Tarwe, rijst, suiker, katoen en maïs behoren tot de essentiële internationaal verhandelde gewassen in de wereldeconomie. Om deze gewassen te produceren, zijn veel landen afhankelijk van geïrrigeerde landbouw die goed is voor ongeveer 70 procent van de wereldwijde zoetwateronttrekkingen, volgens het Waterprogramma van de Verenigde Naties. Een zoetwaterbron zijn ondergrondse watervoerende lagen, waarvan sommige zo langzaam aanvullen dat ze in wezen een niet-hernieuwbare hulpbron zijn.

Een nieuwe studie door onderzoekers van het University College London en NASA's Goddard Institute of Space Studies in New York City toont aan dat 11 procent van het wereldwijde niet-hernieuwbare grondwater dat wordt verzameld voor irrigatie, bestemd is voor de productie van gewassen die vervolgens op de internationale markt worden verhandeld. Aanvullend, twee derde van de geëxporteerde gewassen die afhankelijk zijn van niet-hernieuwbaar grondwater wordt geproduceerd in Pakistan (29 procent), de Verenigde Staten (27 procent), en India (12 procent).

"Het zijn niet alleen individuele landen die te maken hebben met uitputting van het grondwater, maar ook hun handelspartners, " zei hoofdauteur Carole Dalin van het University College London. "Wanneer mensen bepaalde geïmporteerde voedingsmiddelen consumeren, ze moeten zich ervan bewust zijn dat ze elders een impact kunnen hebben op het milieu." De resultaten werden op 30 maart gepubliceerd in Natuur .

Dalin en haar collega's gebruikten handelsgegevens over landbouwgrondstoffen van landen van de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties. Ze combineerden het vervolgens met een wereldwijd hydrologisch model - gevalideerd met grondinformatie en NASA-satellietgegevens - om de waterbronnen te traceren die werden gebruikt om 26 specifieke gewasklassen te produceren van hun land van herkomst tot hun eindbestemming. Hun analyse is de eerste om te bepalen welke specifieke gewassen afkomstig zijn uit grondwaterreservoirs die niet zullen worden vernieuwd op menselijke tijdschalen en waar ze worden geconsumeerd.

"Zeg dat ik in Japan ben, en ik importeer maïs uit de Verenigde Staten, " zei co-auteur Michael Puma van NASA's Goddard Institute for Space Studies en Columbia University in New York City. "Het is belangrijk vanuit Japans perspectief om te weten of die maïs wordt geproduceerd met een duurzame bron van water, omdat je je op de lange termijn kunt voorstellen dat het grondwater te veel daalt, de Verenigde Staten zullen moeite hebben om dat gewas te produceren."

wereldwijd, 18 procent van alle geteelde gewassen wordt internationaal verhandeld. De overige 82 procent blijft in het land voor de binnenlandse markt. Echter, de hoeveelheden van verschillende geëxporteerde gewassen die met niet-duurzaam grondwater zijn geproduceerd, zijn tussen 2000 en 2010 aanzienlijk gestegen. India, bijvoorbeeld, zag zijn export van grondwateraantastende gewassen in die periode verdubbelen, terwijl die van Pakistan met 70 procent is gestegen en die van de Verenigde Staten met 57 procent.

Landen die deze gewassen exporteren en importeren, lopen het risico in de toekomst de gewassen te verliezen, en hun winst, geproduceerd met niet-hernieuwbaar grondwater. Importeurs moeten mogelijk alternatieve bronnen zoeken, mogelijk tegen hogere kosten.

De belangrijkste importeurs van gewassen die zijn geteeld met niet-hernieuwbaar grondwater zijn de Verenigde Staten, Iran, Mexico, Japan, Saoedi-Arabië, Canada, Bangladesh, het Verenigd Koninkrijk, Irak, en China, die in 2000 van netto-exporteur naar netto-importeur ging in 2010. Landen op beide lijsten exporteren vaak andere goederen dan ze importeren.

Aquifers ontstaan ​​wanneer water zich in de loop van de tijd ophoopt in de grond, soms over honderden of duizenden jaren. Niet-hernieuwbare watervoerende lagen zijn watervoerende lagen die niet snel genoeg regen ophopen om te vervangen wat naar de oppervlakte wordt getrokken, hetzij natuurlijk naar meren en rivieren of in dit geval door mensen via pompen. Zodra dat grondwater is uitgeput, het zal effectief voorgoed verdwenen zijn op de schaal van een mensenleven, en zullen niet langer beschikbaar zijn voor noodhulp tijdens crises zoals droogte, legde Dalin uit.

De afgelopen vijftien jaar zijn er wereldwijd onttrekkingen in watervoerende lagen waargenomen door NASA's Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), een paar satellieten die veranderingen in het zwaartekrachtveld van de aarde detecteren om de beweging van massa's zoals ijskappen te zien en, in dit geval, ondergronds water.

"Het innovatieve aan deze studie is dat het schattingen van grondwateruitputting verbindt met gegevens op landniveau, " zei hydroloog Matt Rodell van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, die niet bij het onderzoek betrokken was. Er moet meer onderzoek worden gedaan naar bevolkingsgroei, veranderende diëten, klimaatverandering, de implementatie van irrigatietechnologie en beleidswijzigingen om te begrijpen wanneer deze watervoerende lagen kunnen beginnen op te drogen, hij zei.

De absolute hoeveelheid water in veel van deze watervoerende lagen is moeilijk te kwantificeren, hoewel experts in veel regio's al kijken naar betere methoden om te bepalen hoeveel water er nog is en hoe lang het kan duren, zei Dalin. Nu en in de toekomst, besluitvormers en lokale boeren zullen moeten beslissen over een strategie voor het gebruik van dit niet-hernieuwbare water dat een evenwicht biedt tussen de behoeften van kortetermijnproductie en duurzaamheid op lange termijn, ze zei.