Kinas snabba ekonomiska tillväxt och åtföljande ökning av livsmedelsefterfrågan driver en ökning av vattenanvändningen för jordbruk och industri, vilket hotar landets vattensäkerhet. Resultaten av en ny studie understryker värdet och potentialen av tekniska anpassningar för att hjälpa till att utforma mål och incitament för åtgärder för att minska vattenbrist.

Under det senaste århundradet, människors vattenanvändning har ökat mer än dubbelt så mycket som världens befolkning, med cirka 77 % av denna tillväxt i utvecklingsländer. Enligt författarna till studien publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ), bristen på rumsligt detaljerade datauppsättningar begränsar dock vår förståelse av historiska trender för vattenanvändning och dess viktigaste drivkrafter, vilket gör framtida prognoser opålitliga. Eftersom det för närvarande finns mycket få observationsbaserade studier som syftar till att förstå dynamiken i historisk vattenanvändning, författarna försökte ge en detaljerad bild av hur vattenanvändningen har utvecklats mitt i socioekonomiska, teknologisk, och politiska effekter, särskilt i Kina. De ger bevis på att människors vattenanvändning har minskat i landet och försökte också identifiera vikten av vattenbesparande teknologiska adoptioner.

"Nyckelfrågan vi ville ta upp var hur människors vattenanvändning reagerar på socioekonomisk utveckling, klimatförändring, och politiska ingripanden över tid och rum. Vi tittade på Kina, inte bara för att landet har övergått från ett underutvecklat land till den näst största ekonomin i världen, men också för att det är hem för några av jordens mest vattenstressade regioner. Olika vattenvårdsåtgärder har utvecklats sedan 1980-talet för att undvika en långvarig vattenkris, men det är inte välkänt hur vattenanvändningen påverkas av ekonomisk tillväxt, strukturella övergångar, och politiska ingripanden, " förklarar studiens huvudförfattare Feng Zhou, en docent vid Peking University i Kina.

Forskarna fann att även om Kinas vattenanvändning fördubblades mellan 1965 och 2013, det var en utbredd nedgång i tillväxttakten från 10,66 km ³ per år före 1975, till 6,23 km ³ per år 1975 till 1992, och vidare ner till 3,59 km ³ per år under de följande åren. Dessa inbromsningar tillskrevs minskad vattenanvändning inom bevattning och industri, vilket delvis kompenserade ökningen driven av en uttalad socioekonomisk tillväxt. Antagandet av högeffektiva bevattningstekniker som dropp- eller sprinklerbevattningssystem och industriell vattenåtervinningsteknik förklarade det mesta av den observerade minskningen av vattenanvändningsintensiteten över hela Kina. Utan dessa tekniker, Kinas sötvattenuttag skulle ha varit 80 % mer än den faktiska vattenanvändningen under de senaste två decennierna.

Även om vattenbesparande teknologisk användning kan ge fördelarna med att frikoppla vattenanvändning från socioekonomisk utveckling, studier i andra länder har avslöjat ett motsatt förhållande där teknologisk användning har lett till en ökning av intensivt jordbruk och därmed en ökad vattenanvändning. Enligt studien, den första orsaken till dessa inkonsekventa resultat kan vara att intensivt jordbruk, som hög planteringstäthet och mer sekventiell odling hade redan utvecklats väl i många kinesiska prefekturer. Det andra skälet kan ligga i karaktären av markinstitution i Kina, där ytterligare intensifiering som kräver en förändring av bevattningsinfrastrukturen har varit svår att anta på grund av de höga fasta kostnaderna för de små fält som tilldelats jordbrukare.

Författarna förklarar att i Kina, de tekniska adoptionerna åtföljdes av politiska ingripanden inklusive ett 40-tal lagar, föreskrifter, program, och handlingsplaner. Dessutom, tillväxten av Kinas vattenanvändning kommer med stor sannolikhet att fortsätta att avta, eftersom de senaste politiska ingripandena ger en strängare begränsning för att närma sig en topp av vattenuttag. Dock, osäkerheter och potentiell framtida vattenbrist kommer från tre aspekter:

Först, Kinas markinstitution genomgår en snabb övergång till storskaligt jordbruk genom det system för överföring av jordbruksmark som utfärdades 2014 tillsammans med antagandet av vattenbesparande bevattning som planeras täcka 75 % av det bevattnade området 2030. Dessa pågående övergångar kan leda till att bönder utökar bevattningen områden eller övergå till vattenintensiva grödor, vilket skulle kunna kompensera för besparingarna på grund av framtida förbättringar av bevattningseffektiviteten.

Resultaten indikerar vidare att industrisektorns utveckling västerut har förvärrat vattenbristen i många torra och halvtorra regioner. Hög industriell vattenåtervinning har redan antagits i nästan alla dessa regioner (> 88 %) förutom i Xinjiang, så att potentialen för ytterligare vattenbesparing skulle begränsas. Utan en starkare upprätthållande av vattenuttag med ett tak, industrisektorn kan bli den viktigaste drivkraften för att fortsätta öka vattenanvändningen.

Slutligen, Kina urbaniserar i en aldrig tidigare skådad takt och den ökande inkomsten per capita, i kombination med allmän tillgång till kranvatten, kommer sannolikt att stimulera mer vattenintensiva livsstilar och därmed öka hushållsvattenanvändningen.

Den inbromsning av vattenanvändningen som avslöjas i denna studie utmanar delvis resultaten från globala hydrologiska modeller, vilket vanligtvis antyder en ökning av den totala vattenanvändningen över hela Kina under perioden 1971 till 2010. Zhou påpekar att en orsak till denna snedvridning kan vara att tekniska förändringsfaktorer föreskrevs som konstanta över rum och tid utan hänsyn till politiska ingripanden och faktiska tekniska antaganden . Det kan dock också vara så att uppgifter om socioekonomiska aktiviteter om Kina helt enkelt disaggregerades från nationell statistik. Författarna rekommenderar att för att förbättra modelldrivrutiner, undersökningsbaserade rekonstruktionsdatauppsättningar av vattenanvändning – som de som presenteras i denna studie – är värdefulla, och bör utvidgas till andra regioner. Dessutom, kopplingarna mellan förändringar i vattenanvändning och identifierade tekniska adoptioner kan också vara användbara vid utformningen av mer realistiska framtida scenarier för vattenuttag, med det slutliga målet att förbättra globala modeller som används för att bedöma vattenanvändningsmål och minska vattenbrist.

"Modellering av vattenanvändning är mycket komplex och vi behöver mycket mer regional data och samordning för att förbättra vår förståelse för människor och hur de använder vatten. Modellgemenskapen bör arbeta tillsammans för att uppnå detta eftersom det är avgörande att identifiera de viktigaste drivkrafterna och mekanismerna bakom förändring. vattenanvändningsmönster över hela världen som hjälper till att göra framtida prognoser mer tillförlitliga. Framtida policyer för att stödja vattenmål i t.ex. ramverket för FN:s mål för hållbar utveckling, kommer att vara nyckeln till att ta itu med utmaningen att frikoppla vattenanvändning från socioekonomisk utveckling i Kina och andra vattenstressade länder, " avslutar studiens medförfattare och IIASAs tillförordnade vattenprogramdirektör, Yoshihide Wada.