Wereldwijde duurzaamheid is nu meer dan ooit belangrijk vanwege de toenemende stedelijke bevolking en de daaruit voortvloeiende belasting van natuurlijke hulpbronnen. Maar een grotere bevolking in steden kan leiden tot meer efficiëntie, zoals een team van Penn State-onderzoekers ontdekte toen ze de watervoetafdruk van 65 middelgrote tot grote Amerikaanse steden analyseerden.

"Het menselijk leven op de planeet is nog nooit zo complex geweest, " zei Caitlin Grady, universitair docent civiele techniek. "We zijn zo verweven met zoveel aspecten van de wereldhandel en de wereldeconomie. Mensen op het platteland kopen nog steeds voedsel zoals bananen van over de hele wereld en daarom hebben we complexere en rigoureuzere instrumenten nodig om te analyseren hoe we onze beperkte bronnen."

Om deze instrumenten te ontwikkelen, onderzoekers moeten eerst de stedelijke watervoetafdruk beter begrijpen. Grady en haar collega's wilden precies dat doen.

"We hebben gekeken naar het totaalbeeld van het waterverbruik, Grady zei. "Niet alleen het water dat uit je kraan komt, maar ook het water dat in het voedsel gaat dat elke stad produceert en consumeert, dus het is zowel het directe watergebruik als het indirecte watergebruik, die we je watervoetafdruk noemen."

Ze analyseerden landbouw, vee en industriële goederenstromen, en de bijbehorende virtuele waterinhoud met behulp van gegevens van het Amerikaanse ministerie van landbouw, de U.S. Geological Survey en het U.S. Department of Transportation. Het team gebruikte deze waarden vervolgens om voor elke stad een totale watervoetafdruk te berekenen. Hun resultaten werden in augustus gepubliceerd in PLOS EEN .

Wat ze vonden was dat gemiddeld grotere steden, voor hun bevolking, minder water verbruiken.

"Naarmate de bevolking toeneemt, steden verbruiken minder water per hoofd van de bevolking, dus de grotere steden halen meer uit het water dan ze hebben op basis van bevolking, ' zei Grady.

Tasnuva Mahjabin, een doctoraatsstudent civiele techniek en bijdragend onderzoeker aan het project, zei dat meerdere factoren waarschijnlijk bijdragen aan deze resultaten.

"De consumptie en productie van de watervoetafdruk zijn gekoppeld aan de veranderende samenstelling van stedelijke economische activiteiten met de grootte van de stad, wat suggereert dat grote steden meer servicegericht zijn en minder vaak voorkomen in secundaire sectoren, "Zei Mahjabin. "Hierdoor kunnen grote steden hun watervoetafdruk verkleinen door waterintensieve economische activiteiten te verplaatsen naar minder bevolkte regio's."

En hoewel het totale waterverbruik afnam in samenhang met de grootte van een stad, de onderzoekers merkten op dat niet alle soorten watergebruik een efficiëntere voetafdruk opleverden.

Water dat afkomstig is uit oppervlakte- of grondwaterbronnen weerspiegelde voornamelijk watergerelateerde weerpatronen en vertoonde weinig correlatie met de bevolking. Echter, de hoeveelheid water die door neerslag werd gebruikt, droeg zowel positief bij aan de consumptie - door de afhankelijkheid van voedselconsumptie van de bevolking om te zetten in de watervoetafdruk - als negatief door de diversiteit te vergroten.

Er deden zich enkele uitzonderingen voor. New Orleans, bijvoorbeeld, heeft een veel grotere watervoetafdruk voor hun omvang en hun bevolking in vergelijking met de trend, terwijl Las Vegas ver onder het gemiddelde valt voor de productie van de watervoetafdruk. Het team volgt de complexiteit van deze bevindingen in een poging om de resultaten nauwkeuriger te ontleden.

De onderzoekers hopen hun bevindingen te gebruiken om steden te benchmarken en mogelijk realistische doelen te stellen om de ontwikkeling van strategieën voor het verminderen van de watervoetafdruk te ondersteunen. Deze informatie kan ook waardevol zijn voor beleidsmakers en stadsplanners die zich bezighouden met het ontwerpen van economische prikkels die de duurzaamheid van water ondersteunen.

"Een stad in Californië heeft misschien een zeer krachtige campagne om mensen korter te laten douchen en het waterverbruik te verminderen, maar ze kunnen ook een enorme voedselproducent zijn, "zei Grady. "Dat is niet per se een slechte zaak, maar als je deze dingen samen bekijkt, heb je een completer beeld van hoe je de beperkte middelen die je hebt kunt beheren, en hoe u prioriteit kunt geven aan het gebruik van die middelen."

In de toekomst, de onderzoekers zijn van plan hun analyses robuuster te maken door meer locaties op te nemen en het waterverbruik dat nodig is om verschillende regio's van elektriciteit te voorzien, mee te nemen. Ze willen ook de veerkracht van het netwerk en het netwerkrisico analyseren. uiteindelijk, ze hopen een platform te creëren waar niet alleen het publiek verbanden kan onderzoeken, maar ook de overheid, ook.