Prognosen zufolge wird sich die Wasserknappheit in diesem Jahrhundert weltweit auf mehr als 80 % der Ackerflächen verschlimmern

Laut einer neuen Studie im AGU-Journal wird erwartet, dass die Wasserknappheit in der Landwirtschaft in mehr als 80 % der Ackerflächen der Welt bis 2050 zunehmen wird Die Zukunft der Erde.

Die neue Studie untersucht den aktuellen und zukünftigen Wasserbedarf für die globale Landwirtschaft und prognostiziert, ob die verfügbaren Wassermengen, entweder durch Regenwasser oder durch Bewässerung, ausreichen werden, um diesen Bedarf unter dem Klimawandel zu decken. Zu diesem Zweck entwickelten die Forscher einen neuen Index zur Messung und Vorhersage der Wasserknappheit in den beiden Hauptquellen der Landwirtschaft: Bodenwasser aus Regen, das als grünes Wasser bezeichnet wird, und Bewässerung aus Flüssen, Seen und Grundwasser, das als blaues Wasser bezeichnet wird. Es ist die erste Studie, die diesen umfassenden Index weltweit anwendet und die weltweite Knappheit von blauem und grünem Wasser als Folge des Klimawandels vorhersagt.

„Als größter Nutzer von sowohl blauen als auch grünen Wasserressourcen steht die landwirtschaftliche Produktion vor beispiellosen Herausforderungen“, sagte Xingcai Liu, außerordentlicher Professor am Institut für Geographische Wissenschaften und Erforschung natürlicher Ressourcen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Hauptautor des neue Studie. „Dieser Index ermöglicht eine konsistente Bewertung der landwirtschaftlichen Wasserknappheit sowohl in beregneten als auch in bewässerten Ackerflächen.“

In den letzten 100 Jahren ist der Wasserbedarf weltweit doppelt so schnell gewachsen wie die Menschheit. Wasserknappheit ist bereits ein Thema auf allen Kontinenten der Landwirtschaft und stellt eine große Bedrohung für die Ernährungssicherheit dar. Trotzdem haben es die meisten Wasserknappheitsmodelle versäumt, sowohl blaues als auch grünes Wasser umfassend zu betrachten.

Grünes Wasser ist der Teil des Regenwassers, der den Pflanzen im Boden zur Verfügung steht. Ein Großteil der Niederschläge endet als grünes Wasser, wird jedoch oft übersehen, da es im Boden unsichtbar ist und nicht für andere Zwecke extrahiert werden kann. Die Menge an grünem Wasser, die für Pflanzen zur Verfügung steht, hängt davon ab, wie viel Niederschlag ein Gebiet erhält und wie viel Wasser durch Abfluss und Verdunstung verloren geht. Bewirtschaftungspraktiken, Vegetation, die das Gebiet bedeckt, die Art des Bodens und die Neigung des Geländes können ebenfalls einen Einfluss haben. Da sich Temperaturen und Niederschlagsmuster im Zuge des Klimawandels ändern und die landwirtschaftlichen Praktiken intensiviert werden, um den Bedürfnissen der wachsenden Bevölkerung gerecht zu werden, wird sich wahrscheinlich auch das grüne Wasser, das den Pflanzen zur Verfügung steht, ändern.

Mesfin Mekonnen, Assistenzprofessorin für Bau-, Bau- und Umweltingenieurwesen an der University of Alabama, die nicht an der Studie beteiligt war, sagte, die Arbeit sei „sehr aktuell, um die Auswirkungen des Klimas auf die Wasserverfügbarkeit auf Anbauflächen zu unterstreichen“.

„Was das Papier interessant macht, ist die Entwicklung eines Wasserknappheitsindikators, der sowohl blaues als auch grünes Wasser berücksichtigt“, sagte er. „Die meisten Studien konzentrieren sich allein auf die Ressourcen des blauen Wassers und berücksichtigen das grüne Wasser nur wenig.“

Die Forscher stellen fest, dass sich unter dem Klimawandel die weltweite Wasserknappheit in der Landwirtschaft in bis zu 84 % der Ackerflächen verschlimmern wird, wobei ein Verlust der Wasserversorgung die Knappheit in etwa 60 % dieser Ackerflächen erhöht.

Aussaatlösungen

Änderungen des verfügbaren grünen Wassers aufgrund sich verändernder Niederschlagsmuster und Verdunstung durch höhere Temperaturen werden sich voraussichtlich auf etwa 16 % der weltweiten Ackerflächen auswirken. Das Hinzufügen dieser wichtigen Dimension zu unserem Verständnis von Wasserknappheit könnte Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Wasserbewirtschaftung haben. Zum Beispiel werden Nordostchina und die Sahelzone in Afrika voraussichtlich mehr Regen erhalten, was dazu beitragen könnte, die Wasserknappheit in der Landwirtschaft zu lindern. Weniger Niederschlag im mittleren Westen der USA und im Nordwesten Indiens kann jedoch zu einer verstärkten Bewässerung führen, um eine intensive Landwirtschaft zu unterstützen.

Der neue Index könnte den Ländern helfen, die Bedrohung und die Ursachen landwirtschaftlicher Wasserknappheit einzuschätzen und Strategien zu entwickeln, um die Auswirkungen künftiger Dürren zu verringern.

Mehrere Praktiken helfen, landwirtschaftliches Wasser zu sparen. Mulchen reduziert die Verdunstung aus dem Boden, Direktsaat fördert das Eindringen von Wasser in den Boden und die Anpassung des Pflanzzeitpunkts kann das Pflanzenwachstum besser an sich ändernde Niederschlagsmuster anpassen. Darüber hinaus verhindert die Konturlandwirtschaft, bei der Landwirte den Boden auf geneigtem Land in Reihen mit der gleichen Höhe bestellen, Wasserabfluss und Bodenerosion.

„Langfristig wären die Verbesserung der Bewässerungsinfrastruktur, zum Beispiel in Afrika, und die Bewässerungseffizienz wirksame Wege, um die Auswirkungen des zukünftigen Klimawandels im Zusammenhang mit der wachsenden Nahrungsmittelnachfrage abzumildern“, sagte Liu.