Dzielenie wody

Głęboko w delcie rzeki Kolorado ludzie Cocopa łowią ryby i uprawiają ziemię od około 2000 lat. Kiedyś zebrali ziarno, które nazwali nipa, wyjątkową, kochającą sól roślinę, znaną botanikom jako Distichlis palmeri, która smakuje podobnie do dzikiego ryżu. Białko też było obfite: czasami jedli ryby trzy razy dziennie, polowali na jelenie, dziki, kaczki i gęsi. Znani jako ludzie rzeki, Cocopa nie mieli oficjalnego kalendarza, ale wprowadzili swoje życie w sezonowe powodzie w Kolorado. Chociaż żaden spis nie udokumentował ich liczby, źródła historyczne sugerują, że około 5000 Cocopa żyło w delcie 400 lat temu.

Dziś kultura Cocopa jest zagrożona wyginięciem. Ich woda została wypompowana z Kolorado, aby wypełnić baseny w Los Angeles, generować energię elektryczną do oświetlenia Las Vegas i nawadniać uprawy na pustyniach w Arizonie, Kalifornii i meksykańskiej dolinie Mexicali. Rybołówstwo i rolnictwo nie mogą już ich utrzymać. Ostatnie zbiory nipy zebrali na początku lat pięćdziesiątych; do tego czasu amerykańskie tamy w górę rzeki w dużej mierze wyeliminowały coroczne powodzie, które naturalnie nawadniały ich podstawowe zboże. Obecnie na południe od granicy pozostaje tylko 40 do 50 rodzin Cocopa. Wielu członków plemion wyemigrowało do miast, mając niewiele środków na utrzymanie i utrzymanie na terenach wiejskich delty. Anita Alvarez de Williams, ekspert od Cocopa z siedzibą w Mexicali, obawia się, że pod koniec XX wieku mogą w ogóle przestać być ludźmi rzeki.

Ta historia była częścią naszego wydania z kwietnia 1997 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Kuszące może być odrzucenie trudnej sytuacji Cocopa jako ceny postępu. Wspieranie coraz większych populacji i wyższych poziomów konsumpcji zawsze wiązało się z odbieraniem coraz większej ilości darów natury, a ci ostatni w kolejce na pewno ucierpią. Ale oprócz tragedii utraty kolejnej kultury w świecie kurczącej się różnorodności kulturowej, wygaśnięcie ludu Cocopa jest zwiastunem znacznie bardziej powszechnych zakłóceń w dzisiejszym społeczeństwie.

Rzeczywiście, rosnący niedobór słodkiej wody jest obecnie przeszkodą dla globalnego przyszłego bezpieczeństwa żywnościowego, zdrowia ekosystemów wodnych oraz stabilności społecznej i politycznej. Każdego roku miliony ton zboża są uprawiane przez wyczerpywanie wód gruntowych, co jest wyraźnym przypadkiem rabowania przyszłości, aby zapłacić za teraźniejszość. Konkurencja o wodę rośnie — między miastami i farmami, między sąsiednimi stanami i prowincjami, a także między narodami — w miarę jak żądania przekraczają granice ograniczonej podaży. A krytyczne funkcje ekosystemu, takie jak ochrona przeciwpowodziowa, oczyszczanie wody, utrzymanie siedlisk i utrzymanie rybołówstwa, są niszczone przez nadmierne tamowanie, zmianę kierunku i zanieczyszczenie rzek.

Ponieważ populacja na świecie wzrośnie o przewidywane 2,6 miliarda ludzi w ciągu najbliższych 30 lat, a poziom konsumpcji gwałtownie wzrośnie, problemy z wodą będą się nasilać. Biorąc pod uwagę, że już powstały najlepsze miejsca zapór, a wiele rzek i rezerw wód gruntowych jest już przepełnionych, możliwości rozwiązania tych problemów poprzez eksploatację nowych źródeł są ograniczone. Potrzebne jest świeże podejście, skoncentrowane na wydajniejszym wykorzystaniu wody i bardziej sprawiedliwym jej przeznaczeniu.

Globalny miraż

Zdjęcia Ziemi wykonane przez astronautów ukazują uderzająco niebieską planetę, pozornie wirujący w kosmosie świat wody. Jednak to wrażenie bogactwa wody może być równie zwodnicze jak pustynny miraż. Tylko około 2,5 procent całej wody na ziemi jest świeża, a dwie trzecie tej wody znajduje się w lodowcach i czapach lodowych. Odnawialne zaopatrzenie w słodką wodę na lądzie, które co roku udostępniane są w formie opadów w cyklach hydrologicznych zasilanych energią słoneczną, wynosi łącznie około 110 300 kilometrów sześciennych (1 kilometr sześcienny równa się 1 miliardowi metrów sześciennych), zaledwie 0,008 procent całej wody. na ziemi.

Każdego roku prawie dwie trzecie tej odnawialnej dostawy powraca do atmosfery poprzez parowanie lub transpirację, pobieranie i uwalnianie wilgoci przez rośliny. Proces ten dostarcza wodę potrzebną do lasów, użytków zielonych, pól uprawnych zasilanych deszczem i wszelkiej innej nienawadnianej roślinności. Pozostała część, nieco ponad jedna trzecia dostaw energii odnawialnej – około 40 700 kilometrów sześciennych rocznie – to spływ, czyli przepływ słodkiej wody z lądu do morza przez rzeki, strumienie i podziemne warstwy wodonośne. Jest to źródło wszystkich przekierowań lub poborów wody przez ludzi – dla nawadnianych rolnictwa, przemysłu i gospodarstw domowych, a także różnych usług wodnych, w tym rozrzedzania zanieczyszczeń, nawigacji i wytwarzania energii hydroelektrycznej. Rzeki przenoszą również składniki odżywcze z lądu do mórz iw ten sposób wspomagają wysoce wydajne rybołówstwo w zatokach przybrzeżnych i ujściach rzek. W ten sposób, dzięki cyklowi hydrologicznemu, oceany nawadniają kontynenty, a kontynenty odżywiają oceany.

Chociaż wielkość spływu wydaje się ogromna, dostarczanie przez naturę tej słodkiej wody nie koreluje dobrze z rozmieszczeniem światowej populacji. Na przykład Azja otrzymuje 36 procent globalnego odpływu, ale jest domem dla 60 procent ludności świata; Z drugiej strony Ameryka Południowa wspiera 6 procent populacji, ale ma 26 procent światowego odpływu. Sama Amazonka przenosi 15 procent spływów ziemskich, ale jest dostępna tylko dla 0,4 procent światowej populacji. Znaczna część rzeki płynącej w tropikach i na dużych szerokościach geograficznych jest praktycznie niedostępna dla ludzi i działalności gospodarczej i prawdopodobnie tak pozostanie w przewidywalnej przyszłości, ponieważ transport wody na duże odległości jest trudny i kosztowny. W rzeczywistości 55 rzek w północnej Ameryce Północnej, Europie i Azji, z łącznymi rocznymi przepływami równymi około 5% globalnego spływu, jest tak odległych, że nie zbudowano na nich żadnych tam, nawet dla elektrowni wodnych.

Według badań przeprowadzonych w 1996 roku przez tego autora oraz Gretchen Daily i Paula Ehrlicha z Uniwersytetu Stanforda, całkowita ilość odpływu w zasięgu geograficznym wynosi około 32 900 kilometrów sześciennych, czyli około 81 procent całkowitego odpływu. Ale to nie koniec historii. Około trzy czwarte tej ilości to wody powodziowe i dlatego nie są dostępne na żądanie, gdy są najbardziej potrzebne. Aby dodać do pozostałej jednej czwartej, która jest dostępna, inżynierowie zbudowali duże tamy i zbiorniki, podnosząc o około połowę stały dopływ wody zapewniany przez podziemne warstwy wodonośne i całoroczny przepływ rzek. Daje to całkowitą stabilną podaż energii odnawialnej do 12 500 kilometrów sześciennych.

Na całym świecie ludzie zużywają obecnie około 35 procent tej dostępnej podaży, czyli około 4430 kilometrów sześciennych rocznie. Co najmniej dodatkowe 19 procent jest wykorzystywane w strumieniu do rozrzedzania zanieczyszczeń, utrzymania rybołówstwa i transportu towarów. W ten sposób ludzkość już teraz zawłaszcza, bezpośrednio lub pośrednio, ponad połowę dostępnych obecnie zasobów wody. Problem polega na tym, że zużycie wody potroiło się w latach 1950-1990, kiedy światowa populacja wzrosła o około 2,7 miliarda. Biorąc pod uwagę, że przewiduje się, że populacja wzrośnie o prawie taką samą liczbę w ciągu najbliższych 30 lat, jest to niepokojąca perspektywa. Światowe zapotrzebowanie na wodę nie może się ponownie potroić bez spowodowania poważnych niedoborów w zakresie nawadniania upraw, zastosowań przemysłowych, podstawowych potrzeb gospodarstw domowych i krytycznych ekosystemów podtrzymujących życie.

Woda zestresowana

Niedobór odnawialnej wody słodkiej nie tylko stanowi długoterminowe zagrożenie, ale już zaczął zbierać żniwo w wielu krajach, zwłaszcza tam, gdzie liczba ludności wzrosła nieproporcjonalnie do zasobów wodnych. Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa szacuje, że produkcja żywności potrzebnej do pożywnej diety o niskiej zawartości mięsa wymaga około 1600 metrów sześciennych wody na osobę rocznie. W wilgotnym klimacie praktycznie wszystko to może być dostarczone bezpośrednio do gleby przez naturalne opady deszczu. Ale w suchszych regionach oraz w tych, w których występują wyraźne pory wilgotne i suche, część potrzebnej wilgoci musiałaby być dostarczana przez wodę do nawadniania pobieraną z rzek, jezior lub warstw wodonośnych. Szacując ostrożnie, że jedna trzecia z 1600 metrów sześciennych na osobę musiałaby być dostarczana przez nawadnianie, roczne zapotrzebowanie na wodę na żywność – powyżej i poza to, co dostarczają bezpośrednie opady deszczu – wyniosłoby średnio około 530 metrów sześciennych na osobę.

Oczywiście kraje mają do zaspokojenia więcej niż tylko potrzeby żywnościowe. Szacunki rosyjskiego hydrologa Igora Szyklomanowa sugerują, że na całym świecie woda użytkowa w gospodarstwach domowych, komunalnych i przemysłowych zużywa średnio około 240 metrów sześciennych na mieszkańca rocznie. Bardziej rozpowszechnione stosowanie wydajnych technologii mogłoby znacznie obniżyć ten poziom, ale wynikające z tego oszczędności zostałyby częściowo zrekompensowane przez ponad miliard ludzi, którym obecnie brakuje minimalnej ilości wody w gospodarstwach domowych, oraz przez wzrost zamożności, co przekłada się na wyższe zużycie wody. Zakładając, że średnia dla gospodarstw domowych, komunalnych i przemysłowych wynosi 200 metrów sześciennych na mieszkańca rocznie i dodając to do słodkiej wody potrzebnej do produkcji żywności, otrzymujemy zapotrzebowanie na około 730 metrów sześciennych na mieszkańca rocznie.

Niestety, w wielu, jeśli nie w większości krajów, trudno jest uzyskać dostęp i kontrolować ponad 30 do 50 procent spływu. Co więcej, część spływu musi pozostać w rzekach, aby rozrzedzić zanieczyszczenia i zaspokoić inne potrzeby w strumieniu. Zatem całkowita ilość spływu musi być 2 do 3 razy wyższa niż ilość wymagana do zaspokojenia zapotrzebowania na wodę do nawadniania, wody przemysłowej i domowej, co daje około 1700 metrów sześciennych na osobę rocznie. W związku z tym kraje można uznać za dotknięte brakiem wody, gdy całkowity roczny odpływ wody na mieszkańca spada poniżej 1700 metrów sześciennych.

Niektórzy analitycy wody twierdzą, że ten wskaźnik stresu wodnego może wprowadzać w błąd. Hillel Shuval, profesor nauk o środowisku na Uniwersytecie Hebrajskim, wskazuje na przykład, że Izrael utrzymuje bardzo udaną nowoczesną gospodarkę i wysoki dochód na mieszkańca, mimo że jego odnawialna woda na osobę stanowi mniej niż jedną piątą poziomu deficytu wodnego 1700 metrów sześciennych rocznie. Po części Izraelowi udało się tak dobrze z jego ograniczonymi dostawami, importując większość swojego zboża, które Shuval i inni czasami nazywają wirtualną wodą.

Rzeczywiście, ponieważ produkcja każdej tony zboża wymaga około 1000 ton wody, import zboża staje się kluczową strategią równoważenia budżetów wodnych. Taka strategia wydaje się mieć sens ekonomiczny i środowiskowy dla krajów, którym brakuje wody, ponieważ mogą one uzyskać znacznie wyższą wartość ze swoich ograniczonych dostaw, poświęcając je przedsiębiorstwom handlowym i przemysłowym oraz wykorzystując uzyskane dochody do zakupu żywności na rynkach międzynarodowych. Na przykład Bliski Wschód, który jest najbardziej skoncentrowanym regionem niedoboru wody na świecie, importuje 30 procent swojego zboża. Dopóki nadwyżki żywności są produkowane gdzie indziej, kraje z nadwyżkami są skłonne do handlu, a kraje w potrzebie mogą sobie pozwolić na opłacenie importu, wydaje się, że kraje pozbawione wody mogą mieć bezpieczeństwo żywnościowe bez konieczności samowystarczalności żywnościowej .

Ta uporządkowana logika jest jednak zachwiana przez rosnącą liczbę ludzi żyjących w krajach, w których dostępność wody ogranicza samowystarczalność żywnościową, oraz przez powszechne oznaki niezrównoważonego zużycia wody w kluczowych regionach produkujących żywność. W 1995 roku 44 kraje o łącznej populacji 733 milionów ludzi miały roczne dostawy wody odnawialnej na osobę poniżej 1700 metrów sześciennych. Nieco ponad połowa tych ludzi mieszka w Afryce lub na Bliskim Wschodzie, gdzie przewiduje się, że populacja wielu krajów podwoi się w ciągu 30 lat. Bliska woda Algieria, Egipt, Libia, Maroko i Tunezja już importują ponad jedną trzecią swojego zboża. Ponieważ ich łączna populacja ma wzrosnąć o 87 milionów ludzi w ciągu najbliższych 30 lat, zależność tych krajów od importu zbóż z pewnością wzrośnie. Rzeczywiście, jest to prawdopodobny scenariusz dla dużej części Afryki: biorąc pod uwagę obecne prognozy populacji, do 2025 r. w krajach ubogich w wodę będzie żyło ponad 1,1 miliarda Afrykanów – trzy czwarte przewidywanej populacji kontynentu.

Części wielu dużych krajów, w tym Chiny, Indie i Stany Zjednoczone, również kwalifikowałyby się jako dotknięte brakiem wody, gdyby awarie dostaw wody i liczby ludności były dostępne według regionu. Nawet korzystając ze statystyk krajowych, Chiny – z 7 procentami globalnego odpływu, ale 21 procentami światowej populacji – minimalnie przekroczą poziom 1700 metrów sześciennych na mieszkańca w 2030 r.; Do tego czasu do listy dołączą Indie, drugi pod względem liczby ludności kraj na świecie.

Woda do jedzenia

Wiele fizycznych oznak niezrównoważonego zużycia wody potwierdza liczbowy wskaźnik stresu wodnego. Co być może najważniejsze, dowody sugerują, że ilość słodkiej wody, którą można zapewnić rolnikom w sposób zrównoważony, zbliża się do limitu. Nadmierne przepompowywanie wód gruntowych i wyczerpywanie się warstw wodonośnych występują obecnie w wielu najważniejszych regionach upraw na świecie, w tym w zachodnich Stanach Zjednoczonych i dużych częściach Indii, a także w częściach północnych Chin, gdzie poziom wód gruntowych spada o 1 metr rocznie. Sygnalizuje to nie tylko przekroczenie limitów zużycia wód gruntowych na wielu obszarach, ale także to, że część światowych zasobów żywności pochodzi z niezrównoważonego zużycia wody.

Podobnie jak wody gruntowe, wiele głównych rzek planety cierpi z powodu nadmiernej eksploatacji. W Azji, gdzie większość światowego wzrostu populacji i dodatkowych potrzeb żywnościowych skupi się w nadchodzących latach, wiele rzek jest całkowicie osuszonych w suchej części roku, kiedy nawadnianie jest niezbędne. Należą do nich większość rzek w Indiach, w tym potężny Ganges, główne źródło wody dla gęsto zaludnionej i szybko rozwijającej się Azji Południowej, oraz Żółta Rzeka Chin, której dolny bieg wysychał średnio przez 70 dni w roku w każdym z ostatnich 10 lat i przez 122 dni w 1995 roku. Zapotrzebowanie na wodę przekracza możliwości jej zaopatrzenia w Żółtą Rzekę.

W tych i innych obszarach produkcja roślinna może ucierpieć jeszcze bardziej, ponieważ wzrost liczby ludności i urbanizacja zwiększają zapotrzebowanie na wodę. Oczekuje się, że do 2025 r. liczba mieszkańców miast na całym świecie podwoi się do 5 miliardów. Ponieważ władza polityczna i pieniądze skoncentrowane są w miastach, a ilość wody jest niewystarczająca do zaspokojenia wszystkich żądań, rządy staną w obliczu silnej presji, aby wycofać wodę z rolnictwa, nawet jako żywność. wymagania rosną.
W rzeczywistości realokacja wody z gospodarstw rolnych do miast jest na zaawansowanym etapie, zarówno w krajach uprzemysłowionych, jak i rozwijających się. Na przykład w Kalifornii plan wodny z 1957 r. przewidywał, że 8 milionów hektarów nawadnianych gruntów zostanie ostatecznie zagospodarowanych w całym stanie, ale nawadniany obszar stanu osiągnął szczyt w 1981 r. i wynosił 3,9 miliona hektarów, czyli mniej niż połowę tej wielkości. Powierzchnia nawadnianych netto spadła o ponad 121 000 hektarów w latach 80. XX wieku. Kalifornijscy urzędnicy przewidują dodatkowy spadek netto o prawie 162 000 hektarów w latach 1990-2020, przy czym większość strat wynika z urbanizacji w miarę wzrostu populacji z 30 milionów do przewidywanych 49 milionów.

W Chinach zaopatrzenie w wodę jest odprowadzane z pól uprawnych otaczających Pekin, aby zaspokoić rosnące potrzeby krajowe, przemysłowe i turystyczne tego miasta. Zużycie wody w stolicy przekracza teraz pojemność dwóch głównych zbiorników, a rolnicy z rolniczego pasa otaczającego miasto zostali odcięci od tradycyjnych źródeł wody do nawadniania. Ponieważ około 300 chińskich miast doświadcza obecnie niedoborów wody, zmiana ta z pewnością przyspieszy.

Podobnie rosnący popyt w megamiastach Azji Południowo-Wschodniej – w tym w Bangkoku, Manili i Dżakarcie – jest już częściowo zaspokajany przez nadmierne pompowanie wód gruntowych. Przy ograniczonych nowych źródłach do czerpania, presja na odprowadzanie wody z rolnictwa będzie wzrastać również w tych regionach.

Niestety, nikt nie przewidział potencjalnego wpływu na przyszłą produkcję żywności, jaką może mieć postępujące przenoszenie wody z rolnictwa do miast w połączeniu z przepompowywaniem wód gruntowych, wyczerpywaniem się warstw wodonośnych i innymi formami niezrównoważonego zużycia wody. Bez takich ocen kraje nie mają jasnego pojęcia, jak bezpieczne są ich podstawy rolnicze, nie mają możliwości dokładnego przewidywania przyszłych wymagań dotyczących importu żywności ani nie mają pojęcia, jak i kiedy przygotować się na ekonomiczne i społeczne zakłócenia, które mogą nastąpić, gdy rolnicy stracą wodę .

Opcje po stronie podaży

Zapobieganie, by niedobory wody zagrażały bezpieczeństwu żywnościowemu, ekologicznym systemom podtrzymywania życia i stabilności społecznej, nie będzie łatwe. W dużej części świata rozszerzenie zaopatrzenia w wodę dla jednego użytkownika oznacza odebranie go innemu. Nowe studnie wód gruntowych mogą zwiększyć dostawy w niektórych regionach, ale zużycie wód gruntowych będzie musiało zostać ograniczone do poziomu zasilania w innych. Nowe zapory i zmiany kierunku rzeki rzadko będą oferować zrównoważone rozwiązania, ponieważ w większości przypadków wiążą się one z pobieraniem większej ilości wody z już i tak przeciążonych systemów słodkowodnych. W rzeczywistości budowa nowych zapór znacznie zwolniła w ciągu ostatnich kilku dekad, ponieważ społeczeństwo, rządy i podmioty wspierające finanse zaczęły zwracać większą uwagę na ich wysokie koszty gospodarcze, społeczne i środowiskowe. Podczas gdy od lat 50. do połowy lat 70. każdego roku uruchamiano prawie 1000 dużych zapór, liczba ta spadła do około 260 rocznie na początku lat 90. XX wieku. Nawet jeśli warunki staną się korzystniejsze dla budowy tam, wydaje się mało prawdopodobne, że nowe zbiorniki budowane w ciągu najbliższych 30 lat zwiększą dostępny odpływ o ponad 10 procent, podczas gdy przewiduje się wzrost populacji o 45 procent w tym okresie.

Inna opcja, odsalanie, jest często uważana za ostateczne rozwiązanie światowych problemów z wodą, ponieważ oceany zawierają ponad 97 procent wody na Ziemi. Już w 1961 roku prezydent John F. Kennedy zauważył, że gdyby ludzkość znalazła niedrogi sposób na pozyskiwanie słodkiej wody z mórz, osiągnięcie to naprawdę przyćmiłoby wszelkie inne osiągnięcia naukowe.

Około 35 lat później odsalanie jest sprawdzoną technologią, która rozwija się na stałe. Do grudnia 1995 roku na całym świecie zainstalowano lub zakontraktowano 11 066 jednostek odsalających o łącznej wydajności 7,4 miliarda metrów sześciennych rocznie.

Jednak pomimo znacznego wzrostu odsalanie nadal odgrywa niewielką rolę w globalnym obrazie dostaw, odpowiadając za mniej niż 0,2 procent światowego zużycia wody. Usuwanie soli z wody poprzez jej podgrzewanie i kondensację pary (destylacja) lub filtrowanie jej przez membranę (odwrócona osmoza) jest bardzo energochłonne. I chociaż koszty spadły do ​​1,00-1,60 USD za metr sześcienny, odsalanie pozostaje jedną z najdroższych opcji dostaw. Bogate kraje Arabii Saudyjskiej, Zjednoczonych Emiratów Arabskich i Kuwejtu, które razem stanowią tylko 0,4 procent światowej populacji, odpowiadały za 46 procent światowej zdolności odsalania wody w 1993 roku. Kraje te zasadniczo zamieniają ropę w wodę i należą do nielicznych, które mogą sobie na to pozwolić. W dającej się przewidzieć przyszłości odsalanie wody morskiej prawdopodobnie nadal będzie technologią ratunkową dla krajów ubogich w wodę, bogatych w energię, a także krajów wyspiarskich, które nie mają innych opcji. Jednak zdolność odsalania musiałaby wzrosnąć 30-krotnie, aby zapewnić nawet 5% obecnego światowego zużycia wody. W związku z tym opcja prawdopodobnie pozostanie niewielkim wkładem w całkowite zaopatrzenie w wodę na całym świecie.

Inne opcje, takie jak holowanie gór lodowych, transportowanie wody cysterną lub transportowanie jej w dużych workach, mogą zwiększyć dostawy wody pitnej w niektórych określonych obszarach ubogich w wodę, ale podobnie jak odsalanie, są drogie i prawdopodobnie nie spowodują większego wrażenia obraz globalnej podaży w ciągu najbliższych 30 lat.

Zapotrzebowanie na cięcie

Środki mające na celu zmniejszenie zapotrzebowania na wodę poprzez konserwację, recykling i wyższą wydajność są zazwyczaj bardziej ekonomiczne niż wysiłki mające na celu pozyskanie nowych dostaw świeżej wody. Kosztując od 5 do 50 za metr sześcienny wody, prawie całe spektrum opcji konserwacji – w tym naprawa wycieków, przyjęcie bardziej wydajnych technologii i recykling wody – kosztuje mniej niż rozwój nowych źródeł wody i znacznie mniej niż odsalanie.

Niestety, duże dotacje dla użytkowników wody nadal zniechęcają do inwestycji w efektywność i przekazują fałszywe przesłanie, że wody jest pod dostatkiem i można ją marnować – nawet gdy rzeki wysychają, a warstwy wodonośne wyczerpują się. Rolnicy w Tunezji, w której brak wody, płacą 5 za metr sześcienny wody do nawadniania, co stanowi jedną siódmą kosztów jej dostarczania. Jordańscy rolnicy płacą mniej niż 3 za metr sześcienny, co stanowi niewielką część całkowitego kosztu wody. A federalne dotacje dla irygatorów w zachodnich Stanach Zjednoczonych wynoszą co najmniej 20 miliardów dolarów, co stanowi 86 ​​procent całkowitych kosztów budowy instalacji, według Richarda Wahla, byłego ekonomisty w Departamencie Spraw Wewnętrznych USA. Chociaż łagodzenie ubóstwa i inne cele społeczne mogą uzasadniać pewien stopień subsydiowania nawadniania, zwłaszcza dla ubogich rolników, obecny poziom subsydiowania zachęca do oczyszczania ścieków.

Doświadczenie w okręgu wodnym Broadview w Kalifornii, gdzie rolnicy nawadniają 4000 hektarów melonów, pomidorów, bawełny, pszenicy i lucerny, pokazuje korzyści, jakie może przynieść polityka pośrednia. Pod koniec lat 80., kiedy dzielnica stanęła przed koniecznością ograniczenia odprowadzania zanieczyszczeń do rzeki San Joaquin, ustanowiła wielopoziomową strukturę cen wody. Okręg określił średnią ilość wody zużywanej w latach 1986-88 i zastosował stawkę bazową 16 dolarów za akr stopę (1,3 za metr sześcienny) do 90 procent tej ilości. Woda użyta powyżej tego poziomu była ładowana w tempie 2,5 razy wyższym. W 1991 r. tylko 7 z 47 pól w powiecie używało wody pobieranej na wyższym poziomie: wyższa cena zachęciła rolników do zmiany upraw i bardziej efektywnego nawadniania, zmniejszając w ten sposób średnią ilość wody stosowanej w gospodarstwach w powiecie o 19 procent .

Ponieważ rolnictwo odpowiada za dwie trzecie zużycia wody na całym świecie, nawet niewielkie redukcje mogą uwolnić znaczne ilości wody dla miast, ekosystemów i dodatkowej produkcji żywności. Na przykład rolnicy z północno-zachodniego Teksasu, którzy musieli radzić sobie ze spadającymi poziomami wód gruntowych w wyniku wyczerpywania się warstwy wodonośnej Ogallala – podziemnego rezerwatu wód w regionie, który jest bardzo słabo odnawiany przez opady – zmniejszyli zużycie wody o 20–25 proc. przyjęcie bardziej wydajnych technologii tryskaczowych, specjalnych zaworów zapewniających równomierną dystrybucję wody i innych praktyk oszczędzania wody.

Podobnie wyniki z różnych krajów pokazują, że rolnicy, którzy przeszli z systemów bruzdowych (wykopów) lub nawadniania zraszaczy na systemy kroplujące, które dostarczają wodę bliżej korzeni upraw, zmniejszyli zużycie wody o 30 do 60 procent. Plony często rosną w tym samym czasie, ponieważ rośliny są skutecznie karmione łyżką optymalną ilością wody (i często nawozu), kiedy tego potrzebują. Systemy kroplujące, które kosztują od 1200 do 2500 dolarów za hektar, są zwykle zbyt drogie dla większości biednych rolników i do stosowania w uprawach rzędowych o niskiej wartości, ale trwają badania, aby uczynić je bardziej przystępnymi cenowo. International Development Enterprises z siedzibą w Kolorado opracowało system kroplowy, który kosztuje zaledwie 50 USD za pół akra (123 USD za pół hektara), 10 do 20 procent kosztów tradycyjnych systemów kroplowych. Kluczem do obniżenia kosztów są proste materiały i przenośność: zamiast każdego rzędu upraw, który ma własną linię kroplową, rolnicy obracają pojedynczą linię wśród dziesięciu rzędów.

Oprócz zachęcania do poprawy wydajności nawadniania, bardziej odpowiednie ceny wody promowałyby również oczyszczanie i ponowne wykorzystanie ścieków komunalnych do nawadniania, co jest zazwyczaj droższe niż większość środków ochrony i wydajności, ale często mniej kosztowne niż rozwój nowych źródeł wody. Ścieki zawierają azot i fosfor, które mogą być zanieczyszczeniami, gdy są uwalniane do jezior i rzek, ale są składnikami odżywczymi, gdy są stosowane na gruntach rolnych. Co więcej, w przeciwieństwie do wielu innych źródeł wody, oczyszczone ścieki będą zarówno rosnącym, jak i dość niezawodnym źródłem, ponieważ zużycie wody w miastach prawdopodobnie podwoi się do 2025 roku. Wiele dużych miast położonych wzdłuż linii brzegowych zrzuca ścieki, oczyszczone lub nieoczyszczone, do oceanu, przez co niedostępne do jakichkolwiek innych celów i szkodzące życiu morskiemu na wybrzeżu. Dopóki strumień ścieków jest wolny od metali ciężkich i szkodliwych chemikaliów, a mikroorganizmy chorobotwórcze są pod kontrolą, mogą stać się ważnym nowym źródłem do nawadniania upraw.

Adaptacja do suchości

Kluczowe znaczenie ma również podniesienie wydajności wody w globalnej bazie upraw. Rzeczywiste stosowane strategie będą się różnić w zależności od uprawy, klimatu i rodzaju systemu kontroli wody, ale podstawowy cel będzie z konieczności taki sam w każdym z nich: zoptymalizować czas i ilość wilgoci w strefie korzeni oraz poprawić zdolność upraw aby produktywnie wykorzystać tę wilgoć.

Na przykład poprzez hodowlę roślin biolodzy mogą przyspieszyć proces adaptacji roślin do suchości. Badania wykazały, że jeśli żadne inne czynniki nie ograniczają wzrostu roślin, całkowita produkcja jest proporcjonalna do ilości wody przepuszczanej przez roślinę. Większe lub głębsze systemy korzeniowe, które pozwalają roślinom pobierać więcej wilgoci, mogą w ten sposób zwiększyć plony. Nowe techniki genetyczne umożliwiają przesiewanie odmian roślin uprawnych pod kątem cech wodochłonności. A rozwój odmian o krótszych sezonach wegetacyjnych lub zdolności do wzrostu w chłodniejszych okresach, kiedy parowanie i transpiracja są mniejsze, może również pomóc w poprawie efektywności wykorzystania wody przez rośliny.

Na przykład Międzynarodowy Instytut Badań Ryżu na Filipinach koncentruje się na opracowywaniu bardziej wydajnych operacji nawadniania, technologiach zmniejszających zużycie wody i zmianach w samej roślinie ryżu w celu poprawy efektywności wykorzystania wody. Hodowcy już skrócili czas dojrzewania ryżu nawadnianego ze 150 dni do 110 dni, co jest dużym osiągnięciem w zakresie oszczędności wody.

Dopasowanie upraw do różnej jakości wody może również zwiększyć dostawy dla nawadnianych upraw. Na przykład w zachodnim Negewie w Izraelu rolnicy z powodzeniem uprawiają bawełnę przy użyciu silnie słonej wody z lokalnej solankowej warstwy wodonośnej. Izraelczycy odkryli również, że niektóre rośliny uprawne, takie jak pomidory uprawiane na konserwy lub pasty, mogą w rzeczywistości korzystać z nieco słonej wody do nawadniania. Zróżnicowane tolerancje upraw na sól stwarzają możliwość wielokrotnego wykorzystania wody do nawadniania. Na przykład w Kalifornii umiarkowanie słona woda drenażowa z upraw o średniej tolerancji na sól jest używana do nawadniania bardziej odpornej bawełny. Z kolei drenaż z pól bawełny, który jest jeszcze bardziej zasolony, jest wykorzystywany do nawadniania upraw solnych, z których wiele naukowcy poczynili znaczne postępy w zakresie komercjalizacji. Na przykład, kiedy odmiana Salicornia, roślina nasienna, została nawodniona wodą morską na przybrzeżnej pustyni w pobliżu Morza Corteza w Meksyku, jej plony były równe lub większe niż uprawy słodkowodnych roślin oleistych, takich jak soja i słonecznik.

Podobnie jak bardziej realistyczne ustalanie cen wody, marketing wody może tworzyć zachęty zarówno do zwiększania wydajności i ponownego wykorzystania, jak i do wydajniejszej alokacji wody. Zamiast szukać nowej tamy lub przekierowania rzeki w celu uzyskania dodatkowej wody, miasta i rolnicy mogą kupować zaopatrzenie od innych, którzy są gotowi sprzedać, przehandlować lub wydzierżawić im wodę lub prawa do wody. Na przykład Metropolitan Water District w Los Angeles inwestuje w środki ochronne w Imperial Irrigation District w południowej Kalifornii w zamian za wodę, którą te inwestycje zaoszczędzą. Szacuje się, że roczny koszt konserwowanej wody wynosi około 10 na metr sześcienny, znacznie mniej niż w przypadku najlepszej nowej opcji zaopatrzenia w wodę. W Chile, gdzie polityka wodna zachęca do marketingu, firmy wodociągowe obsługujące rozwijające się miasta często kupują niewielkie porcje praw do wody od rolników, z których większość uzyskała nadwyżki dzięki poprawie wydajności.

Ustanowienie standardów wydajności również okazało się skutecznym narzędziem politycznym w zakresie wydłużania zapasów. Ustawodawstwo Stanów Zjednoczonych przyjęte pod koniec 1992 r. wymaga od producentów toalet, kranów i głowic prysznicowych spełnienia określonych standardów wydajności od stycznia 1994 r. Oczekuje się, że zużycie wody w budynkach mieszkalnych w USA dla tych trzech urządzeń spadnie o ponad 35 procent, ponieważ bardziej wydajne modele zastąpią istniejące zapasy przez następne 30 lat.

Szereg innych rządów, w tym Meksyk i kanadyjska prowincja Ontario, również przyjęły normy dotyczące domowych urządzeń wodociągowych. National Community Water Conservation Program w Kairze współpracuje z rządem egipskim nad wprowadzeniem standardów ochrony wody do kodeksu kanalizacji. Chociaż standardy wydajności były do ​​tej pory stosowane głównie do urządzeń gospodarstwa domowego, oferują one potencjał do oszczędzania wody również w rolnictwie, przemyśle i innych zastosowaniach komunalnych.

Dalsze kroki

Tu i ówdzie obiecujące wysiłki budzą nadzieję, że konsekwencje niedoboru wody można przynajmniej opóźnić. Jednak jak dotąd skoordynowane krajowe i międzynarodowe wysiłki na rzecz połączenia wszystkich elementów zrównoważonej strategii wodnej są nieliczne. Jednak jednym godnym uwagi wyjątkiem może być Republika Południowej Afryki. Na początku 1996 roku Minister Gospodarki Wodnej i Leśnictwa określił zasady gruntownej zmiany prawa i gospodarki wodnej kraju. Do najważniejszych priorytetów należą: zapewnienie każdemu mieszkańcowi Republiki Południowej Afryki dostępu do co najmniej 25 litrów wody dziennie w celu zaspokojenia minimalnego zapotrzebowania na wodę pitną i urządzenia sanitarne, ustalanie cen wody na poziomie odzwierciedlającym jej wartość, zachęcanie do sprzedaży wody, zobowiązanie dostawców wody do ochrony środki, przydzielanie wody do środowiska w celu zapobiegania utracie funkcji ekosystemu oraz rezerwowanie wody dla krajów leżących poniżej w celu promowania współpracy i integracji regionalnej.

Chociaż zasady te są obiecujące, przekształcenie ich w rzeczywiste prawa, polityki i działania nie będzie łatwe, ponieważ będzie wiązało się z demontażem dziesiątek lat ustawodawstwa wodnego z czasów apartheidu. Co więcej, kraj nadal realizuje niszczycielski społecznie i środowiskowy projekt rozwoju wody w Lesotho Highlands, warty 8 miliardów dolarów program budowy tamy i przekierowywania, mający na celu zaopatrzenie regionu Johannesburga w wodę z maleńkiego górskiego królestwa Lesotho. Niemniej jednak nowy narodowy plan dotyczący wody, który mógłby zostać przyjęty przez parlament na początku 1997 r., może stać się jedną z dotychczasowych silniejszych krajowych strategii wodnych.

Oprócz przyjęcia podobnych strategii w innych krajach, istnieje również pilna potrzeba oceny i monitorowania dostępności wody do produkcji żywności na szczeblu międzynarodowym. Podstawowy plan zaspokojenia ludzkich i ekologicznych potrzeb, a także bardziej efektywnego wykorzystania i alokacji wody nie zagwarantuje rolnictwu zaopatrzenia w wodę potrzebnego do zaspokojenia przyszłego światowego zapotrzebowania na żywność. Na przykład wiele polityk i strategii promujących bardziej zrównoważone użytkowanie wody, takie jak podnoszenie cen wody i rozszerzanie rynków wody, prawdopodobnie przesunie zasoby z rolnictwa w kierunku zastosowań o wyższej wartości.

Niedaleko może być czas, kiedy potrzebny będzie globalny bank zboża, aby zabezpieczyć się przed niedoborami żywności spowodowanymi niedoborami wody. Szczególnie w Afryce, Azji i na Bliskim Wschodzie deficyty wody znacznie się powiększą w nadchodzących dziesięcioleciach. Przewiduje się, że do 2025 r. regiony te wzrosną o prawie 2,3 miliarda ludzi, co odpowiada 87% przewidywanego wzrostu populacji w ciągu najbliższych 30 lat. Wiele krajów afrykańskich i azjatyckich prawdopodobnie nie będzie mieć środków finansowych na zbilansowanie swoich ksiąg wodnych poprzez zakup nadwyżek zboża na wolnym rynku.

Wreszcie, ograniczenie popytu na wodę daje najlepszą nadzieję, że niedobór wody nie doprowadzi do wzrostu głodu, ubóstwa, powszechnego upadku ekologicznego i niestabilności społecznej. Życie w granicach naturalnych zasobów wody będzie wymagało zmniejszonej konsumpcji wśród zamożniejszych grup społecznych i mniejszej liczebności rodziny we wszystkich grupach.

ukryć