Vannkriser synes å være overalt. I Flint, vannet kan drepe oss I Syria, Den verste tørken i hundrevis av år forverrer borgerkrigen. Men mange uttørkede steder er ikke i konflikt. For all hoopla, selv California har ikke gått tom for vann.

Det er mye vann på planeten. Jordens totale fornybare ferskvann gir opp til ca. 10 millioner kubikk kilometer. Det nummeret er lite, mindre enn en prosent, sammenlignet med alt vannet i hav og iskapper, men det er også stort, noe som fire bilioner Olympiske svømmebassenger. Deretter igjen er vann ikke tilgjengelig overalt: over verdensrommet er det ørkener og sumper; over tid, sesonger av regn og år med tørke.

Også en vannkrisen handler ikke om hvor mye vann det er - en ørken er ikke vannstramt hvis ingen bruker vannet; det er bare et tørt sted. En vannmangel skjer når vi ønsker mer vann enn vi har på et bestemt sted på et bestemt tidspunkt.

Så avgjøre om en bestemt del av verden er vannstrammet er komplisert. Men det er også viktig: vi må håndtere risiko og planlegge strategisk. Er det en god måte å måle vanntilgjengelighet og dermed identifisere steder som kan være utsatt for vannmangel?

Fordi det måler om vi har nok, er forholdet mellom vannforbruk og vanntilførsel en god måte å kvantifisere vannmangel. Arbeider med en gruppe samarbeidspartnere, hvorav noen driver en state-of-the-art global vannressursmodell og noen av dem arbeid på bakken I vann-knappe steder, kvantifiserte jeg akkurat hvor mye av vårt vann vi bruker globalt. Det var mindre grei enn det høres ut.

Vannforbruk, vanntilgjengelighet

Vi bruker vann til å drikke og rense og lage klær og biler. For det meste bruker vi imidlertid vann til å dyrke mat. Sytti prosent av Vann vi drar fra elver, bekker og akviferer, og nesten 90 prosent av vannet vi bruker opp, er for vanning.

Hvor mye vann vi bruker hengsler på hva du mener med "bruk." Tallying vannet vi trekker ut fra elver, innsjøer og akvarier gir mening for hjem og gårder, fordi det er hvor mye vann går gjennom våre kraner eller sprinkler på gårdsfelt.

Men en forferdelig masse av det vannet strømmer ned i avløpet. Så det kan, og sannsynligvis, brukes igjen. I USA strømmer avløpsvann fra de fleste hjem til behandlingsanlegg. Etter at det er renset, blir det frigitt til elver eller innsjøer som sannsynligvis er andres vannkilde. Vannet mitt i Minneapolis kommer fra Mississippi-elven, og alt vannet jeg spyler går gjennom et avløpsrensningsanlegg og tilbake til Mississippi-elven, drikkevannskilden for byer helt til New Orleans.

Med de fleste vannbesparende teknologier blir mindre vann tatt ut av en elv, men det betyr også det mindre vann legges tilbake inn i elva. Det gjør en forskjell på vannregningen - du måtte pumpe mindre vann! Men naboen din i byen nedstrøms bryr seg ikke om det vannet sprang gjennom trykknappen før det kom til henne. Hun bryr seg bare om hvor mye totalt vann det er i bekken. Hvis du tok mindre ut, men også satt tilbake mindre, så var ikke summen endret, det gjør ingen forskjell for henne.

Så i vår analyse bestemte vi oss for å telle alt vannet som ikke flyter nedstrøms, kalt vannforbruk. Forbrukt vann er ikke borte, men det er ikke rundt for oss å bruke igjen på denne svingen av vann sykkel.

For eksempel når en bonde vanner et felt, fordamper noen av vannet eller beveger seg gjennom planter inn i atmosfæren og er ikke lenger tilgjengelig for bruk av en gård nedoverbakke. Vi talte det vannet, ikke avløpet (som kan gå til den byen nedstrøms, eller til trekkfugler!).

Vår modell beregnet vannforbruk av mennesker og jordbruk over hele verden. Det viser seg at hvis mye vann blir konsumert i et vannskilt, noe som betyr at det brukes og ikke kan gjenbrukes umiddelbart, blir det brukt til vanning. Men vannet jordbruk er superkonsentrert - 75 prosent av vannforbruk ved vanning skjer i bare 6 prosent av alle vannområdene i verden. Så i mange farvannskilder blir det ikke mye vann forbrukt i det hele tatt - ofte blir det fôret tilbake i vannet etter at det er brukt.

På den andre siden av storboksen måtte vi holde oversikt over hvor mye vann som er tilgjengelig. Vanntilgjengelighet svinger, med flomtopper og tørre årstider, så vi regnet opp tilgjengelig vann hver måned, ikke bare i gjennomsnittlige år, men også i våte og tørre år. Og vi teller grunnvann og overflatevann fra elver, innsjøer og våtmarker.

På mange steder fyller regn og snøfall grunnvann hvert år. Men på andre steder, som The High Plains aquifer i det sentrale USA ble grunnvannreserver dannet lenge siden og effektivt ikke lades opp. Dette fossile grunnvannet er en endelig ressurs, så det er fundamentalt uholdbart å bruke det. For vårt mål på vannmangel, betraktet vi bare fornybart grunnvann og overflatevann.

Vannmangel eller vannspenning?

Vi analyserte hvor mye av tilgjengelig fornybart vann i et vannområde vi bruker opp til over 15,000 watersheds verden over for hver måned i våte og tørre år. Med disse dataene i gang, begynte mine kolleger og jeg å prøve å tolke den. Vi ønsket å identifisere deler av verden som står overfor vannspenning hele tiden, i tørre årstider, eller bare i tørkeår.

Men det viser seg at å identifisere og definere vannspenning er tøft også. Bare fordi et sted bruker mye vann - kanskje en by trekker mesteparten av vannet ut av en elv hver sommer - det betyr ikke nødvendigvis at det er vannbelastet. Kultur, styring og infrastruktur avgjøre om en begrensning på vanntilgjengelighet er problematisk. Og denne konteksten påvirker hvorvidt forbruk av 55-prosent av tilgjengelig vann er påvisbart verre enn å bruke 50-prosent, eller om to korte måneder med vannmangel er dobbelt så dårlig som en. Avgrensende vannknaphet forvandler vannmangel til en verdilastet vurdering av vannspenningen.

Et eksempel på et mer detaljert og lokalisert mål for ferskvannsskarphetsrisiko som bruker data fra tørre årstider og tørre år. Blå områder har de laveste risikoområdene fordi de bruker mindre enn fem prosent av sitt årlige fornybare vann. De mørkeste områdene bruker mer enn 100 prosent av deres fornybare ferskvann fordi de tapper grunnvann som ikke fylles på igjen. Kate Braumen, Forfatter gitt

For å vurdere om et vannområde er stresset, vurderte vi den felles brukstilgjengelighet terskler av 20 prosent og 40 prosent å definere moderat og alvorlig vannknaphet. Disse nivåene tilskrives oftest Malin Falkenmark, som gjorde banebrytende arbeid med å vurdere vann for mennesker. Ved å gjøre vår forskning, gjorde vi noen graving og funnet Waclaw Balcerski, derimot. Hans 1964-studie (publisert i en ungarsk vannressursjournal) i etterkrigs-Europa viste at kostnadene ved bygging av vanninfrastruktur økte i land som trekker mer enn 20 prosent av sitt tilgjengelige vann. Interessant, men neppe en universell definisjon av vannspenning.

Et nyansert bilde

Til slutt endret vi definisjoner av stress og valgte å være beskrivende. I vår studie bestemte vi oss for rapporterer brøkdelen av fornybart vann som brukes av mennesker årlig, sesongmessig og i tørre år.

Hva avslører denne metriske? Du er sannsynligvis i trøbbel hvis du bruker opp 100 prosent av vannet ditt, eller til og med 75 prosent, siden det ikke er rom for feil i tørre år, og det er ikke vann i elven din for fisk eller båter eller svømmere. Men bare lokal kontekst kan belyse det.

Vi fant det globalt, bare to prosent av vannområdene Bruk mer enn 75 prosent av sitt totale fornybare vann hvert år. De fleste av disse stedene er avhengige av fossilt grunnvann og skyller tungt; de vil gå tom for vann.

Mer av det steder vi gjenkjenner som vannbegrenset er sesongmessig oppbrukt (ni prosent av vannstandene), som står overfor vanlige perioder med vannmangel. Tjueen prosent av verdens vannområder er utarmet i tørre år; Dette er stedet der det er lett å tro at det er rikelig med vann til å gjøre det vi liker, men folk sliter semi-regelmessig med mangel på tid.

Vi har også funnet ut at 68 prosent av vannet har svært lav utarming; når disse vannområdene opplever vannspenning, skyldes det tilgang, likestilling og styring.

Til vår overraskelse fant vi at ingen vannområder var moderat uttatt, definert som vannområder som i et gjennomsnittlig år bruker opp halvparten av deres vann. Men det viser seg at alle disse vannområdene er tungt uttømte noen ganger - de har måneder da nesten alt vannet blir fortært og måneder når lite er brukt.

Å håndtere vann for å møte nåværende og fremtidig etterspørsel er kritisk. Biofysiske indikatorer, som de vi så på, kan ikke fortelle oss hvor vannmangel er stressende for samfunnet eller økosystemene, men en god biofysisk indikator kan hjelpe oss med å gjøre nyttige sammenligninger, målintervensjoner, evaluere risiko og se globalt å finne ledelsesmodeller som kan fungere hjemme.

Om forfatteren

Kate Brauman, Lead Scientist Institute for miljøet, University of Minnesota.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon