学的指標が有用な比較や目標の介入、 世界的に見る 自宅で働く可能性のある管理モデルを見つけることができます。

著者について

Kate Brauman、ミネソタ大学環境科学諮問機関。

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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