Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале AGU, к 80 году ожидается увеличение нехватки воды в сельском хозяйстве более чем на 2050% пахотных земель в мире. Будущее Земли.
В новом исследовании рассматриваются текущие и будущие потребности в воде для глобального сельского хозяйства и прогнозируется, будет ли доступный уровень воды, будь то дождевая вода или орошение, достаточным для удовлетворения этих потребностей в условиях изменения климата. Для этого исследователи разработали новый индекс для измерения и прогнозирования нехватки воды в двух основных источниках сельского хозяйства: почвенной воде, поступающей от дождя, называемой зеленой водой, и орошение из рек, озер и грунтовых вод, называемых голубой водой. Это первое исследование, в котором этот всеобъемлющий индекс применяется во всем мире и прогнозируется глобальный дефицит голубой и зеленой воды в результате изменения климата.
«Сельскохозяйственное производство, крупнейший пользователь как голубых, так и зеленых водных ресурсов, сталкивается с беспрецедентными проблемами», — сказал Синцай Лю, доцент Института географических наук и исследования природных ресурсов Китайской академии наук и ведущий автор исследования. новое исследование. «Этот индекс позволяет последовательно оценивать нехватку сельскохозяйственной воды как на богарных, так и на орошаемых пахотных землях».
За последние 100 лет спрос на воду во всем мире рос в два раза быстрее, чем население Земли. Нехватка воды уже является проблемой на всех континентах с сельским хозяйством, представляя серьезную угрозу продовольственной безопасности. Несмотря на это, большинство моделей дефицита воды не смогли всесторонне рассмотреть как голубую, так и зеленую воду.
Зеленая вода — это та часть дождевой воды, которая доступна растениям в почве. Большая часть осадков превращается в зеленую воду, но ее часто упускают из виду, потому что она невидима в почве и не может быть извлечена для других целей. Количество зеленой воды, доступной для сельскохозяйственных культур, зависит от того, сколько осадков выпадает на территорию и сколько воды теряется из-за стока и испарения.
Методы ведения сельского хозяйства, растительность, покрывающая территорию, тип почвы и уклон местности также могут оказывать влияние. По мере того, как температура и характер осадков меняются в связи с изменением климата, а методы ведения сельского хозяйства становятся более интенсивными для удовлетворения потребностей растущего населения, зеленая вода, доступная для сельскохозяйственных культур, также, вероятно, изменится. Месфин Меконнен, доцент кафедры гражданской, строительной и экологической инженерии в Университете Алабамы, не участвовавший в исследовании, сказал, что работа «очень своевременна, поскольку подчеркивает влияние климата на наличие воды на посевных площадях».
«Что делает документ интересным, так это разработка индикатора дефицита воды, учитывающего как голубую, так и зеленую воду», — сказал он. «Большинство исследований сосредоточено только на голубых водных ресурсах, уделяя мало внимания зеленой воде». Исследователи обнаружили, что в условиях изменения климата глобальный дефицит воды для сельского хозяйства усугубится на 84% пахотных земель, при этом потеря водоснабжения приведет к нехватке примерно 60% этих пахотных земель.
Посевные растворы
Согласно прогнозам, изменения в доступной зеленой воде из-за изменения характера осадков и испарения, вызванного более высокими температурами, повлияют примерно на 16% мировых пахотных земель. Добавление этого важного аспекта к нашему пониманию нехватки воды может иметь значение для управления водными ресурсами в сельском хозяйстве. Например, прогнозируется, что в Северо-Восточном Китае и Сахеле в Африке будет больше дождей, что может помочь уменьшить нехватку воды для сельского хозяйства. Однако уменьшение количества осадков на Среднем Западе США и северо-западе Индии может привести к увеличению орошения для поддержки интенсивного земледелия.
Новый индекс может помочь странам оценить угрозу и причины нехватки воды в сельском хозяйстве и разработать стратегии по уменьшению последствий будущих засух.
Многочисленные методы помогают экономить сельскохозяйственную воду. Мульчирование уменьшает испарение с почвы, нулевая обработка почвы способствует просачиванию воды в почву, а корректировка сроков посадки может лучше совместить рост урожая с изменением режима выпадения осадков. Кроме того, контурное земледелие, когда фермеры обрабатывают почву на склонах рядами с одинаковой высотой, предотвращает сток воды и эрозию почвы.
«В долгосрочной перспективе улучшение ирригационной инфраструктуры, например, в Африке, и повышение эффективности ирригации будут эффективными способами смягчения последствий будущего изменения климата в контексте растущего спроса на продовольствие», — сказал Лю.
Источник Истории:
Материалы предоставляемые Американский геофизический союз.
