Vattenbrist, ett socio-miljöhot mot såväl antropogena aktiviteter som ekosystem, påverkar stora delar av världen. Dock, det är ofta de mest utsatta och missgynnade befolkningsgrupperna som drabbas av de allvarligaste konsekvenserna, belyser den roll som ekonomiska och institutionella faktorer spelar för vattenbrist. På det här sättet, forskare överväger i allmänhet inte bara de fysiska begränsningarna utan också socioekonomiska determinanter.

Lantbruk, som står för 90 procent av den globala vattenanvändningen, är den största orsaken till vattenbrist i världen. I en ny studie publicerad i Vetenskapens framsteg , miljövetenskap, politik, och managementprofessor Paolo D'Odorico och doktorand Lorenzo Rosa undersöker vattenbrist över globala jordbruksmarker, bedöma olika geografiska faktorer och presentera data i högupplösta kartor.

D'Odorico och Rosa gör skillnader mellan de fysiska och samhälleliga begränsningarna för tillgång till vatten i analysen. "Även om viss brist är förknippad med otillräcklig tillgång till sötvatten i den fysiska miljön, ekonomisk vattenbrist har definierats som att förnybara vattenresurser är fysiskt tillgängliga, men med brist på ekonomisk och institutionell kapacitet som begränsar ett samhälles förmåga att använda det vattnet, säger Rosa.

Använda dataintensiva datormodeller, forskarna kvantifierar vattnet som för närvarande ges till grödor. De bestämmer den optimala mängden vatten som behövs för att odla dessa grödor under normala förhållanden med gott om vatten. Använd sedan hydrologiska modeller, författarna jämför vattenbehov med tillgänglighet, att mäta brist och bestämma de regioner i världen där ytterligare vatten kan göras tillgängligt genom utökad bevattning.

Resultaten tyder på att det finns tillräckligt med lokalt tillgängligt vatten för att utöka bevattningen över 140 miljoner hektar jordbruksmark. Dock, av socioekonomiska skäl, bevattningsinfrastruktur är för närvarande inte tillgänglig för mycket av detta odlingsland. Författarna noterar att sådan bevattningsexpansion kan få betydande konsekvenser i ett förändrat klimat. "En hållbar expansion av bevattning över ekonomiskt vattenbrist kan vara en viktig anpassningsstrategi för klimatförändringar, bidra till mer tillförlitlig och motståndskraftig växtodling, säger D'Odorico.

Författarna finner också att två tredjedelar av marken som är lämplig för bevattningsexpansion ligger i Afrika söder om Sahara, Östeuropa, och Centralasien. I dessa regioner, utbyggnaden av hållbar bevattning kan öka matproduktionen och mata ytterligare 800 miljoner människor.

Studien genomfördes i samarbete med ett team av forskare från Politecnico di Milano och University of Amsterdam.