«Мы смотрим на нехватку воды как на глобально взаимосвязанное и многоотраслевое явление», – сказал Джонатан Ламонтань, доцент кафедры гражданской и экологической инженерии в Университете Тафтса, который является соавтором исследования с Патриком Ридом, исследователем Джозефа К. Форд, профессор гражданской и экологической инженерии в Корнелле. Аспирант Тафтса Флэннери Долан является ведущим автором исследования, которое предполагает, что динамика дефицита воды сложнее, чем традиционно считается.
Исследование «Оценка экономических последствий нехватки воды в изменяющемся мире» было опубликовано 26 марта в журнале Nature Communications и уникальным образом отражает взаимозависимые эффекты глобальной торговли в соответствии с различиями в региональной климатической политике, а также с возможностями конкретных бассейнов рек по устранять риски нехватки воды.
Исследователи объединили физические и экономические модели, чтобы смоделировать тысячи потенциальных климатических фьючерсов для 235 основных речных бассейнов – метод, известный как открытие сценария, – чтобы лучше понять, как нехватка воды является глобально связанным явлением, а местные условия отражаются по всему миру. в таких отраслях, как сельское хозяйство, энергетика, транспорт и производство.
Исследование показало, что динамика мировой торговли и адаптация рынка к региональному дефициту воды приводят к положительным и отрицательным экономическим результатам для каждого регионального речного бассейна, рассматриваемого в исследовании.
Например, в низовьях бассейна реки Колорадо наихудшие экономические результаты возникают из-за ограниченной доступности подземных вод и высоких темпов роста населения, но этот высокий рост населения также может оказаться полезным при некоторых климатических сценариях. Напротив, будущие экономические результаты в бассейне Инда во многом зависят от глобальной политики землепользования.
«То, что происходит в других частях мира из-за различий в региональных выборах, связанных с переходом на энергоносители – как управление землей, а также различный региональный спрос на воду и адаптивный выбор – может формировать относительные преимущества и недостатки водоемкой экономической деятельности», – сказал Рид.
Ограничения в наличии воды обычно приводят к негативным региональным экономическим последствиям, но исследование показало, что некоторые регионы могут испытать положительное экономическое воздействие, если они будут иметь преимущество перед другими водными бассейнами и могут стать виртуальным экспортером воды. По словам исследователей, бассейн Ориноко в Венесуэле, например, обычно имеет надежные запасы воды и часто находится в относительном положении, которое может принести пользу, когда другие регионы испытывают стресс.
Исследование также показало, что небольшие различия в прогнозах будущих климатических условий могут привести к очень большим различиям в экономических последствиях нехватки воды.
«Человеческая деятельность и реакция рынка могут сильно усилить экономические последствия нехватки воды, но условия, которые приводят к такому усилению, широко варьируются от одного бассейна к другому», – сказал Ламонтань.
Речной бассейн можно считать экономически устойчивым, если он способен адаптироваться к засухе с помощью альтернативных источников воды или регулировать экономическую деятельность для ограничения использования. Если бассейн не может адаптировать свои варианты водоснабжения и если продолжительная нехватка воды приводит к стойкому экономическому спаду, то исследователи описывают потерю адаптивной способности водного бассейна как достигшую “ экономической критической точки ”.’
Например, в регионе Инда в Южной Азии водоснабжение испытывает стресс из-за интенсивного использования в сельском хозяйстве и орошения, что приводит к нерациональному потреблению подземных вод, что приближает его к критической точке.
Условия, которые приводят к этим переломным моментам, сильно различаются от бассейна к бассейну, в зависимости от сочетания местных факторов и глобальных условий. Ключевыми факторами на Аравийском полуострове являются низкая доступность подземных вод и цены на выбросы углерода.
В низовьях бассейна реки Колорадо сочетание низкой доступности грунтовых вод, низкой производительности сельского хозяйства и высокого экономического спроса со стороны США.S. и Европа приводят к переломным моментам.
«Примечательно, что нижняя часть бассейна реки Колорадо имеет одни из самых неопределенных и широко расходящихся экономических результатов, связанных с нехваткой воды в бассейнах, проанализированных в этом исследовании», – сказал Рид. "Это означает, что предполагаемые различия в региональных, национальных и глобальных условиях человеческой системы, а также интенсивность изменения климата могут резко усилить неопределенность в результатах для бассейна."
Поскольку изменение климата делает физические и экономические последствия нехватки воды более сложными для понимания политиками, исследователи надеются, что их работа послужит основой для аналогичного анализа и привлечет внимание к важности расширенного сбора данных для улучшения моделирования и принятия решений.
Соавторами исследования выступили исследователи из Объединенного исследовательского института глобальных изменений Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории при поддержке U.S.
Управление науки Министерства энергетики.