Toegang tot afnemende zoetwatervoorraden is een van de bepalende problemen van onze tijd, aangezien de wereldbevolking zich uitbreidt te midden van een veranderend klimaat. Toegang tot water en beperkingen en aanverwante zaken worden terecht beschouwd als een mogelijk brandpunt voor wereldwijde conflicten; ze vormen ook een belangrijke reden tot bezorgdheid vanuit milieu- en ecologisch perspectief, evenals vanuit een mondiaal veiligheidsstandpunt.

Waterbeschikbaarheid in termen van "blauw water" - dat wil zeggen, neerslag in de vorm van vrij stromend oppervlaktewater en grondwater - is goed gedocumenteerd in de bestaande wetenschappelijke literatuur. "Groen water"-limieten - groen water is neerslag dat wordt opgevangen door planten of biomassa en via evapotranspiratie (ET) terug in de atmosfeer wordt gerecirculeerd of in de bodem wordt gebonden - hebben tot nu toe weinig aandacht gekregen van onderzoekers. Het onderscheid tussen blauw en groen water bij het begrijpen van waterschaarste is verre van triviaal, aangezien groen water het grootste deel van het watergebruik door menselijke populaties vertegenwoordigt.

Melden in PNAS , een Nederlands-Amerikaans team heeft bijgedragen aan een belangrijke studie met verstrekkende beleidsimplicaties. De studie onderscheidt met succes het gebruik van groen water van blauw en biedt tegelijkertijd een regionale en land-per-land analyse van het gebruik van groen water in termen van natuurlijke en menselijke diensten, en het samenspel van bestaande en potentiële beperkingen tussen beide. Typische menselijke toe-eigeningen van groene watervoorziening omvatten toepassingen zoals het verbouwen van voedsel en vezelgewassen, hout, en bio-energiebronnen, en het fokken van vee. Meer en meer, echter, dit menselijke landgebruik gaat ten koste van natuurlijke systemen en de ecosysteemdiensten die ze leveren aan zowel menselijke als niet-menselijke gemeenschappen.

Joep Schyns en collega's probeerden met hun onderzoek drie hoofdvragen te beantwoorden:"Wat is de toe-eigening van groen water door de menselijke economie, geografisch bepaald? Wat zijn de geografisch expliciete grenzen aan de menselijke toe-eigening van groen water? Waar worden deze limieten benaderd of overschreden?"

Om deze vragen te beantwoorden, de onderzoekers definieerden eerst een groene watervoetafdruk (WF _G ) op het gebied van houtproductie, landbouw, stedelijke gebieden, enzovoort, bij een resolutie van 5 x 5 boogminuten van ruimtelijke cellen. Volgende, ze kwantificeerden de maximaal duurzame WF _G (WF _{G, m} ) als de totale beschikbare groenwaterstroom minus de te behouden groenwaterstroom voor natuurlijke systemen. Bij het vaststellen van een maatstaf van WF _{G, m} , de auteurs van het onderzoek hielden rekening met factoren zoals agro-ecologische toegankelijkheid en behoeften aan behoud van biodiversiteit. De behoeften op het gebied van biodiversiteitsbehoud waren hier gebaseerd op criteria van de Aichi Biodiversity Target 11, die een beschermd gebied van ten minste 17% van het land wereldwijd bepaalt. Eindelijk, Schyns en bedrijf beoordeelden groenwatertoewijzing via menselijke activiteiten versus natuurlijke diensten om te bepalen of menselijke activiteiten het WF naderden of al overschreden hadden _{G, m} op het niveau van elke 5 x 5 cel. Voor deze, ze berekenden groenwaterschaarste (WS _G ) op landelijk niveau als de verhouding van het nationale aggregaat WF _G naar het landelijke totaal WF _{G, m} .

Ze ontdekten dat 56% van de duurzaam beschikbare wereldwijde groene waterstroom al is toegewezen voor menselijke doeleinden, hoewel op regionaal niveau de WF _G -naar-WF _{G, m} verhouding varieerde sterk. Gebieden zoals Scandinavië, Canada, Afrika en elders, bijvoorbeeld, had WF . nog niet benaderd _{G, m} , overwegende dat andere regio's, zoals Centraal-Europa, Zuid Azie, het Midden-Oosten, en Midden-Amerika naderden snel of waren al voorbij WF _{G, m} . En slechts 10 landen, vonden de onderzoekers, goed voor meer dan de helft van de overschrijding:"Verenigde Staten (8,6%) Brazilië (6,9%), Indonesië (6,4%), Indië (5,2%), China (5,0%), Colombia (4,9%), Filippijnen (4,4%), Mexico (4,0%), Duitsland (3,1%), en Maleisië (2,5%)"

Misschien enigszins verrassend, landen met schijnbaar overvloedige regenval, zoals Duitsland, het VK en Nieuw-Zeeland vertoonden een hoge WS _G , waar groene waterbronnen al volledig of bijna volledig waren toegewezen aan menselijke activiteiten. In het geval van Duitsland, de onderzoekers wijzen erop, enorme delen van het land zijn omgezet in monocultuurproductie van koolzaad om de duurzame energiedoelstellingen van dat land te halen. Dit, beurtelings, wordt verondersteld verantwoordelijk te zijn voor de achteruitgang van vliegende insecten, zelfs in beschermde gebieden van Duitsland. De productie van biobrandstoffen heeft in de VS tot vergelijkbare gevolgen geleid.

De vernietiging van regenwouden, voornamelijk in het Zuiden, wordt grotendeels gedreven door de productiedruk van grondstoffen om uit te breiden naar landen met voldoende regenval die tot dusverre niet door mensen is gebruikt, ten koste van een groot verlies aan biodiversiteit. Activiteiten zoals veeteelt en gewasproductie voor voer en biobrandstoffen zorgen voor uitbreiding naar de bossen en graslanden van Zuid-Amerika, terwijl houtkap en conversie naar palmolieplantages grote bedreigingen vormen voor gronden in Zuidoost-Azië. Deze gebieden zijn ook hotspots op de waterschaarstekaart. Zoals de auteurs van het onderzoek onheilspellend opmerken, "De spanningen tussen groen water voor de mens versus de natuur nemen toe naarmate de vraag naar groen water voor biomassa in de economie groeit. Deze groei wordt niet alleen gedreven door bevolkingsgroei, maar ook door de vraag naar groen water per hoofd van de bevolking te verhogen als gevolg van veranderingen in de voedsel- en energiemix."

Afgezien van beleidsmaatregelen om de menselijke WF _G – met name die gericht zijn tegen de consumptie van hulpbronnenintensief vee en het gebruik van biobrandstoffen – er zijn stappen die kunnen worden genomen om de productiviteit van groen water te verbeteren:bijvoorbeeld het verbeteren van het waterhoudend vermogen van de bodem door middel van no-till farming of de toepassing van mulch om de verdamping te vertragen. Gunstige blauwe waterstromen kunnen echter worden beïnvloed door verbeterde bodembeheertechnieken, en blauwe en groene waterstromen zijn uiteindelijk onderling verbonden en communicerende systemen, die beide uiteindelijk afhankelijk zijn van neerslag. Stressbestendige gewascultivars die goed zijn aangepast aan waterschaarste, zijn een andere mogelijke aanpassing aan beperkte groene waterstromen.

De historische beslissingen over het gebruik van groen water voor menselijke doeleinden versus natuurlijke doeleinden hebben meestal menselijke inspanningen begunstigd ten koste van natuurlijke habitats en biodiversiteit. Maar zelfs bij het karakteriseren van deze beslissingen als "trade-offs" van het menselijke versus het natuurlijke, de onderzoekers van het onderzoek noemen "biljoenen dollars aan verliezen van de waarde van ecosysteemdiensten" als gevolg van de menselijke toewijzing van groene waterbronnen. Aldus, ze concluderen:"De beperkte groene waterstroom van de wereld wordt gedeeld door de menselijke samenleving en de natuur. Door de grenzen aan het groeiende WF van de mens te negeren _G –– gedreven door een toegenomen vraag naar voedsel, voeden, vezel, hout, en bio-energie – we riskeren verder verlies van de waarde van ecosysteemdiensten. Groen water is een kritieke en beperkte hulpbron die expliciet deel moet uitmaken van elke beoordeling van waterschaarste, voedselveiligheid, of bio-energiepotentieel."

© 2019 Wetenschap X Netwerk