Neue Studie zeigt die gemischten Auswirkungen der Bewässerung auf der ganzen Welt

Eine neue Studie eines internationalen Forscherteams zeigt, wie sich Bewässerung auf das regionale Klima und die Umwelt auf der ganzen Welt auswirkt und beleuchtet, wie und wo die Praxis sowohl unhaltbar als auch vorteilhaft ist.

Die Analyse, die im Journal erscheint Nature Reviews Erde & Umweltzeigt auch Möglichkeiten zur Verbesserung der Bewertungen auf, um in Zukunft eine nachhaltige Wassernutzung und Lebensmittelproduktion zu erreichen.

„Obwohl Bewässerung nur einen kleinen Teil der Erde bedeckt, hat sie erhebliche Auswirkungen auf das regionale Klima und die Umwelt – und ist in einigen Teilen der Welt entweder bereits nicht nachhaltig oder grenzt an Knappheit“, erklärt Sonali Shukla McDermid, eine Mitarbeiterin Professor am Department of Environmental Studies der NYU und Hauptautor des Artikels. „Aber da Bewässerung 40 % der Welternährung liefert, müssen wir die Komplexität ihrer Auswirkungen verstehen, damit wir ihre Vorteile nutzen und gleichzeitig negative Folgen reduzieren können.“

Bewässerung, die hauptsächlich für landwirtschaftliche Zwecke genutzt wird, macht etwa 70 % der weltweiten Süßwasserentnahme aus Seen, Flüssen und anderen Quellen aus, was 90 % des weltweiten Wasserverbrauchs entspricht.

Frühere Schätzungen gehen davon aus, dass derzeit mehr als 3,6 Millionen Quadratkilometer – oder knapp 1,4 Millionen Quadratmeilen – der Landfläche der Erde bewässert werden. Mehrere Regionen, darunter die Hochebenenstaaten der USA wie Kansas und Nebraska, das kalifornische Central Valley, das Indo-Gangetic-Becken, das sich über mehrere südasiatische Länder erstreckt, und der Nordosten Chinas sind die am stärksten bewässerten Regionen der Welt und weisen auch die stärksten Bewässerungseinflüsse auf das Klima und die Umwelt.

Zwar gibt es Arbeiten zur Dokumentation einiger Auswirkungen der Bewässerung auf bestimmte Orte oder Regionen, es ist jedoch weniger klar, ob es in allen bewässerten Gebieten weltweit konsistente und starke Klima- und Umweltauswirkungen gibt – sowohl jetzt als auch in der Zukunft.

Um dieses Problem anzugehen, analysierten insgesamt 38 Forscher aus den USA, Australien, Österreich, Belgien, Frankreich, Indien, Italien, Japan, Südkorea und Taiwan mehr als 200 frühere Studien – eine Untersuchung, die sowohl aktuelle Auswirkungen erfasste als auch prognostizierte zukünftige Auswirkungen.

Ihre Überprüfung wies sowohl auf positive als auch negative Auswirkungen der Bewässerung hin, darunter die folgenden:

  • Bewässerung kann die Tagestemperaturen erheblich abkühlen und auch die Art und Weise verändern, wie Agrarökosysteme Kohlenstoff und Stickstoff speichern und zirkulieren. Während diese Kühlung zur Bekämpfung von Hitzeextremen beitragen kann, kann Bewässerungswasser auch die Atmosphäre befeuchten und zur Freisetzung von Treibhausgasen führen, beispielsweise dem starken Methan aus Reis.
  • Die Praxis entnimmt den Süßwasserquellen jährlich schätzungsweise 2.700 Kubikkilometer oder fast 648 Kubikmeilen, was mehr Wasser ist, als der Eriesee und der Ontariosee zusammen enthalten. In vielen Gebieten hat diese Nutzung zu einer Verringerung der Wasserversorgung, insbesondere des Grundwassers, geführt und außerdem dazu beigetragen, dass landwirtschaftliche Betriebsmittel wie Düngemittel in die Wasserversorgung abfließen.
  • In einigen Gebieten kann die Bewässerung je nach Standort, Jahreszeit und vorherrschenden Winden auch Auswirkungen auf den Niederschlag haben.
  • Die Forscher schlagen auch Möglichkeiten zur Verbesserung der Bewässerungsmodellierung vor – Änderungen, die zu Methoden führen würden, mit denen sich Möglichkeiten für eine nachhaltige Wasser- und Nahrungsmittelproduktion in der Zukunft besser bewerten lassen.

    Diese konzentrieren sich hauptsächlich auf die Einführung strengerer Tests von Modellen sowie auf mehr und bessere Methoden zur Identifizierung und Reduzierung von Unsicherheiten, die sowohl mit den physikalischen und chemischen Klimaprozessen als auch – was wichtig ist – der menschlichen Entscheidungsfindung verbunden sind. Letzteres könnte durch mehr Koordination und Kommunikation zwischen Wissenschaftlern, Wasserakteuren und Entscheidungsträgern bei der Entwicklung von Bewässerungsmodellen erreicht werden.

    „Solche Bewertungen würden es Wissenschaftlern ermöglichen, die Wechselwirkungen zwischen mehreren, sich gleichzeitig ändernden Bedingungen, wie regionalem Klimawandel, biogeochemischen Kreisläufen, Wasserressourcenbedarf, Nahrungsmittelproduktion und Lebensunterhalt von Bauernhaushalten, jetzt und in Zukunft umfassender zu untersuchen“, bemerkt McDermid.

    Mehr Informationen:
    Sonali Shukla McDermid et al, „Bewässerung im Erdsystem“, Nature Reviews Erde & Umwelt (2023).

    Zur Verfügung gestellt von der New York University

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