science >> Wetenschap >  >> Natuur

Miljoenen boeren vullen 's werelds grootste delta aan

Een elektrisch aangedreven irrigatiebron die grondwater pompt naar de Boro-rijstvelden in het droge seizoen in het district Bogra in het noordwesten van Bangladesh. Krediet:M. Shamsudduha

Door miljoenen boeren in Bangladesh elk jaar in het droge seizoen collectief grondwater op te pompen, hebben ze onder de grond enorme natuurlijke reservoirs gecreëerd die over een periode van 30 jaar wedijveren met de grootste dammen ter wereld. een voedselveilige natie, volgens een nieuwe studie onder leiding van UCL-onderzoekers.

Gepubliceerd in Wetenschap , onderzoekt de studie de gecombineerde impact van 16 miljoen kleine boeren die tijdens het droge seizoen ondiep grondwater oppompen om rijstvelden in het Bengaalse bekken van Bangladesh tussen 1988 en 2018 te irrigeren.

De studie onthulde dat door het verlagen van het grondwaterpeil door pompen in het droge seizoen, lekkage uit rivieren, meren en vijvers die het grondwater aanvulden tijdens de daaropvolgende moesson werd gestimuleerd. Deze opvang van oppervlaktewater zorgde er niet alleen voor dat het grondwaterpeil herstelde, maar hielp ook om overstromingen te verminderen.

Door dit proces, dat de auteurs beschrijven als "The Bengal Water Machine", werd meer dan 75 kubieke kilometer zoet water gedurende 30 jaar "gevangen" - een volume dat gelijk is aan de gecombineerde reservoircapaciteiten van de Chinese Three Gorges Dam en de Hoover Dam in China. de VS.

Ze benadrukken deze ingreep als een duurzaam alternatief voor conventionele benaderingen van seizoensgebonden opslag van rivierstromen voor irrigatie, inclusief dammen en reservoirs, die moeilijk te bouwen zijn in dichtbevolkte alluviale vlaktes, zoals het Bengaalse bekken, dat bestaat uit uitgestrekte vlakke landvormen van zand, slib en klei afgezet door jaarlijkse overstromingen.

Kaart met geschatte zoetwatervangst (meters) verzameld over de periode van 1988 tot 2018 in heel Bangladesh. Krediet:M. Shamsudduha

Co-hoofdauteur Dr. Mohammad Shamsudduha (UCL Institute for Risk and Disaster Reduction) zei:"Ondanks aanzienlijke variaties in de jaarlijkse regenval en een algehele afname van de regenval in het bassin, heeft deze schaalbare, gedecentraliseerde vorm van zoetwateropvang de geïrrigeerde voedselproductie sinds de jaren negentig in stand gehouden. .

"Deze nieuwe interventie helpt seizoensgebonden onevenwichtigheden in de regenval aan te pakken door de opvang en opslag van seizoensgebonden zoetwateroverschotten te vergroten en het risico van moessonoverstromingen te verminderen zonder het gebruik van dammen."

De auteurs van het onderzoek stellen dat deze eenvoudige ingreep het potentieel heeft om op grotere schaal te worden herhaald over alluviale vlaktes, inclusief andere Aziatische megadelta's zoals de Mekong Delta en de Huang He (gele) rivierdelta, die even kwetsbaar zijn voor de gevolgen van klimaatverandering . Deze Bengaalse watermachine kan helpen om de wereldwijde voedselzekerheid en veerkracht tegen extreme klimaatveranderingen te verbeteren, versterkt door de opwarming van de aarde.

Mede-hoofdauteur, professor Richard Taylor (UCL Geography) zei:"Onze analyse heeft ingrijpende implicaties voor de uitbreiding en optimalisatie van dit vitale, onder-erkende technische wonder dat de geïrrigeerde voedselproductie in stand houdt in alluviale vlaktes van de seizoensgebonden vochtige tropen.

Kaart met veranderingen in grondwateraanvulling (millimeters) tussen de perioden van pre-ontwikkeling (1980) en ontwikkelde (2015) grondwatergevoede irrigatie in Bangladesh. Krediet:M. Shamsudduha

"In een opwarmende wereld is de aangetoonde veerkracht van dit gelijktijdig gebruik van oppervlaktewater en grondwater tegen hydrologische extremen van de droge en moessonseizoenen die worden versterkt door klimaatverandering van strategisch belang voor de wereldwijde voedselzekerheid."

Om hun bevindingen te berekenen, analyseerden de onderzoekers een miljoen wekelijkse grondwaterstandwaarnemingen van 465 putten in Bangladesh, genomen tussen 1988 en 2018 vanuit een netwerk van 1.250 meetstations.

Professor Taylor voegde toe:"Hoewel eerdere schattingen van de omvang van het opgevangen zoetwater hypothetisch waren en gebaseerd op gemodelleerde scenario's, is dit de eerste studie die het grondwatervolume kwantificeert op basis van waarnemingen, waardoor het aanzienlijke potentieel ervan wordt onthuld."

De auteurs merken op dat hun bevindingen het belang benadrukken van hydrologische monitoring op lange termijn om de status en trends van de grondwatervoorraden van een land te beoordelen, die steeds belangrijker zullen worden in het licht van ons veranderende klimaat.

Een irrigatiebron die grondwater naar de Boro-rijstvelden in Bangladesh in het droge seizoen pompt. Krediet:Anwar Zahid

Het onderzoek wijst echter ook op beperkingen van de werking van de Bengaalse watermachine in gebieden van het land waar lekkage van water tijdens het moessonseizoen onvoldoende is om het grondwater dat tijdens het droge seizoen wordt onttrokken, volledig aan te vullen. In deze gebieden put het pompen de grondwatervoorraden uit, waardoor deze ontoegankelijk worden voor huishoudens die afhankelijk zijn van ondiepe putten voor drinkwater.

De auteurs bevelen daarom aan om verder onderzoek te doen om vast te stellen waar in het Bengaalse bekken en andere Aziatische megadelta's mensen kunnen profiteren van deze op de natuur gebaseerde oplossing voor het opslaan van seizoensgebonden zoetwateroverschotten.

Co-auteur professor Kazi Matin Ahmed van de universiteit van Dhaka voegde toe:"Het is van vitaal belang om de geschiktheid van locaties voor de werking van de Bengaalse watermachine te beoordelen om de voordelen voor boeren te maximaliseren en de risico's van uitputting van het grondwater te minimaliseren.

"Het testen van de operatie in geschikte gebieden is daarom nodig voordat dit op grotere schaal kan worden opgeschaald om onzekerheden in de operatie aan te pakken voor de variabiliteit van de moesson onder klimaatverandering." + Verder verkennen

Diep grondwater in kustdelta's bestand tegen verontreiniging