Was bedeutet 11 Milliarden Menschen für Wasserknappheit


Anmerkung der Redaktion: Bis Ende dieses Jahrhunderts Erde möglicherweise mit 11 Milliarden Einwohnern, der Vereinten Nationen schätzt, früher als bisher erwartet. Im Rahmen einer einwöchigen Serie erforscht LiveScience was erreichen dieses Meilensteins der Bevölkerung bedeuten könnte, für unseren Planeten, von unserer Fähigkeit zu ernähren, dass viele Menschen unsere Auswirkungen auf die anderen Arten, die Erde Heimat für unsere Bemühungen nennen, auf anderen Planeten zu landen. Schauen Sie hier jeden Tag für die nächste Tranche.

Nach 14 Jahren der Dürre ist Lake Powell weniger als halb voll.

Wasser fließt in Lake Powell, eingebettet zwischen Utah und Arizona, von hoch oben in den Rocky Mountains über den Colorado River. Mehr als 30 Millionen Menschen in sieben Staaten hängen von den mächtigen Colorado über Wasser zu wachsen Pflanzen, thermische Kraftwerke und Städte wie Las Vegas lebendig zu halten. Aber in diesem Jahr die schlimmste Dürre in einem Jahrhundert hat sich den Fluss zu einem Rinnsal verlangsamt.

Im August des federal Bureau of Reclamation um 9 Prozent gesenkt, die Menge an Wasser Menschen im Südwesten der Vereinigten Staaten aus Lake Powell ziehen kann. Staaten und Landkreisen über die Zuteilung von Wasser in den kommenden Jahren streiten, Wasserkraftwerke (einschließlich der auf den Hoover-Staudamm) konnte im Leerlauf und Landwirte sind für die reduzierte Pflanzenproduktion Verstrebungen.

Im westlichen Colorado wird Betriebe über ein Netz von Gräben Wasser zugeführt. Weil Wasser basierend auf Dienstalter zugewiesen ist, einige der neuesten Bauern sahen ihr Wassers im Juli, vor dem Ende der Ernte, ausgeschaltet, sagte Kate Greenberg, der westlichen Veranstalter für die nationalen junge Landwirte Coalition, einer Gruppe, die junge und unabhängige Bauern unterstützt. Greenberg ist auch Teil einer Arbeitsgruppe, die auf der Suche nach landwirtschaftlichen Lösungen zur Wasserknappheit auf dem Colorado River.

Während Kleinbetriebe geschafft, weiterzumachen mit privaten Wasserversorgung, wurden einige der Luzerne Landwirte betroffen, Greenberg sagte. Luzerne erfordert eine reichliche, stetige Versorgung mit Wasser und gehört zu den am weitesten verbreiteten Nutzpflanzen in Colorado, sagte sie.

"Haben Sie eine Luzerne-Ernte, es ist ideal, um drei Stecklinge pro Jahr, aber in einem trockenen Jahr wie dieses Jahr haben viele Landwirte bekommen," Greenberg sagte LiveScience. "sie bekommen ein Drittel ihrer Ernte, die sie bis zur Ernte bringen kann."

Die Wasser leiden Plagen im Südwesten Ahnen ein weltweites Problem zu kommen. Bereits konfrontiert 2,7 Milliarden Menschen weltweit mindestens einige Wasserknappheit nach a 2012 Studie in der Fachzeitschrift PLOS ONE detailliert. Kämpfe über die Wasserrechte verursachen politische Konflikte und Instabilität in solchen Orten wie dem Niltal und dem indischen Subkontinent. Populationsgrössen steigen, erhalten diese Konflikte noch intensiver, laut einem Bericht des National Intelligence Council, die der Direktor der nationalen Intelligenz für die Vereinigten Staaten über Fragen der nationalen Sicherheit berät.

Und die neuesten Modelle der Bevölkerung sagen voraus, dass die 11 Milliarden Menschen leben auf der Erde bis zum Jahr 2100, laut einem Bericht der Vereinten Nationen veröffentlicht letzten Sommer. Angesichts der Tatsache, dass die bestehende Bevölkerung Wasserversorgung in vielen Regionen bereits anstrengend ist, wie sorgen der Planet das neue Volk für, die nächsten Jahrhundert hier sein wird? [Was 11 Milliarden Menschen bedeutet für den Planeten]

"Wasser ist das neue Öl", sagte Bill Davies, ein Pflanzenbiologe an der Sustainable Agriculture Center an der Lancaster University in England. "Menschen werden für Wasser kriechen."

Um den Planeten zu ermöglichen, ist es wichtig zu verstehen, die verfügbaren Wasserversorgung durch die Schaffung von Detailkarten von wo Wasser knapp oder reichlich vorhanden ist, und Verbesserung der Wasserinfrastruktur, sagen Experten. Effizientere Landwirtschaft ist auch der Schlüssel. Aber auch diese Maßnahmen möglicherweise nicht genug, um für jedermann. Die Weltwirtschaft auch braucht, um die wahren Kosten des Wassers zu berücksichtigen, so dass Wasser anspruchsvolle Produkte in wasserreichen Gebieten hergestellt und mehr importiert Regionen ausgetrocknet.

Messung eine endliche Ressource

Gerade jetzt, niemand weiß sogar, wie viel Wasser in den Boden steckt. Es gibt Schätzungen an die globaler oder regionaler Ebene — beispielsweise Kalifornier Pumpe etwa 14,5 Milliarden Gallonen (54,9 Milliarden Liter) des Grundwassers pro Jahr, entsprechend der nationalen Grundwasser Association (NGA).

Aber einen einzelnen Landwirt oder Menschen, die aus privaten Brunnen können nicht wissen, wie viel Wasser in ihren gut ist, bis es trocken läuft oder mit Arsen oder Stickstoff kontaminiert wird. In den Vereinigten Staaten gibt es etwa 15,9 Millionen Brunnen und ca. 500.000 neue Brunnen gebohrt werden jedes Jahr für Wohnzwecke, entsprechend der NGA.

In den meisten Teilen der Welt (einschließlich viel der Vereinigten Staaten), ist nicht individuelle Nutzung gut dosiert, und jedermann kann Grundwasser Pumpen, ohne Benachrichtigung einer Behörde. Nur wenige Orte messen Landwirtschaft Wasserverbrauch.

Viele Orte sind auch auf fernen Schauplätze für ihre Wasser-Quellen, so dass sinnvolle Erhaltungsmaßnahmen schwierig, auf lokaler Ebene zu erlassen. Zum Beispiel den Tigris-Fluss fließt aus der Türkei in den Irak, also die irakischen Versorgung erfordert Erhaltung aus der Türkei – ein politisches Problem, die internationale Verhandlungen erfordert.

Da Grundwasser die größte Sache, die auf die Erdoberfläche bewegt ist, können neuen Satellitensysteme Änderungen in die Erdanziehungskraft aufgrund Grundwasser Erschöpfung erkennen. Aber da Messungen auf weit entfernten Satelliten im Weltraum beruhen, sie relativ schlechten räumliche Auflösung, sagte David Maidment, Hydrologe an der University of Texas at Austin.

"Es ist eine große regionale Maßnahme." Man kann nicht sagen, "dieser Bauer hier ist das Wasser zu stehlen" "Maidment sagte LiveScience.

Maidment und seine Kollegen sind eine Möglichkeit für Kommunen, Städte, Staaten und Länder auf der ganzen Welt teilen ihre Wasserdaten erstellen. Ziel ist es, ein detailliertes Bild der weltweiten Süßwasserressourcen zu bekommen. Sobald das geschieht, Beamte in der Lage zu entscheiden, wie Ressourcen effizient einsetzen, sagte er.

Wasser-schonende Pflanzen

Das bedeutet natürlich mehr Wasser effizient zu nutzen auch nicht verschwenden, insbesondere durch verschwenderische landwirtschaftliche Praktiken.

Landwirtschaft verbraucht rund 70 Prozent des Süßwassers auf der Erde, sagte Giulio Boccaletti, managing Director von Süßwasser Global Program in the Nature Conservancy.

Flut-Bewässerung, eine Praxis, in denen Bauern Felder mit Wasser aus den Schläuchen oder anderen Quellen tränken, schafft Abfluss, die Pestizide in den Flüssen und oft aus der lokalen Wasserscheide trägt Boccaletti sagte LiveScience. Andere Wasser verdampft in die Atmosphäre und ist dann zu weit entfernten Teilen der Welt mitreißen. [5 Möglichkeiten, die wir Wasser verschwenden]

Um diese verschwenderische Prozesse einzudämmen, müssten Landwirte decken Pflanzen mit Plastik, um Verdunstung zu verhindern und Tropfbewässerung zum Ziel Wasser direkt an die Wurzeln einer Pflanze zu verwenden.

Umstellung auf Bewässerung Tropf geschieht, wenn auch langsam. In den Vereinigten Staaten versetzt die National Resources Conservation Service einige Kosten der Implementierung von Wasser-schonende Bewässerung. Jedoch viele Bauern nicht kennen diese Programme und Installation Tropfbewässerung erfordert Platzierung Bewässerung Band u, die Arbeits- und kostenintensiv ist. Diese Methode funktioniert möglicherweise nicht mit Pflanzen in der Bodenbearbeitung häufig die unterirdische Infrastruktur reduzieren könnte Greenberg sagte. Nur ein Bruchteil der landwirtschaftlichen Anbaufläche in Colorado ist Tropf bewässert, obwohl Greenberg sagte sie sieht mehr und mehr Sprinkleranlagen verschwenderisch Flut-Bewässerung-Systeme zu ersetzen.

In eine andere Lösung könnte Meerwasser oder gereinigtes Abwasser Süßwasser für Pflanzen, ersetzen Davies sagte.

Derzeit die Vereinigten Staaten 70 Prozent ihrer Abwässer behandelt aber nur etwa 4 Prozent, vor allem für Anwendungen wie z. B. Landwirtschaft, laut einer Studie in der September-Ausgabe des Journal of Agricultural Wasserwirtschaft verwendet. Aber diese Zahl erhöhen könnte, da Wasser knapper, wird die Studie warnte. Und Australien, der trockenste Kontinent hat bereits mehrere Entsalzungsanlagen entlang der östlichen Küste in Auftrag gegeben.

Dürregefährdeten Regionen auch pflanzliche Erzeugung, unter Berufung auf weniger durstige Pflanzen für die Landwirtschaft, verschieben müssen, sagte Davies.

Tweaking Pflanzenwachstum

Aber ändern wie Wasser verwendet wird, kann nicht ausreichend sein: viele Klimawandel Modelle sagen voraus, dass einige Regionen, wie im Südwesten, häufigere Dürren konfrontiert werden könnten. Wasserknappheit ist auch heute noch eine Bedrohung, mit denen Bauern regelmäßig konfrontiert. Um 11 Milliarden Menschen zur Verfügung stellen, müssen Landwirte wissen, wie man Pflanzen-Systeme für den Umgang mit Trockenheit zu manipulieren.

Zum Beispiel umleiten etwas wasserarmen Pflanzen ihre Zucker Bildung in Samen und Früchte auf Kosten der Blätter und Zweige, die Wasser leicht verlieren. Also, Bauern, die Weizen oder Trauben wachsen ihre Rendite durch das eigentlich Bewässerung ihrer Pflanzen weniger wichtigen Zeitpunkten in der Vegetationsperiode erhöhen könnte, so z. B. Davies. [Trocken und sterben: Bilder der Dürre]

Und Städte könnte auf massivem Glas Türme, um ihre Nahrung anbauen. Diese futuristische Gebäude kein Wasser zu verdampfen verlieren würde, würde Nährstoffe aus Dünger und Pflanzen zu recyceln und konnte teilweise auf gereinigtes Abwasser aus einer Stadt verlassen, sagte Davies. Indoor Anbau startet für den Übergang von Science Fiction zur Realität. Eines der ersten kommerziellen vertikalen Farmen wächst eine Singapur ansässige Firma namens Sky grünen über eine halbe Tonne Bok Choy und Kohl in dreistöckigen Gewächshaus Türmen.

Gute Nachrichten, schlechte Nachrichten

In der Theorie gäbe es genug Wasser für alle Menschen auf dem Planeten. Der Trick ist, intelligent zu nutzen und zu den Menschen in den meisten Not bekommen, sagte Boccaletti.

Im Idealfall sollten wasserreiche Gebiete, wie Argentinien, Exportieren von Elementen, die benötigen viel Wasser, (z. B. Rindfleisch), zu produzieren, während ausgetrocknete Gebieten ihre Bemühungen mehr Wasser-schonende Produkte widmen sollte, sagte Nico Grove, ein Forscher am Institut für Infrastruktur-Ökonomie und Management in Deutschland. Rindfleisch – das erfordert etwa 4.000 Gallonen (15.000 Liter) Wasser für jeden 2,2 kg (1 kg) entsprechend der Vereinten Nationen UN-Water Programm produziert – im Amazonas-Becken, das größte Einzugsgebiet in der Welt hergestellt werden konnten. Dagegen trockenere Regionen wie dem Nahen Osten –, die von 2002 bis 2009, gepumpt genügend Grundwasser aus dem Boden um das Tote Meer, füllen nach einer 2013-Studie in der Fachzeitschrift Water Resources Research – konnten Früchte aus dürreresistenten Pflanzen ernten, wie z. B. Xerophyte Pflanzen, Kakteen-im Zusammenhang mit Pflanzen, Wasser sparsam sind.

Für diese Wassertransfer Idee zu arbeiten ist ein Index der globale Wasserverbrauch erforderlich, sagte Grove. Eine Möglichkeit, dies zu tun ist durch die Messung von virtuellem Wasser, oder wie viel Wasser in die Produktion eines Artikels ging. Mit dieser Metrik in der Wirtschaft könnte Länder verlagern ihre Fertigungs- und landwirtschaftliche Prioritäten um ihre Produktion im Einklang mit ihrer Wasserressourcen zu halten helfen. Einige Regionen wie dem Nahen Osten, importieren den größten Teil ihrer Nahrung, basierend auf dieser Metrik landen konnte, sagte er.

Aber verbessern die Wassersituation nimmt Geld, politischen Willen und verantwortungsvolles Handeln. Die reichsten Länder möglicherweise in der Lage, ihren Weg aus der Wasserknappheit, verbringen Boccaletti gesagt, aber die Orte, die die meisten, wie Sub-Saharan Afrika, Wasser brauchen sind mindestens ausgestattet, um das Problem zu beheben. Diese Regionen sind in einer Zwickmühle gefangen: sie günstig, sicher Wasser wirtschaftlich wachsen benötigen, aber es fehlt das Geld, um neue Infrastruktur zu schaffen – wie Talsperren, Kanäle und Dämme – das würde ihnen helfen, das Wasser, sagte er.

"Wasser ist der Natur-Währung für die gesamte Wirtschaft", sagte Boccaletti. "Wirtschaftswachstum hängt uns immer Wasser für die richtigen Zwecke."

Menschen, die auf dem Colorado River verlassen stehen jetzt dieses Problem. Eine Juni 2013-Studie in der Zeitschrift Bulletin of the American Meteorological Society legt nahe, dass das Niedrigwasser in Zukunft verschlechtern werden. Um die Ressource zu schützen, muss alle, die am Fluss stützt sich einig eine neue Möglichkeit, sein Wasser zu verteilen Greenberg sagte.

Politiker, Gruppen und Bürgerinitiativen Naturschutzorganisationen haben verschiedene Ideen, von an den Haaren herbeigezogen Systemen wie Zellophan eingewickelt Eisberge an den Küsten zu bewegen oder Umleitung Wasser vom Fluss Mississippi politisch unpopulären Lösungen wie Stilllegung Wasser basierende Kraftwerke und Bevölkerungswachstum zu begrenzen vorgeschlagen.

Greenberg sagte, dass Ernte Effizienz zu verbessern und schaffen positive Anreize für Landwirte, Wasser zu sparen sind. Eine Möglichkeit besteht Wasser Mietverträge, in denen Landwirte, Antizipation ein trockenes Jahr, können vorübergehend brach ihr Land und vermieten ihr Wasser an die Gemeinden, die es brauchen. Die Gesetze geändert werden sollte, sagte sie. Die gesetzliche Regelung, die Nutzung von Wasser für den Colorado River Staaten, die "Gesetze der Flüsse" regiert derzeit machen eine Verwendung-It-oder-lose Wasser es Ware, in denen Landwirte Risiko Wasserrechte zu verlieren, wenn sie weniger verbrauchen. Diese Regeln Gewässerschutz entmutigen, sagte sie.

Aber die Zeit wird zeigen, ob diese Maßnahmen ausreichen werden und ob Menschen und Regierungen bereit zu handeln sein werden.

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