Чтобы понять дефицит воды, исследователи изучают связи между человеческими и природными системами

Понимание детальных взаимодействий между природой и человеком имеет решающее значение для определения, столкнется ли регион с дефицитом воды в будущем. Это ключевой вывод исследования под названием «Выявление дефицита воды среди изобилия с помощью моделей человеческо-природных систем», которое будет опубликовано на следующей неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

До 2 миллиардов человек во всем мире сталкиваются или столкнутся с нехваткой воды сейчас и в будущем, заявил ведущий автор исследования, экономист Уильям Ягер из Колледжа сельскохозяйственных наук Университета штата Орегон. Возникающий дефицит связан с такими факторами, как рост населения, повышение уровня жизни и изменение климата.

Исследование основано на масштабном 6-летнем моделировании «Willamette Water 2100», которое прогнозировало дефицит воды в бассейне реки Уилламетт на западе штата Орегон до 2100 года. Ученые разработали компьютерную модель Willamette Envision, чтобы представить детальные взаимодействия между естественным водоснабжением бассейна и потребностями в воде человеческой системы. Моделирование включало 20 различных сценариев, основанных на различных предположениях, включая низкий, средний и высокий рост населения и доходов, а также низкое, среднее и высокое потепление из-за изменения климата.

Ключевым выводом стала важность экономических факторов для понимания дефицита воды. «Вода в целом очень обильна в бассейне, — отметил Ягер, — но из-за стоимости хранения и транспортировки дефицит может возникать в определенных местах или в определенное время, даже если избыток воды есть в другое время или в других местах». Моделирование также выявило неочевидные результаты: например, урбанизация может привести к снижению общего водопотребления, поскольку акр застроенной территории потребляет меньше воды, чем акр орошаемых полей. Кроме того, потребление воды лесами и объемы воды, остающиеся в реках для защиты среды обитания угрожаемых видов рыб по федеральному закону, значительно превышают объемы воды, потребляемой в городах и на фермах.

«Мы узнали из этого связанного моделирования то, чего не смогли бы узнать из прогнозов, основанных только на природной динамике или только на человеческих системах», — сказала гидролог OSU и соавтор проекта Энн Нолин. Моделирование влияния изменения климата показало, что именно человеческие компоненты — экономические реалии, законы и институты общества — в значительной степени определяют, где, когда и насколько серьезно будут ощущаться последствия.