Over de hele wereld, de snelheid waarmee mensen zoet water consumeren, benadert of overtreft nu de snelheid waarmee waterbronnen op natuurlijke wijze worden aangevuld, het creëren van watertekorten voor mensen en ecosystemen. In het westen van de VS, watertekorten worden steeds frequenter en ernstiger, en brengen veel vissoorten die in westelijke rivieren leven in gevaar, maar de schaarste aan water brengt ook de groei van steden in de regio zoals Los Angeles en Phoenix in gevaar.

Een belangrijke nieuwe studie die deze week is gepubliceerd in Natuur Duurzaamheid constateert dat de productie van geïrrigeerde gewassen goed is voor 86 procent van al het water dat in het westen van de VS wordt verbruikt - en van al het water dat op westerse boerderijen wordt gebruikt, verreweg het grootste deel gaat naar veevoedergewassen zoals luzerne en grashooi. Om het ernstige watertekort in de regio te verlichten, vooral in het stroomgebied van de Colorado-rivier, suggereren de auteurs van het onderzoek dat braakliggende landbouwgrond, het land een tijdje onbebouwd laten, zou een eenvoudige en betaalbare manier kunnen zijn om het waterverbruik in de regio drastisch te verminderen.

Studie co-auteur en hoofdonderzoeker Ben Ruddell, die tevens directeur is van NAU's School of Informatics, Computeren, en cybersystemen, leidt het FEWSION-project, een multi-institutionele teaminspanning gelanceerd in 2016 en gefinancierd door de National Science Foundation (NSF), om het voedsel van de natie te beoordelen, energie- en watersystemen. Het bredere FEWSION-onderzoeksteam heeft de gegevensintensieve kaarten die het heeft gemaakt van deze gekoppelde mens-natuurlijke systemen bijgedragen. NAU-assistent-onderzoeksprofessor Richard Rushforth, de leidende datawetenschapper op FEWSION, was ook co-auteur van het onderzoek.

Rundvlees- en zuivelproductie slinkt watervoorziening

De studie was bedoeld om de uitputting van rivierstromen in de VS te beoordelen, de factoren identificeren die deze uitputting veroorzaken en opties evalueren om de kwetsbaarheid voor watertekorten te verminderen. De onderzoekers schatten dat tweederde van het veevoer dat wordt geïrrigeerd uit rivieren in het westen van de VS eindigt als rundvleesproducten. en de rest gaat naar zuivelproducten.

"De baanbrekende kaarten geproduceerd door FEWSION maakten het mogelijk om de uitputting van rivieren via de toeleveringsketen te koppelen aan geïrrigeerde luzerne en hooi en aan de productie van rundvlees en zuivel, vervolgens naar stedelijke consumenten van rundvlees en zuivel in elke stad en provincie in de VS, ' zei Ruddel.

Volgens de studie, de bevindingen van het team "leidden tot een nader onderzoek van het watergebruik en de ecologische effecten van irrigatie van veevoergewassen. We hebben locaties waar deze gewassen werden verbouwd en de bijbehorende uitputting van de rivierstroom in lokale substroomgebieden gemodelleerd. een internationale analyse van de toeleveringsketen om de locaties te identificeren waar veevoedergewassen worden vervoerd en waar de resulterende rundvleesproducten worden geconsumeerd, waardoor eindgebruikers van rundvlees specifiek worden gekoppeld aan effecten op rivieren. Vervolgens onderzochten we de voordelen en gevolgen van een verminderde productie van voedergewassen en rundvleesconsumptie door de lenzen van waterzekerheid, de gezondheid van het rivierecosysteem, voedselzekerheid en landbouweconomieën."

"We gebruiken veel water om de koeien te laten groeien die de bron zijn van onze hamburgers, steaks en melk, Ruddell wijst erop. "In het stroomgebied van de Colorado-rivier, dat het waterverbruik van veevoer bijna drie keer groter is dan al het water dat wordt gebruikt voor stedelijke, industriële en elektrische energiedoeleinden gecombineerd."

Samen met de hoofdauteur van de studie en FEWSION-bijdrager Brian Richter, Ruddell was verrast door enkele van hun bevindingen.

"Ik kan nauwelijks geloven dat zo'n groot deel van onze westerse waterproblemen verband houden met irrigatie van veevoer, of dat zo'n groot deel van onze westerse waterproblemen zou kunnen worden opgelost met een enkel recept - braaklegging. Het is zeldzaam dat de wetenschap duidelijk een 'zilveren kogel' vindt die zo'n groot probleem zo goed oplost, en zo betaalbaar, ' zei Ruddel.

"Hoewel het idee voor deze studie van het Amerikaanse voedsel-energie- en watersysteem werd voorgesteld als onderdeel van het FEWSION-project, " hij merkte, "de wortels van de ideeën gaan tientallen jaren terug en omvatten veel van de pioniers van rivierwetenschap en ecologische duurzaamheid - waaronder Brian Richter, die een van de grondleggers is van de wetenschap van rivierbeheer voor milieustromen. Het duurt lang, royale onderzoeksfinanciering, en een breed team met diverse interdisciplinaire vaardigheden om synthetische ideeën als deze werkelijkheid te laten worden."

Waterveiligheid zal afhangen van samenwerking, keuze, beleid

Wetenschappers van 12 universiteiten wereldwijd werkten mee aan het onderzoek, waaronder de Universiteit van Columbia, Baylor-universiteit, de Nationale Universiteit van Singapore, Nanjing Audit University en de Universiteit Twente.

uiteindelijk, zij concluderen, "Waterveiligheid en riviergezondheid in het westen van de VS zullen afhangen van de bereidheid van watergebruikers in steden en op het platteland om samen te werken bij het ontwerpen van strategieën voor vraagbeheer, het vermogen van politieke leiders om financiering te verkrijgen om die strategieën uit te voeren en de bereidheid van rundvlees- en zuivelconsumenten om hun consumptie te verminderen of producten te selecteren die niet afhankelijk zijn van geïrrigeerde veevoedergewassen.

"Mijn favoriete eten is cheeseburgers!" Ruddell gaf toe. "Individuele keuze, naast collectieve politiek en beleid, zijn hier belangrijk. We moeten bereid zijn iets meer te betalen voor duurzamere rundvlees- en zuivelproducten, en we moeten politici en beleidsmaatregelen die bereid zijn te investeren in oplossingen voor het westerse waterprobleem, inclusief infrastructuur, krachtig steunen, milieustromen en slimme economische oplossingen zoals braaklegging. Handel met uw stemmen en met uw dollars. Dit is een probleem dat we ons kunnen veroorloven om op te lossen!"