El agua dulce, esencial para los ecosistemas y el bienestar humano, se está volviendo cada vez más escasa.
El crecimiento de la población, la urbanización y el desarrollo socioeconómico están impulsando una mayor demanda de los recursos hídricos finitos del mundo. Al mismo tiempo, el cambio climático está alterando los patrones de precipitación y afecta la disponibilidad de agua.
Actualmente, aproximadamente Cuatro mil millones de personas Experimente la escasez de agua durante al menos un mes cada año.
Agricultura de riego, que representa casi 90% del mundo Consumo de agua: es un impulsor importante de esta escasez.
Sin reducciones sustanciales en las emisiones de gases de efecto invernadero, las temperaturas globales podría aumentar por 3C A finales de siglo, exacerbe la escasez de agua e impactando un adicional 0.8 a 2.200 millones de personas.
En nuestro nuevo estudio, publicado en Comunicaciones de la naturalezaCuantificamos y mapeamos las «brechas de agua» actuales, débiles donde la demanda de agua excede el suministro, en todo el mundo, y proyectamos cómo 1.5c y 3c de calentamiento afectarán la disponibilidad de agua.
Encontramos que menos de 1.5 ° C de calentamiento, la brecha global de agua aumentará en casi un 6%. Pero menos de 3C de calentamiento, la brecha crecerá en casi un 15%.
Nuestro trabajo muestra que la mitigación del cambio climático puede ayudar a disminuir futuras déficit de agua, pero también serán necesarios métodos de adaptación robustos para asegurar la seguridad del agua en un mundo más cálido.
‘Brechas de agua’
Tradicionalmente, los científicos han cuantificado la escasez de agua con un variedad de indicadoresque ayudan a evaluar la disponibilidad de agua en relación con la demanda.
Por ejemplo, el indicador de Falkenmark, o el índice de tensión hídrica, es un indicador simple, que mide la disponibilidad de agua per cápita. Sin embargo, este enfoque no dice nada sobre la calidad del agua, la humedad del suelo (que es crítica para la agricultura) o los flujos ambientales. Otros indicadores incluyen la relación de uso de agua a disponibilidad y el índice de pobreza de agua.
Estos indicadores han sido fundamentales para resaltar las limitaciones de los recursos, pero ya no son suficientes para las necesidades modernas de gestión del agua porque no proporcionan una evaluación cuantitativa de los volúmenes de agua en exceso por los humanos.
En nuestro estudio, presentamos el concepto de «brechas de agua», definidas como la diferencia en el volumen de agua cuando la demanda excede la oferta.
Usamos Datos de uso histórico de agua y disponibilidad de agua de un modelo de recursos de agua para mapear la brecha de agua global promedio entre 2001 y 2010.
Este enfoque tiene algunas ventajas sobre los indicadores tradicionales.
Al cuantificar realmente los volúmenes de agua necesarios para resolver la escasez de agua en una ubicación determinada, los creadores de decisiones pueden estar mejor informados al diseñar soluciones para resolverlo. Por ejemplo, dada una determinada brecha de agua, pueden descubrir cuánto desalinización Se necesitaría para resolver la escasez de agua.
Las brechas de agua representan la diferencia entre la disponibilidad de recursos hídricos «renovables» y el consumo de agua dentro de una región específica y un marco de tiempo, donde el agua renovable es la que se puede reponer naturalmente a través del ciclo del agua.
Cuando la disponibilidad de agua cae por debajo del consumo, señala una escasez crítica y conduce al uso de agua insostenible. Esta escasez amenazan las necesidades humanas, la agricultura, la industria, la producción de energía y los ecosistemas, lo que puede conducir a graves consecuencias sociales, económicas y ambientales.
Descubrimos que la brecha mundial de agua actual es de aproximadamente 458 kilómetros cúbicos (KM3) por año. (Un kilómetro cúbico es equivalente a 1 mil millones de metros cúbicos). Los países con las brechas individuales más grandes son India, Estados Unidos, Pakistán, Irán y China, pero existen espacios de agua en cada continente.
El siguiente mapa muestra el espacio de agua promedio de referencia, con colores más claros que representan espacios más pequeños y colores más oscuros que representan los más grandes. Las áreas azul claro son áreas donde no hay brecha de agua, y las áreas blancas muestran regiones sin consumo de agua humana.
En áreas con huecos de agua, los humanos deben inventar el déficit agotando el agua subterránea, los ríos, los lagos y los ecosistemas acuáticos.
Frases futuras
También esperamos hacia adelante, proyectando cómo las brechas de agua podrían crecer bajo el cambio climático futuro.
Usamos cinco modelos climáticos desde Proyecto de Intercomparación de Modelo de Sexto Acoplado (CMIP6) Para obtener proyecciones de condiciones climáticas, como lluvia y temperatura. Nos centramos en dos niveles de calentamiento: 1.5cparte del objetivo a largo plazo bajo el Acuerdo de parísy 3C, que es un nivel realista de calentamiento para finales de siglo bajo las políticas climáticas actuales.
Luego, usamos esas salidas climáticas en un modelo hidrológico para determinar la disponibilidad de agua renovable en cada escenario de calentamiento.
Bajo 1.5 ° C de calentamiento, se proyecta que la brecha global de agua aumente en alrededor de 26.5 km3 por año, un aumento del 5.8% desde la línea de base actual. Un escenario de calentamiento de 3C vería un aumento más severo de 67.4km3 por año, o 14.7%.
La diferencia en el tamaño de la brecha de agua bajo estos dos escenarios de calentamiento subraya la necesidad crítica de la mitigación del cambio climático continuo para minimizar su impacto en los recursos hídricos.
Patrones regionales
La variabilidad regional en las brechas de agua resalta los impactos desiguales del cambio climático, con algunos países y cuencas fluviales que enfrentan vulnerabilidades significativas.
India, que tiene la mayor brecha de agua de referencia de 124.3 km3 También se espera que vea el aumento más significativo en las brechas de agua. Otros países que experimentan aumentos notables incluyen China, Pakistán, Estados Unidos, España y Turquía.
Actualmente se pueden encontrar brechas de agua sustanciales en la cuenca de Ganges-Brahmaputra en India y Bangladesh, la cuenca Sabarmati en India y la cuenca de Tigris-Euphrates, que cubre gran parte del Medio Oriente. En ambos escenarios de calentamiento, se esperan aumentos notables en las brechas de agua en la cuenca Ganges-Brahmaputra y la cuenca de Mississippi-Missouri en los Estados Unidos.
Si bien los modelos climáticos que utilizamos acuerdan el empeoramiento de las brechas de agua en la mayoría de las regiones, se proyecta que algunos países, como Nigeria, Níger, Chad, Sudán, Etiopía, Vietnam y Filipinas, vean modestas reducciones en las brechas de agua. Se anticipan disminuciones modestas en las cuencas del río Sabarmati y Nilo.
Los mapas a continuación muestran los cambios proyectados en los espacios de agua globales bajo 1.5C (arriba) y 3C (abajo) del calentamiento. Se proyecta que las áreas en azul tengan una disminución de la brecha de agua en el futuro, mientras que las áreas en rojo tienen una mayor.
Ninguna solución única puede garantizar la seguridad global del agua: las soluciones efectivas requieren reducir el consumo de agua y aumentar la disponibilidad de agua.
Reducir el consumo puede involucrar Cambiar a menos cultivos intensivos en agua, Minimizar el desperdicio de alimentos y mejorar la eficiencia de riego. En el lado de la oferta, Expandir la infraestructura de almacenamiento de aguainvertir en tecnologías de desalinización del agua de mar, y reutilización de aguas residuales tratadas puede ayudar a aumentar los recursos de agua dulce.
Una combinación de estos enfoques, adaptados a las necesidades locales, es esencial para abordar la escasez de agua y garantizar la seguridad del agua a largo plazo.
Nuestros hallazgos subrayan la necesidad urgente de una adaptación sólida y estrategias de mitigación para gestionar la escasez de agua en aumento. Al cuantificar estas futuras brechas de agua, los creadores de decisiones pueden comprender mejor las vulnerabilidades regionales y desarrollar intervenciones específicas.
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