Volgens een nieuwe studie in het AGU-tijdschrift zal tegen 80 de waterschaarste in de landbouw naar verwachting toenemen in meer dan 2050% van 's werelds akkerland. Earth's Future.
De nieuwe studie onderzoekt de huidige en toekomstige waterbehoeften voor de wereldwijde landbouw en voorspelt of de beschikbare waterstanden, hetzij uit regenwater of irrigatie, voldoende zullen zijn om aan die behoeften te voldoen onder klimaatverandering. Om dit te doen, ontwikkelden de onderzoekers een nieuwe index voor het meten en voorspellen van waterschaarste in de twee belangrijkste bronnen van de landbouw: bodemwater dat afkomstig is van regen, groen water genaamd, en irrigatie uit rivieren, meren en grondwater, blauw water genoemd. Het is de eerste studie die deze uitgebreide index wereldwijd toepast en wereldwijde blauw- en groenwaterschaarste als gevolg van klimaatverandering voorspelt.
"Als grootste gebruiker van zowel blauwe als groene waterbronnen, wordt de landbouwproductie geconfronteerd met ongekende uitdagingen", zegt Xingcai Liu, universitair hoofddocent aan het Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research van de Chinese Academy of Sciences en hoofdauteur van de nieuwe studie. "Deze index maakt een consistente beoordeling mogelijk van landbouwwaterschaarste in zowel regengevoede als geïrrigeerde akkerlanden."
In de afgelopen 100 jaar is de vraag naar water wereldwijd twee keer zo snel gegroeid als de menselijke bevolking. Waterschaarste is al een probleem op elk continent met de landbouw en vormt een grote bedreiging voor de voedselzekerheid. Desondanks zijn de meeste modellen voor waterschaarste er niet in geslaagd om zowel blauw als groen water uitgebreid te bekijken.
Groen water is het deel van het regenwater dat beschikbaar is voor planten in de bodem. Een groot deel van de neerslag komt terecht in groen water, maar wordt vaak over het hoofd gezien omdat het onzichtbaar is in de bodem en niet kan worden onttrokken voor ander gebruik. De hoeveelheid groen water die beschikbaar is voor gewassen hangt af van hoeveel regen een gebied ontvangt en hoeveel water er verloren gaat door afspoeling en verdamping.
Ook landbouwpraktijken, de begroeiing van het gebied, de grondsoort en de helling van het terrein kunnen van invloed zijn. Naarmate temperaturen en regenvalpatronen verschuiven onder klimaatverandering en landbouwpraktijken intensiveren om aan de behoeften van de groeiende bevolking te voldoen, zal het groene water dat beschikbaar is voor gewassen waarschijnlijk ook veranderen. Mesfin Mekonnen, een assistent-professor Civiele, Bouw- en Milieutechniek aan de Universiteit van Alabama die niet betrokken was bij het onderzoek, zei dat het werk "zeer op het juiste moment komt om de impact van het klimaat op de beschikbaarheid van water op akkers te onderstrepen."
"Wat de paper interessant maakt, is de ontwikkeling van een indicator voor waterschaarste die rekening houdt met zowel blauw water als groen water," zei hij. "De meeste onderzoeken richten zich alleen op blauwe waterbronnen en houden weinig rekening met het groene water." De onderzoekers stellen vast dat onder klimaatverandering de wereldwijde waterschaarste in de landbouw tot 84% van de akkerlanden zal verergeren, en dat een verlies aan watervoorziening leidt tot schaarste in ongeveer 60% van die akkerlanden.
Zaaioplossingen
Veranderingen in beschikbaar groen water, als gevolg van veranderende neerslagpatronen en verdamping veroorzaakt door hogere temperaturen, zullen nu naar verwachting ongeveer 16% van de wereldwijde akkerlanden beïnvloeden. Het toevoegen van deze belangrijke dimensie aan ons begrip van waterschaarste kan gevolgen hebben voor het waterbeheer in de landbouw. Er wordt bijvoorbeeld voorspeld dat Noordoost-China en de Sahel in Afrika meer regen zullen krijgen, wat kan helpen de waterschaarste in de landbouw te verminderen. Verminderde neerslag in het middenwesten van de VS en Noordwest-India kan echter leiden tot meer irrigatie om intensieve landbouw te ondersteunen.
De nieuwe index kan landen helpen om de dreiging en oorzaken van waterschaarste in de landbouw te beoordelen en strategieën te ontwikkelen om de impact van toekomstige droogtes te verminderen.
Meerdere praktijken helpen om landbouwwater te besparen. Mulchen vermindert verdamping uit de bodem, no-till farming stimuleert water om de grond te infiltreren en door de timing van de aanplant aan te passen, kan de gewasgroei beter worden afgestemd op veranderende regenpatronen. Bovendien voorkomt contourlandbouw, waarbij boeren de grond op hellend land in rijen met dezelfde hoogte bewerken, waterafvoer en bodemerosie.
"Op langere termijn zou het verbeteren van de irrigatie-infrastructuur, bijvoorbeeld in Afrika, en de irrigatie-efficiëntie een effectieve manier zijn om de effecten van toekomstige klimaatverandering in de context van de groeiende vraag naar voedsel te verzachten," zei Liu.
Verhaal Bron:
Materialen door American Geophysical Union.