Управление орошением — ключ к производству биоэнергии для смягчения изменения климата

Новое исследование показывает, что для предотвращения значительного роста дефицита воды, плантации биомассы для производства энергии требуют устойчивого управления водными ресурсами. Биоэнергия часто рассматривается как один из вариантов сокращения выбросов парниковых газов для достижения целей Парижского соглашения, особенно в сочетании с улавливанием CO₂ на электростанциях, работающих на биомассе, и его хранением под землей. Однако крупномасштабное выращивание таких плантаций по всему миру требует не только земельных, но и значительных объемов пресной воды для орошения, что может вступать в противоречие с соблюдением планетарных границ Земли. Ученые провели на сегодняшний день самые детальные компьютерные симуляции, чтобы рассчитать, какой дополнительный водный стресс может возникнуть для населения мира при сценарии традиционного орошения и сценарии устойчивого использования пресной воды.

Согласно моделированию, нерациональное орошение будущих плантаций биомассы для производства энергии в сочетании с ростом населения может к концу века удвоить как глобальную площадь, так и число людей, испытывающих острый дефицит воды. Однако устойчивое управление водными ресурсами способно почти вдвое сократить дополнительный водный стресс по сравнению со сценарием сильного изменения климата, не смягчаемого биоэнергетикой.

Устойчивое управление подразумевает как политическое регулирование (например, схемы ценообразования или распределения воды), так и улучшения на уровне хозяйств для более эффективного использования воды, включая сбор дождевой воды и мульчирование. Также важно сохранение надежного речного стока для защиты экосистем.

В симуляциях неконтролируемое глобальное потепление с ростом населения увеличивает число людей, испытывающих водный стресс, примерно на 80%. Биоэнергия с улавливанием и хранением углерода (CCS) может ограничить изменение климата, создавая «отрицательные выбросы». Однако согласно сценариям, площадь биомассовых плантаций может увеличиться до 6 млн км² для ограничения потепления 1,5°C. Без устойчивого водопользования это удвоит число людей, сталкивающихся с дефицитом воды, а с ним — увеличит на 60%, что все равно является ростом.

Наиболее пострадают уже сегодня засушливые регионы: Средиземноморье, Ближний Восток, северо-восток Китая, Юго-Восточная и южная часть Западной Африки. Без устойчивого управления водный стресс распространится на восток Бразилии и большие части Африки к югу от Сахары, где предполагается создание крупных орошаемых плантаций.

Исследование подчеркивает, что пути к устойчивому развитию должны учитывать все затрагиваемые Цели устойчивого развития (SDGs). Меры по стабилизации климата, такие как биоэнергия с CCS, должны учитывать другие измерения земной системы, включая водные циклы. Концепция планетарных границ, особенно целостность биосферы, должна приниматься во внимание для защиты безопасной среды обитания человечества.