Nästan en femtedel av världens befolkning bor i ett stressat vattenbassäng där nästa klimatförändringsdrivna incident kan hota tillgången till en viktig resurs för jordbruket, industrin och själva livet, enligt ett dokument från University of California, Irvine -forskare och andra, publicerad idag i Naturens hållbarhet .

Studiens författare analyserade trender i den globala vattenanvändningen från 1980 till 2016, med särskilt fokus på så kallad oflexibel konsumtion, vars inskränkning skulle orsaka betydande ekonomiska och samhälleliga svårigheter. Dessa användningsområden inkluderar bevattning av fleråriga grödor, kylning av värmekraftverk, lagra vatten i behållare, och släcka törsten hos boskap och människor.

"Många studier som utvärderar vattenbrist har huvudsakligen koncentrerats på andelen av den tillgängliga tillgången som konsumeras av människor, men detta ignorerar det faktum att vissa användningsområden är mer flexibla eller produktiva än andra, "sade huvudförfattaren Yue Qin, en postdoktor vid UCI i systemsystemvetenskap. "Genom att titta på hur vatten faktiskt används, Vi kan börja se vad vatten verkligen är svårt att göra utan och om det finns några möjligheter till besparingar på andra områden. "

Forskarna konstruerade ett vattenstressindex som tar hänsyn till bristen, flexibilitet och variation (en jämförelse mellan årlig avrinning och lagringskapacitet) av globala leveranser. Utvärdering av vattenområden på sex kontinenter, de hittade många hotspots - platser där en torka eller värmebölja kan påverka reserverna - liksom många möjligheter att spara resurser genom ny teknik och bättre hanteringsmetoder.

Enligt studien, topp 10 procent av de mest stressade avrinningsområdena stöder cirka 19 procent av världens befolkning, 19 procent av termisk elproduktion och en tredjedel av den bevattnade jordbruksproduktionen. Dessutom, forskarna upptäckte en betydande ökning av vattenspänningen för de värst drabbade regionerna under 37-åriga studieperioden.

Asien och - i mindre utsträckning - Nordamerika står inför ett komplicerat dilemma på grund av deras höga stressindex och stora exponering:totalt antal människor och boskap, reservoarkapacitet, elproduktion och produktion av bevattnade grödor. Dessa områden är särskilt sårbara för stötar som orsakas av torka eller värmeböljor.

"Det nya indexet berättar för oss var vattenfrågorna är störst och av vilka skäl, så beslut nu begränsar inte våra alternativ och förmåga att vara motståndskraftiga i framtiden, "sa Thomas Torgersen, en programdirektör i National Science Foundation's Division of Earth Sciences, som finansierade forskningen.

Genom att undersöka produktiviteten och flexibiliteten för vattenanvändning i specifika bassänger, forskarna identifierade också många möjligheter att spara vatten och bygga motståndskraft inför de förutsagda riskerna med klimatförändringar.

Nilbassängen i Afrika och Tigris-Eufrat och Balkhashsjön i Asien har alla höga vattenspänningsindex och förhöjda förbrukningsintensiteter för antingen underhåll av reservoarer, odla mat eller generera kraft. Möjliga sätt att spara vatten inkluderar att byta från kylkraftverk med färskvatten till så kallad torkylningsteknik, vilket kan minska kylvattenanvändningen i Balkhashsjön med 95 procent.

Tillgänglig teknik som potentiellt kan minska avdunstning från dammar i Nilen med upp till 90 procent, enligt vissa uppskattningar, inkludera fotovoltaiska flytande lock, monomolekylära filmer och upphängda nyanser.

Forskarna jämför sin studie med befintligt arbete om var kol är inbäddat i den globala energiinfrastrukturen, som har gett insikter om var det kan finnas flexibilitet för att sänka utsläppen av växthusgaser i framtiden.

"Med tanke på det begränsade politiska kapitalet och resurserna när du utvecklar ny teknik och politik, var fokuserar du dessa ansträngningar för den mest potentiella nyttan? "frågade medförfattaren Julie Zimmerman, professor i grön teknik vid Yale School of Forestry &Environmental Studies. "Vi kan inte lösa dessa problem isolerat. Den här studien förstärker kopplingarna mellan dessa system och varför vi behöver vara holistiska i våra tillvägagångssätt."