En IIASA -studie publicerad i tidskriften Naturens hållbarhet i dag, utvärderat om vatten för miljön kan prioriteras under ökad konkurrens från andra sektorer. Resultaten indikerar att detta kan uppnås genom att flytta grödproduktionen från vattenbrist till vattenrika regioner och tredubbla den internationella livsmedelshandeln.

Globalt sett uppmaningen att bevara eller återställa flodernas ekologiska hälsa och funktion och deras tillhörande våtmarker för både mänskligt bruk och biologisk mångfald vinner framsteg och i många länder, insatser i detta avseende stöds redan av nationell och regional politik och lagstiftning. För att framgångsrikt genomföra dessa bevarandeinsatser, metoder har utvecklats för att definiera miljöflöden, med andra ord, kvantiteten, timing, och kvaliteten på vattenflöden som krävs för att upprätthålla sötvatten- och mynningens ekosystem, såväl som den mänskliga försörjningen och välbefinnandet som är beroende av dem. Globala sötvattenresurser är dock alltmer pressade, med cirka 70 procent av vattnet som utvinns från sötvattenekosystem som används för bevattning av jordbruksgrödor. Omkring 40 procent av vår mat produceras faktiskt på bevattnade marker, medan efterfrågan på vatten från industrin, energi, och kommunerna kommer också att öka i framtiden.

Enligt forskarna, tidigare globala bedömningar av livsmedels-vatten-miljö-sambandet tog inte tillräckligt hänsyn till det vatten som var nödvändigt för att upprätthålla hälsan hos sötvattens ekosystem-i vissa fall beaktades inte dimensionen av "vatten för miljön" alls. Teamet ville förstå vilken inverkan ett starkt skydd och efterlevnad av miljöflödeskrav skulle ha på livsmedelssäkerheten och i vilken utsträckning handeln med grödor och djurprodukter mellan länder skulle kunna buffra effekterna av att tillämpa dessa krav.

"Bevattning anses ofta vara en silverkula för att uppnå livsmedelssäkerhet eftersom bevattnade odlingsmarker ofta är mer produktiva än regnfödda odlingar på grund av det faktum att de tillåter bönder att producera grödor i områden och under månader när nederbörden är otillräcklig. Vi ville se om vatten för miljön kan prioriteras även under ökad konkurrens från andra sektorer, "förklarar Amanda Palazzo, en forskare med IIASA Ecosystems Services and Management Program och en av författarna till studien.

Studien undersökte hur förändringar i vattnet som är tillgängligt för bevattning påverkade odlingsanvändning och expansion genom att använda IIASA Global Biosphere Management Model (GLOBIOM) för analysen. Palazzo säger att i analysen, förändringar i nederbörd på grund av klimatförändringar, ökande konkurrens om vatten från industri och hushåll, och skydd för miljöflöden betraktades som kritiska utmaningar för bevattnat jordbruk för att möta den växande framtida efterfrågan på jordbruksprodukter. Tidsskalan ansågs också betydande både ur ett miljöflöde och ur ett odlingsperspektiv. När de månatliga kraven från kommunala och industriella användare beaktades, laget blev förvånad över hur lite vatten som faktiskt var tillgängligt för bevattning eller miljön i regioner som kan tyckas vara rikliga på regional och årlig nivå.

Resultaten tyder på att en ökning av markanvändningen med 100 Mha skulle behöva fördubblas livsmedelsproduktionen år 2050 för att möta den förväntade livsmedelsbehovet hos världens växande befolkning. Det kommer också att bli nödvändigt att omfördela livsmedelsproduktion i vattenrika regioner och minska vattenintensiva grödor i torra områden. Handelspolitiken kan ha en viktig roll att spela för att anpassa sig till klimatförändringarna eftersom ytterligare 10-20 procent handelsflöde från vattenrika regioner till vattenbristregioner kommer att behövas för att upprätthålla miljöflödeskrav i global skala. Dessutom, fynden visar att det går att dra tillbaka bevattnade åkermarker eller byta tillbaka till regnfärdig åkerland för att skydda miljöflödeskraven och möta de växande kraven från andra användare.

"Att upprätthålla krav på miljöflöde skulle bara öka handeln med 15 procent, samtidigt som bevattnade områden minskar med 20-30 procent, "säger studieförfattaren Amandine Pastor, en IIASA -alumna som för närvarande är associerad med Institute of Research for Development i Frankrike och Lissabons universitet i Portugal. "I detta avseende, hållbara och innovativa metoder som att odla grödor inom lämpliga agroklimatiska zoner (t.ex. plantera mindre vattenintensiva grödor i torra områden), utveckla stads- och vertikalt jordbruk, och begränsa andelen kött i människodiet, bör adopteras. "Hon varnar dock för att man ska vara försiktig med omfördelning av resurser så att vissa regioner inte tömmer andra.

Studien visar hur viktigt det är att inse att naturresurserna är begränsade. Resultaten indikerar att det kan vara möjligt att upprätthålla både livsmedelssäkerhet och krav på miljöflöden fram till 2050, trots den växande befolkningen och de ökande effekterna av klimatförändringarna. "Miljöbestämmelser om vattenuttag, hållbar matproduktion, och avskogning är grundläggande för att undvika lokal miljöförstöring, och vattenresurser bör hanteras noggrant mellan mänskliga behov och ekosystemkrav för att säkerställa en hållbar framtid för mänskligheten, säger pastor.

"Policyer eller mål som syftar till att tillhandahålla tillräckliga mat- och vattenbehov för en växande befolkning kan stå i strid med politiken för att skydda miljön. Att förstå hur avvägningarna för hållbarhets- och utvecklingsmål spelar ut i lokalt sammanhang är därför oerhört viktigt, "avslutar Palazzo.