Eine neue von der University of Michigan durchgeführte Studie kommt zu dem Ergebnis, dass sich Landwirte in Indien an die steigenden Temperaturen angepasst haben, indem sie die Entnahme von Grundwasser für die Bewässerung intensiviert haben. Wenn sich dieser Trend fortsetzt, könnte sich der Grundwasserverlust bis 2080 verdreifachen, was die Ernährungs- und Wassersicherheit Indiens weiter gefährden würde.
Eine verringerte Wasserverfügbarkeit in Indien aufgrund von Grundwassermangel und Klimawandel könnte die Lebensgrundlage von mehr als einem Drittel der 1,4 Milliarden Einwohner des Landes gefährden und hat globale Auswirkungen. Indien hat China kürzlich als bevölkerungsreichstes Land der Welt überholt und ist der zweitgrößte globale Produzent von gewöhnlichen Getreidekörnern, darunter Reis und Weizen.
„Wir stellen fest, dass Landwirte als Reaktion auf die steigenden Temperaturen bereits den Bewässerungseinsatz erhöhen, eine Anpassungsstrategie, die in früheren Prognosen zur Grundwasserverarmung in Indien nicht berücksichtigt wurde“, sagte der leitende Autor der Studie, Meha Jain, Assistenzprofessor an der School for Environment and Science der UM Nachhaltigkeit. „Dies ist besorgniserregend, da Indien der weltweit größte Grundwasserverbraucher und eine entscheidende Ressource für die regionale und globale Nahrungsmittelversorgung ist.“
Der Hauptautor ist Nishan Bhattarai vom Department of Geography and Environmental Sustainability der University of Oklahoma, ehemals Postdoktorand in Jains UM-Labor.
Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaftliche Fortschritte, analysierte historische Daten zu Grundwasserspiegeln, Klima und Wasserstress bei Nutzpflanzen, um nach jüngsten Veränderungen der Entnahmeraten aufgrund der Erwärmung zu suchen. Die Forscher verwendeten außerdem Temperatur- und Niederschlagsprognosen von zehn Klimamodellen, um zukünftige Grundwasserverlustraten in ganz Indien abzuschätzen.
Frühere Studien konzentrierten sich auf die individuellen Auswirkungen des Klimawandels und der Grundwasserverarmung auf die Pflanzenproduktion in Indien. Diese Studien berücksichtigten nicht die Entscheidungsfindung der Landwirte, einschließlich der Art und Weise, wie sich Landwirte durch Änderungen bei Bewässerungsentscheidungen an den Klimawandel anpassen könnten.
Die neue Studie berücksichtigt die Tatsache, dass wärmere Temperaturen den Wasserbedarf von gestressten Pflanzen erhöhen können, was wiederum zu einer verstärkten Bewässerung durch Landwirte führen kann.
„Anhand unserer Modellschätzungen prognostizieren wir, dass die steigenden Temperaturen in einem Business-as-usual-Szenario in Zukunft die Grundwassererschöpfungsrate verdreifachen und die Grundwassererschöpfungs-Hotspots auf Süd- und Zentralindien ausweiten könnten“, sagte Bhattarai.
„Ohne politische Maßnahmen und Maßnahmen zum Schutz des Grundwassers werden die steigenden Temperaturen wahrscheinlich das bereits bestehende Problem der Grundwasserverknappung in Indien verstärken und Indiens Ernährungs- und Wassersicherheit angesichts des Klimawandels noch weiter gefährden.“
Frühere Studien ergaben, dass der Klimawandel die Erträge indischer Grundnahrungsmittel bis zur Mitte des Jahrhunderts um bis zu 20 % verringern könnte. Gleichzeitig erschöpft sich das Grundwasser des Landes in besorgniserregendem Tempo, vor allem aufgrund der Wasserentnahme zur Bewässerung.
Für die neu veröffentlichte Studie entwickelten die Forscher einen Datensatz, der Grundwassertiefen aus Tausenden von Brunnen in ganz Indien, hochauflösende Satellitenbeobachtungen zur Messung des Wasserstresses bei Nutzpflanzen sowie Temperatur- und Niederschlagsaufzeichnungen enthält.
Die meisten Klimamodelle gehen für die kommenden Jahrzehnte von einer Erhöhung der Temperatur, einem Anstieg der Monsunniederschläge (Juni bis September) und einem Rückgang der Winterniederschläge in Indien aus. Das von der UM geleitete Forschungsteam stellte fest, dass die Erwärmung der Temperaturen in Verbindung mit abnehmenden Winterniederschlägen die zusätzliche Grundwasserneubildung durch zunehmende Monsunniederschläge mehr als wettmachte, was zu einem beschleunigten Grundwasserrückgang führte.
Ihre Schätzungen über den Rückgang des Grundwasserspiegels zwischen 2041 und 2080 lagen in verschiedenen Klimawandelszenarien im Durchschnitt bei mehr als dem Dreifachen der aktuellen Erschöpfungsraten.
Autoren der Studie sind neben Jain und Bhattarai David Lobell von der Stanford University, Balwinder Singh vom International Maize and Wheat Improvement Centre in Indien und dem Department of Primary Industries and Regional Development in Western Australia, Ram Fishman von der Tel Aviv University, William Kustas vom US-Landwirtschaftsministerium und Yadu Pokhrel von der Michigan State University.
Mehr Informationen:
Nishan Bhattarai, Erwärmung der Temperaturen verschlimmert die Grundwassererschöpfung in Indien, Wissenschaftliche Fortschritte (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi1401. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi1401