Av alla sätt som människor konsumerar vatten finns det ingen praxis som använder mer vatten än bevattning, som står för mer än 90 % av mänsklighetens vattenförbrukning. Även om bevattning är nödvändig för att bidra till att öka den globala växtproduktionen, kan det samtidigt leda till stress på sötvattenresurserna om det inte görs på ett hållbart sätt – vilket ger otillräcklig tillgång till naturen och andra mänskliga behov.

På grund av detta undersökte forskare vid University of Delaware hur och var bevattnade områden har expanderat globalt från 2000 till 2015 och om den expansionen har skett på ett hållbart eller ohållbart sätt.

Tidningen publicerades nyligen i Nature Water , med Piyush Mehta, en doktorand vid UDs College of Earth, Ocean and Environment, som fungerar som huvudförfattare. Kyle Davis, biträdande professor vid institutionen för geografi och rumsliga vetenskaper och institutionen för växt- och markvetenskap, samt en bosatt fakultetsmedlem med UD:s Data Science Institute och Mehtas rådgivare, fungerade som medförfattare på tidningen.

Genom att samla in bevattningsstatistik för 17 298 administrativa enheter från olika globala och nationella källor, utvecklade forskarna rumsliga kartor motsvarande åren 2000 till 2015 som visade hur det globala området utrustat för bevattning (AEI) expanderade eller minskade i olika delar av världen.

De fann att från 2000 till 2015 ökade AEI med 11 %, från 297 miljoner hektar år 2000 till 330 miljoner hektar år 2015.

"Omkring 50% av bevattningsexpansionen som hände har varit ohållbar, vilket betyder att den ägde rum i områden som redan upplevde någon form av vattenstress," sa Mehta. "Det mesta av bevattningen har expanderat i Asien där Indien och Kina bidrog mest till bevattningsområden och bevattningsexpansion. Vi såg också att Indien och Pakistan upplevde den mest ohållbara expansionen, med 86 % och 87 % av deras respektive expansion skedde i områden som redan upplevde vattenstress."

Dessutom upplevde regioner i östra Kina också en ohållbar bevattningsexpansion, liksom centrala USA, särskilt i områden runt Ogallala Aquifer.

Omvänt inkluderade länder som upplevde en hållbar bevattningsexpansion, åtminstone med tanke på tillgängliga vattenresurser, Brasilien, Indonesien, Peru, Italien och Frankrike.

Davis sa att detta pekar på den komplicerade karaktären av bevattningsexpansion.

"Piyushs forskning ger stora insikter om i vilken utsträckning dessa bevattningsförändringar tar hänsyn till om vattnet kommer att vara förnybart tillgängligt på en viss plats," sa Davis. "Piyush har funnit att resultaten är blandade. Vissa platser gör ett bättre jobb när det gäller att ta sådana hänsyn när de utökar sin bevattningsinfrastruktur, men sedan har andra platser beslutat att trots utmaningarna för vattenhållbarhet är prioriteringar relaterade till livsmedelssäkerhet och landsbygdsutveckling. viktigare och de är villiga att acceptera den avvägningen för tillfället."

För att avgöra om ett område utövade hållbar eller ohållbar bevattning, tittade forskarna på hur mycket vatten ett område hade – antingen från regn, yt- eller grundvattenkällor.

De påpekade också att man kan ha samma volym bevattningsvatten som används på två olika ställen men beroende på hur mycket vatten som finns tillgängligt kan det ändra på om den bevattningsanvändningen är hållbar eller ohållbar, då det är en fråga om den relativa vattenbehov kontra det vatten som finns tillgängligt på en viss plats.

Mehta sa att resultaten av artikeln visar hur hållbara och ohållbara förändringar i bevattningsmönster alla inträffade i olika geografier och sammanhang.

"Dessa resultat ger en kritisk förståelse för var bevattningstrender har varit på en hållbar bana och belyser också de regioner där interventioner behövs för att ta itu med dessa ohållbara metoder," sa Mehta. "Med denna datauppsättning kan du titta regionalt eller på land-för-landsnivå. Nu när vi har den här informationen som talar om för oss var bevattning sker på ett hållbart sätt och var bevattning sker ohållbart, kan beslutsfattare använda denna information för att identifiera platserna där de kan bevattna hållbart inom en snar framtid."

Utöver denna artikel avslöjade forskningen som gjorts av Mehta och Davis labbgrupp för denna artikel också en brist på globala jordbruksdata, vilket ledde till en annan nyligen publicerad artikel.

Mer information: Piyush Mehta et al, Hälften av det tjugoförsta århundradets globala bevattningsexpansion har skett i vattenstressade regioner, Naturvatten (2024). DOI:10.1038/s44221-024-00206-9

Tillhandahålls av University of Delaware