Vattenkriser verkar vara överallt. I Flint, vattnet kan döda oss. I Syrien, Den värsta torkan i hundratals år förvärrar inbördeskriget. Men många uttorkade platser är inte i konflikt. För alla hoopla, även Kalifornien har inte slutat med vatten.

Det finns mycket vatten på planeten. Jordens totala förnyelsebara sötvatten lägger till omkring 10 miljoner kubik kilometer. Det numret är litet, mindre än en procent, jämfört med allt vatten i hav och iskapslar, men det är också stort, något som fyra biljoner Olympiska pooler. Sedan är vatten inte tillgängligt överallt: över rymden finns det öknar och träsken; över tid, årstider av regn och år av torka.

En vattenkris handlar inte heller om hur mycket vatten det finns - en öken är inte vattenbelastad om ingen använder vattnet. Det är bara en torr plats. En vattenbrist händer när vi vill ha mer vatten än vi har på en viss plats vid en viss tidpunkt.

Så att bestämma om en viss del av världen är vattenbelastad är komplicerad. Men det är också viktigt: vi måste hantera risk och planera strategiskt. Finns det ett bra sätt att mäta tillgången på vatten och därmed identifiera platser som kan vara utsatta för vattenbrist?

Eftersom det mäter huruvida vi har tillräckligt, är förhållandet mellan vattenanvändning och tillgång till vatten ett bra sätt att kvantifiera vattenbrist. Arbetar med en grupp samarbetspartners, av vilka en del kör en state-of-the-art global vattenresursmodell och några av dem arbete på marken I vatten-knappa ställen kvantifierade jag precis hur mycket av vårt vatten vi använder globalt. Det var mindre okomplicerat än det låter.

Vattenförbrukning, tillgång till vatten

Vi använder vatten för att dricka och städa och göra kläder och bilar. För det mesta använder vi dock vatten för att odla mat. Sjuttio procent av vatten vi drar från floder, strömmar och akviferer, och nästan 90 procent av vattnet vi "använder upp" är för bevattning.

Hur mycket vatten vi använder hänger på vad du menar med att "använda." Att räkna vattnet som vi drar ut från floder, sjöar och akvarier är meningsfullt för hem och gårdar, för det är så mycket vatten som strömmar genom våra kranar eller strömmar på gårdarna.

Men en väldigt stor del av det vattnet rinner ner i avloppet. Så det kan, och förmodligen, användas igen. I USA rinner avloppsvatten från de flesta hem till reningsverk. Efter att den har rengjorts frigörs den till floder eller sjöar som sannolikt är någon annans vattenkälla. Mitt kranvatten i Minneapolis kommer från Mississippi, och allt vatten som jag spola går genom en avloppsreningsverk och tillbaka till Mississippi, dricksvattenkällan för städer hela vägen till New Orleans.

Med de flesta vattenbesparande teknologier tas mindre vatten ur en flod, men det betyder det också mindre vatten sätts tillbaka ner i floden. Det gör skillnad på din vattenräkning - du var tvungen att pumpa mindre vatten! Men din granne i staden nedströms bryr sig inte om det vattnet sprang genom din kran innan det kom till henne. Hon bryr sig bara om hur mycket totalt vatten det finns i strömmen. Om du tog ut mindre men också sätter tillbaka mindre så förändrade summan inte, det gör ingen skillnad för henne.

Så i vår analys bestämde vi oss för att räkna allt vatten som inte flyter nedströms, kallat vatten konsumption. Förtatt vatten är inte borta, men det är inte omkring för oss att använda igen på denna tur av vattnets kretslopp.

När en jordbrukare exempelvis irrigerar ett fält, avdunstar något av vattnet eller flyttar genom växter till atmosfären och är inte längre tillgängligt för att användas av en gård nedförsbacke. Vi upptog det vattnet, inte avrinningen (som kan gå till den staden nedströms eller till flyttfåglar!).

Vår modell beräknade vattenförbrukningen av människor och jordbruk över hela världen. Det visar sig att om mycket vatten förbrukas i en vattendrag, vilket innebär att den används och inte kan återanvändas, används den för bevattning. Men bevattnat jordbruk är superkoncentrerat - 75-procenten av vattenförbrukningen genom bevattning sker i bara 6-procenten av alla vattendena i världen. Så i många vattendrag, är inte mycket vatten förbrukat alls - det matas ofta tillbaka till vattnet när det används.

På andra sidan huvudboken behövde vi hålla reda på hur mycket vatten som finns tillgängligt. Vatten tillgängligheten fluktuerar, med översvämningstoppar och torra årstider, så vi räkna upp tillgängligt vatten varje månad, inte bara under genomsnittliga år utan även i våta och torra år. Och vi räknade grundvatten samt ytvatten från floder, sjöar och våtmarker.

På många ställen fyller regn och snöfall grundvatten varje år. Men på andra ställen, som High Plains aquifer i centrala USA, grundvattenreserver bildades för länge sedan och effektivt laddas inte. Detta fossila grundvatten är en begränsad resurs, så det är fundamentalt ohållbart att använda det. För vår mätning av vattenbrist, ansåg vi bara förnybart grundvatten och ytvatten.

Vattenbrist eller vattenstress?

Vi analyserade hur mycket av det förnybara vattnet som finns i en vattendrag vi använder för över 15,000 vattenskyddar världen över för varje månad i våt och torr år. Med de uppgifterna i handen började mina kollegor och jag försöka tolka den. Vi ville identifiera delar av världen som vattnet stressar hela tiden, under torra årstider, eller bara i torka år.

Men det visar sig att det också är svårt att identifiera och definiera vattenspänning. Bara för att en plats använder mycket av sitt vatten - kanske en stad drar mest av vattnet ut ur en flod varje sommar - det betyder inte nödvändigtvis att det är vattenbelastat. Kultur, styrelse och infrastruktur bestämmer om en begränsning av tillgången på vatten är problematisk. Och detta sammanhang påverkar huruvida intag av 55-procent av tillgängligt vatten är bevisligen sämre än att använda 50-procent, eller om två korta månader med vattenbrist är dubbelt så illa som en. Avgränsande vattenbrist omvandlar vattenbrist till en värdebelastad utvärdering av vattenstress.

Ett exempel på en mer detaljerad och lokaliserad åtgärd av risk för sötvattenbrist som använder data från torra årstider och torra år. Blå områden har de lägsta riskområdena eftersom de använder mindre än fem procent av deras årliga förnybara vatten. De mörkaste områdena använder mer än 100 procent av deras förnybara sötvatten eftersom de knackar på grundvatten som inte fylls på. Kate Braumen, författaren förutsatt

För att utvärdera om en vattensamhet är stressad, ansåg vi den gemensamma användnings-tillgängligheten tröskelvärden av 20 procent och 40 procent att definiera måttlig och svår vattenbrist. Dessa nivåer är oftast hänförliga till Malin Falkenmark, som gjorde banbrytande arbete som bedömde vatten för människor. I vår forskning gjorde vi lite grävning och hittade Waclaw Balcerski, dock. Hans 1964-studie (publicerad i en ungerska vattenresursjournalen) i efterkrigs-Europa visade att kostnaden för att bygga vatteninfrastruktur ökade i länder som drog tillbaka mer än 20 procent av deras tillgängliga vatten. Intressant, men knappast en universell definition av vattenstress.

En nyanserad bild

Till slut sänkte vi definitioner av stress och valde att vara beskrivande. I vår studie bestämde vi oss för rapport bråkdelen av förnyelsebart vatten som används årligen av människor, säsongsmässigt och i torra år.

Vad avslöjar denna mätning? Du är nog i trubbel om du använder upp 100-procent av ditt vatten, eller till och med 75-procent, eftersom det inte finns något utrymme för fel under torra år och det finns inget vatten i din flod för fisk eller båtar eller simmare. Men bara lokalt sammanhang kan belysa det.

Vi fann att globalt, bara två procent av vattendomen Använd mer än 75 procent av sitt totala förnybara vatten varje år. De flesta av dessa ställen är beroende av fossilt grundvatten och bevattnar kraftigt. de kommer att springa ur vatten.

Mer av platser som vi känner igen som vattenbegränsade är säsongsmässigt utarmade (nio procent av vattendomen), som står inför vanliga perioder med vattenbrist. Tjugoio procent av världens vattenområden är utarmade i torra år. Det här är de platser där det är lätt att tro att det finns gott om vatten för att göra vad vi vill, men människor kämpar med jämna mellanrum med brist på perioder.

Vi fann också att 68-procenten av vattendomen har mycket låg utarmning; när dessa vattenområden upplever vattenstress, beror det på tillgång, jämlikhet och styrning.

Till vår förvåning fann vi att inga vattendrag var måttligt utarmade, definierade som vattendrag som i ett genomsnittligt år använder upp hälften av deras vatten. Men det visar sig att alla dessa vattendamper är mycket uttömda ibland - de har månader när nästan allt vatten är förbrukat och månader då lite används.

Att hantera vatten för att möta nuvarande och framtida efterfrågan är kritisk. Biofysiska indikatorer, som de vi tittat på, kan inte berätta för oss om vattenbrist är stressigt för samhället eller ekosystemen, men en bra biofysisk indikator kan hjälpa oss att göra användbara jämförelser, målinterventioner, utvärdera risker och se globalt att hitta ledningsmodeller som kan fungera hemma.

Om författaren

Kate Brauman, Lead Scientist Institute på miljöområdet, University of Minnesota.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon