Waterschaarste wordt vaak gezien als een probleem voor regio's met droogte, maar uit een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Tufts University blijkt dat niet alleen plaatselijke watertekorten gevolgen kunnen hebben voor de wereldeconomie, maar veranderingen in de wereldwijde vraag kunnen positieve en negatieve rimpeleffecten hebben in stroomgebieden over de hele wereld.

Naast Tufts-ingenieurs, het team bestond uit experts van het Joint Global Change Research Institute van het Pacific Northwest National Laboratory, en de Cornell-universiteit.

"We ontdekken dat de dynamiek van waterschaarste ingewikkelder is dan traditioneel wordt erkend, " zei Flannery Dolan, een afgestudeerde student aan de Tufts University en hoofdauteur van de studie. "Veranderende watervoorziening als gevolg van klimaatverandering is slechts een deel van het verhaal. Regionale waterschaarste wordt ook veroorzaakt door veranderingen in de wereldwijde watervraag die vaak moeilijk te anticiperen zijn."

De studie, "Het evalueren van de economische impact van waterschaarste in een veranderende wereld, " werd 26 maart gepubliceerd in Natuurcommunicatie , en legt op unieke wijze de onderling afhankelijke effecten van de wereldhandel vast, bevolking en technologische groei, klimaatverandering, en besluiten over landbeheer over de waterschaarste van regionale stroomgebieden en over het economisch vermogen om zich aan die schaarste aan te passen.

De onderzoekers gebruikten een computermodel om duizenden scenario's te simuleren die een breed scala aan potentiële klimaat-, sociaal-economisch, en hydrologische omstandigheden (aardwatercycli en -beheer) in 235 grote rivierbekkens om beter te begrijpen hoe regionale waterschaarste verreikende gevolgen kan hebben voor de wereldeconomie. Die effecten kunnen onder meer bestaan ​​uit het veranderen van de wereldhandels- en consumptiepatronen in industrieën zoals landbouw, energie, vervoer, en fabricage.

"We kijken naar waterschaarste als een wereldwijd verbonden en multisectoraal fenomeen, " zei Jonathan Lamontagne, assistent-professor Civiele en Milieutechniek aan de Tufts University en corresponderende auteur van de studie. "Als resultaat, de studie onthult een aantal interessante en soms onverwachte inzichten in hoe lokale omstandigheden over de hele wereld nagalm kunnen hebben."

Uit het onderzoek bleek dat de wereldwijde handelsdynamiek en marktaanpassingen aan regionale waterschaarste kunnen leiden tot positieve of negatieve economische resultaten in elk regionaal stroomgebied dat in de studie wordt beschouwd, afhankelijk van zowel de watervoorziening (regen, sneeuw smelten, en grondwater), en factoren aan de vraagzijde, zoals landbouwproductie, stroomopwekking, en gemeentelijk gebruik.

Bijvoorbeeld, in het lager gelegen stroomgebied van de Colorado, de slechtste economische resultaten komen voort uit een beperkte beschikbaarheid van grondwater en een hoge bevolkingsgroei, maar die hoge bevolkingsgroei kan ook gunstig zijn onder sommige hydrologische omstandigheden. In tegenstelling tot, de toekomstige economische resultaten in het Indusbekken hangen grotendeels af van het wereldwijde landgebruikbeleid dat koolstofemissies ontmoedigt die kunnen, beurtelings, overmatig gebruik van grondwatervoorraden aanmoedigen.

"Wat gebeurt er elders in de wereld door verschillen in regionale keuzes met betrekking tot energietransities, hoe land wordt beheerd, evenals verschillende regionale waterbehoeften en adaptieve keuzes, kan de relatieve voor- en nadelen van de waterintensieve economische activiteiten van een regio bepalen, " zei Patrick Reed, de Joseph C. Ford hoogleraar civiele en milieutechniek aan Cornell.

Beperkingen in de beschikbaarheid van water leiden meestal tot een negatieve regionale economische impact, maar uit het onderzoek bleek dat sommige regio's een positieve economische impact kunnen hebben als ze een voordeel hebben ten opzichte van andere waterbassins en een virtuele exporteur van water worden. Het Orinoco-bekken in Venezuela, bijvoorbeeld, heeft meestal een betrouwbare watervoorziening en bevindt zich vaak in een relatieve positie die kan profiteren wanneer andere regio's onder stress staan, volgens de onderzoekers.

De studie toonde ook aan dat kleine verschillen in projecties voor toekomstige klimaatomstandigheden zeer grote verschillen kunnen opleveren in de economische uitkomsten voor waterschaarste.

"Menselijke activiteiten en marktreacties kunnen de economische effecten van waterschaarste sterk versterken, maar de omstandigheden die tot deze versterking leiden, variëren sterk van het ene bekken tot het andere, ’ zei Lamontagne.

Een stroomgebied kan als economisch robuust worden beschouwd als het zich kan aanpassen aan droogte met alternatieve waterbronnen of de economische activiteit kan aanpassen om het gebruik te beperken. Als een bassin niet in staat is zijn aanbodmogelijkheden aan te passen en langdurige waterschaarste leidt tot aanhoudende economische achteruitgang, dan beschrijven de onderzoekers het verlies aan adaptief vermogen van het waterbassin als een 'economisch kantelpunt'.

Bijvoorbeeld, in de Indus-regio in Zuid-Azië, de watervoorziening staat onder druk door intensief gebruik in de landbouw en irrigatie, wat leidt tot een niet-duurzaam verbruik van grondwater, waardoor het dicht bij het kantelpunt wordt geplaatst.

De omstandigheden die tot deze omslagpunten leiden, zijn zeer variabel van bekken tot bekken, afhankelijk van een combinatie van lokale factoren en mondiale omstandigheden. Op het Arabisch Schiereiland, low groundwater availability and pricing of carbon emissions are key factors. In the lower Colorado River basin, a mixture of low groundwater availability, low agricultural productivity, and strong economic demands from the U.S. and Europe lead to tipping points.

"It is noteworthy that the lower Colorado River basin has some of the most uncertain and widely divergent economic outcomes of water scarcity of the basins analyzed in this study, " said Reed. "This implies that assumed differences in regional, national and global human activities as well as the intensity of climate change can dramatically amplify the uncertainty in the basin's outcomes."

As climate change makes the physical and economic effects of water scarcity more challenging for policy makers to understand, the researchers hope their work will provide the basis for similar analyses and draw attention to the importance of expanded data collection to improve modeling and decision making.