Klimaatverandering en een groeiende wereldbevolking vragen om efficiënt gebruik van natuurlijke hulpbronnen. Water is een cruciaal onderdeel van de voedselproductie, en waterbeheerstrategieën zijn nodig om wereldwijde veranderingen in voedselconsumptie en voedingspatronen te ondersteunen.

Agrarische productie en voedselproductie zijn goed voor een derde van het waterverbruik in de VS Watergebruik fluctueert met weerpatronen, maar wordt ook beïnvloed door verschuivingen in productietechnologie, koppelingen in de toeleveringsketen, en de binnenlandse en buitenlandse vraag van de consument.

In een uitgebreide studie van de Universiteit van Illinois werd gekeken naar wateronttrekkingen in de Amerikaanse landbouw en voedselproductie van 1995 tot 2010. De belangrijkste trend was een afname van het watergebruik, gedreven door een combinatie van factoren.

"Algemeen, het gebruik van water voor irrigatie daalde in deze periode met 8,3%, " zegt Sandy Dall'erba, regionaal econoom bij U of I en co-auteur van de studie.

"Echter, men moet de drijfveren van watergebruik per gewas identificeren, aangezien deze van product tot product verschillen, dus waterbesparende strategieën voor het ene gewas zijn mogelijk niet relevant voor een ander gewas, " legt Dall'erba uit. "Bijvoorbeeld, watergebruik in granen, fruit, en groenten wordt vooral gedreven door de efficiëntie van het irrigatiesysteem, binnenlands inkomen per hoofd van de bevolking, en verkoop aan de voedselverwerkende industrie. Als irrigatie efficiënter is, watervraag daalt. Toen de vraag naar groenten en fruit in 2005-2010 tijdens de financiële crisis afnam, net als de vraag naar water."

Oliehoudende gewassen, anderzijds, hebben in de periode een stijging van de watervraag met 98% ervaren. De verandering wordt voornamelijk gedreven door internationale supply-chain koppelingen. Het gaat om buitenlandse bedrijven, meestal in China, hebben grote hoeveelheden oliehoudende zaden in de VS gekocht voor verdere verwerking.

"Er is ook een verschuiving geweest in de consumentenvraag van rood vlees naar wit vlees in de VS. Mensen consumeren minder rundvlees en meer kip. die 3,5 keer minder water nodig hebben per pond productie. Die trends in consumptie en smaak hebben de VS geholpen het watergebruik voor vee met 14% te verminderen, ' zegt Dall'erba.

Dall'erba en co-auteur Andre Avelino voerden een structurele ontledingsanalyse uit, kijkend naar 18 factoren die de Amerikaanse wateronttrekkingen over acht gewassen stimuleren, zes veecategorieën, en 11 voedselverwerkende industrieën.

Op basis van gegevens van Exiobase, een wereldwijde supply chain-database, hun analyse omvatte water dat is ingebed in de productie in alle stadia van de binnenlandse en internationale toeleveringsketen, van gewassen en vee tot de productie van bewerkte voedingsmiddelen, waarbij de onderlinge verbondenheid van de wereldwijde agribusiness wordt benadrukt.

Bijvoorbeeld, gewassen die in de VS worden geproduceerd, kunnen afhankelijk zijn van meststoffen die in een ander land zijn geproduceerd. evenzo, sojabonen die in de VS worden geproduceerd, kunnen in China worden gebruikt voor voedselverwerking, of om vee te voeren in Europa.

De huidige handelsoorlog tussen de VS en China zal deze koppelingen in de toeleveringsketen waarschijnlijk beïnvloeden, omdat de Chinese import van oliezaden verschuift naar Zuid-Amerika en Europa. De VS hebben de afgelopen twee jaar minder sojabonen en varkensvlees naar China geëxporteerd; daarom, minder water was ingebed in die export. Echter, de komende jaren onder een nieuwe Amerikaanse regering een verbetering in deze relaties kunnen zien, Dall'erba notities.

De COVID-19-pandemie heeft waarschijnlijk ook gevolgen voor het waterverbruik. Werkloosheid en economische crises hebben altijd de vraag van de consument beïnvloed, en de internationale handel is sterk afgenomen sinds het begin van de pandemie. De recessie van 2008 resulteerde in een lager waterverbruik en vergelijkbare effecten worden verwacht in de huidige crisis, Dall'erba stelt.

traditioneel, wetenschappers die de hoeveelheid water in verband met productie en de toeleveringsketen meten, vertrouwen op een wereldwijde dataset genaamd het Water Footprint Network (WFN), die is gebaseerd op een model voor het watergebruik van gewassen. Echter, Dall'erba en Avelino gebruikten gegevens van de U.S. Geological Survey (USGS), die zijn gebaseerd op waarnemingen in plaats van fysieke modellen.

"Met de USGS-gegevens vinden we een afname van de hoeveelheid water die wordt gebruikt, terwijl de WFN-gegevens een kleine stijging aangaven. Het verschil is niet groot, maar het is nog steeds een groot probleem, omdat je de verkeerde trend zou vinden en tot misleidende conclusies zou komen als je de verkeerde dataset zou gebruiken, " legt Dall'erba uit.

"Dit is belangrijke informatie voor onderzoekers. Als u zich in een situatie bevindt waarin u toegang hebt tot gegevens op basis van waarnemingen in plaats van gewasmodellen, u moet die officiële gegevens gebruiken, vooral omdat het waterbesparingsbeleid op deze dataset is gebaseerd, " merkt hij op.

De vragen die in dit onderzoek aan de orde komen, zijn uiterst relevant voor elk land dat zwaar op landbouwproductie draait, zegt Dall'erba. "Namelijk, hoe kunnen we de 10 miljard mensen voeden waarvan we verwachten dat ze in 2080 op mondiaal niveau zijn, gezien het feit dat we niet noodzakelijkerwijs de hoeveelheid land die zal worden gebruikt kunnen uitbreiden? En, gezien de klimaatverandering, er is nogal wat onzekerheid over de beschikbaarheid van water dat nodig is om de komende jaren gewassen te verbouwen en vee te voeren."

Waterbeheerstrategieën kunnen inspanningen op bedrijfsniveau omvatten, zoals het verhogen van de efficiëntie van het irrigatiesysteem, wisselen van gewassen, en het verbouwen van genetisch gemodificeerde gewassen.

Andere maatregelen kunnen beleidsmaatregelen omvatten die gericht zijn op het beïnvloeden van het consumentengedrag, zoals het verhogen van de belastingen op waterintensieve producten en het ondersteunen van milieukeuren, Dall'erba suggereert.

Ecolabeling zou bedrijven die voedsel produceren verplichten om de hoeveelheden water, koolstofdioxide uitstoot, en arbeid in verband met productie. Dat zou consumenten kunnen helpen weloverwogen keuzes te maken en mogelijk de consumptie te verschuiven naar minder waterintensieve producten, concludeert hij.