India is de op één na grootste producent van tarwe en rijst ter wereld en telt meer dan 600 miljoen boeren.

Het land heeft sinds de jaren zestig een indrukwekkende stijging van de voedselproductie geboekt, deels als gevolg van een grotere afhankelijkheid van irrigatiebronnen, waardoor Indiase boeren de productie konden uitbreiden naar de overwegend droge winter- en zomerseizoenen.

Maar die winst heeft een prijs:het land dat 10% van 's werelds gewassen produceert, is nu 's werelds grootste verbruiker van grondwater, en watervoerende lagen raken in een groot deel van India snel uitgeput.

Indiase regeringsfunctionarissen hebben gesuggereerd dat het overschakelen van grondwateruitputtende putten naar irrigatiekanalen, die oppervlaktewater van meren en rivieren afvoeren, is een manier om geprojecteerde tekortkomingen te verhelpen.

Maar in een studie gepland voor publicatie op 24 februari in het tijdschrift Wetenschappelijke vooruitgang , een onderzoeker van de Universiteit van Michigan en haar collega's concluderen dat een overschakeling op kanaalirrigatie het verwachte verlies aan grondwater in de Indiase landbouw niet volledig zal compenseren.

De auteurs schatten dat als Indiase boeren alle toegang tot grondwater in overgeëxploiteerde gebieden verliezen, en als dat irrigatiewater niet wordt vervangen door water uit andere bronnen, dan kan het winterareaal in het hele land met maximaal 20% worden verminderd. Echter, dat scenario lijkt hoogst onwaarschijnlijk en werd alleen als een bovengrens in de studie opgenomen.

Het lijkt waarschijnlijker dat toekomstige grondwatertekorten op zijn minst gedeeltelijk zouden worden gecompenseerd door een toename van de kanaalirrigatie. Maar zelfs als alle Indiase regio's die momenteel uitgeput grondwater gebruiken, overschakelen op kanaalirrigatie, het winterareaal kan landelijk nog steeds met 7% afnemen en op de zwaarst getroffen locaties met 24%, volgens de onderzoekers.

"Onze resultaten benadrukken het cruciale belang van grondwater voor de Indiase landbouw en het levensonderhoud op het platteland, en we hebben kunnen aantonen dat alleen het verstrekken van kanaalirrigatie als vervangende irrigatiebron waarschijnlijk niet voldoende zal zijn om de huidige productieniveaus te handhaven in het licht van uitputting van het grondwater, " zei hoofdauteur Meha Jain van de Universiteit van Michigan.

De studie analyseerde satellietbeelden met hoge resolutie en volkstellingsgegevens op dorpsniveau en concentreerde zich op het winterareaal. Terwijl bijna alle Indiase boeren tijdens de moesson gewassen planten om te profiteren van seizoensregens, de winterlandbouw is voornamelijk afhankelijk van grondwaterirrigatie en is nu goed voor 44% van het jaarlijkse landbouwareaal van het land voor voedselgranen.

"Deze bevindingen suggereren dat andere aanpassingsstrategieën, naast kanaaluitbreiding, nodig zijn om de aanhoudende grondwaterverliezen op te vangen, " zei Jaïn, een assistent-professor aan de UM School for Environment and Sustainability.

Mogelijkheden zijn onder meer het overschakelen van winterrijst naar minder waterintensieve granen, meer gebruik van sprinklers en druppelirrigatie om water in de velden te besparen, en beleid om de efficiëntie van irrigatiekanalen te vergroten.

Terwijl uitputting van het grondwater een wereldwijde bedreiging wordt voor de voedselzekerheid, en de omvang van de huidige en verwachte uitputting van het grondwater zijn goed gedocumenteerd, de potentiële effecten op de voedselproductie blijven slecht gekwantificeerd.

De studie van Jain en collega's is de eerste die empirische gegevens met hoge resolutie gebruikt, inclusief volkstellingsgegevens over de irrigatiemethoden die in meer dan 500, 000 Indiase dorpen, om de productieverliezen van gewassen te schatten die kunnen optreden wanneer overgeëxploiteerd grondwater verloren gaat.

De verspreiding van diepe (> 30 voet) irrigatieputten die sinds de jaren zestig buisputten worden genoemd, hebben Indiase boeren in staat gesteld om het aantal seizoenen waarin gewassen in een bepaald jaar worden geplant, te vergroten. Deze toename van de "gewasintensiteit" wordt gecrediteerd voor een groot deel van de voedselproductiewinst van het land.

De onderzoekers gebruikten satellietgegevens om het bebouwde gebied van de Indiase winter te meten, een belangrijke bepalende factor voor de intensiteit van het bijsnijden. Vervolgens koppelden ze de satellietgegevens aan volkstellingsinformatie over de drie belangrijkste soorten irrigatie-infrastructuur in India:ondiepe "gegraven putten, " diepere buisputten en kanalen die oppervlaktewater omleiden.

Door de twee datasets te koppelen, konden ze de relatieve werkzaamheid van elke irrigatiemethode bepalen. Dat, beurtelings, stelden hen in staat potentiële toekomstige areaalverliezen in te schatten en het vermogen van kanaaluitbreiding om het gat te vullen.

Het worstcasescenario van de studie wees uit dat het winterareaal in het hele land tot 20% zou kunnen afnemen en in de zwaarst getroffen regio's met 68%. als boeren alle toegang tot grondwater verliezen en als dat irrigatiewater niet uit een andere bron wordt vervangen. De verwachte verliezen zouden zich grotendeels voordoen in het noordwesten en midden van India, volgens de studie.

De onderzoekers ontdekten ook dat een grotere afstand tot bestaande irrigatiekanalen sterk geassocieerd is met een kleiner areaal beplant met wintergewassen. In de toekomst, een grotere afhankelijkheid van kanalen zou de ongelijkheid met betrekking tot de toegang tot irrigatie kunnen vergroten, volgens de auteurs.

"Dit suggereert dat, hoewel kanalen een levensvatbare vorm van irrigatie kunnen zijn voor degenen die in de buurt van kanalen wonen, ze kunnen leiden tot meer ongelijke toegang tot irrigatie in dorpen in vergelijking met putten, met negatieve gevolgen voor degenen die verder van kanalen wonen, ’ schreven de auteurs.

In aanvulling, de meren en rivieren die de irrigatiekanalen voeden, stijgen en dalen als reactie op de variabiliteit van de regenval, in tegenstelling tot diepe grondwaterputten. Dus, een grotere afhankelijkheid van kanaalirrigatie in de toekomst zou leiden tot een grotere gevoeligheid voor jaarlijkse neerslagfluctuaties, evenals eventuele langetermijntrends als gevolg van door de mens veroorzaakte klimaatverandering.

"Het begrijpen van de complexe relatie tussen voedselzekerheid en waterbeschikbaarheid is cruciaal als we ons voorbereiden op toekomstige variabiliteit in regenval als gevolg van wereldwijde klimaatverandering, " zei co-auteur Gillian Galford van de Universiteit van Vermont.