วิกฤตการณ์น้ำดูเหมือนจะเกิดขึ้นทุกที่ ใน หินเหล็กไฟ, น้ำอาจฆ่าเราได้ ในซีเรีย ภัยแล้งรุนแรงที่สุดในรอบหลายร้อยปี กำลังทวีความรุนแรงของสงครามกลางเมือง แต่สถานที่แห้งแล้งมากมายไม่ได้ขัดแย้งกัน สำหรับ hoopla ทั้งหมด แม้กระทั่ง แคลิฟอร์เนียน้ำยังไม่หมด.

มีน้ำมากบนโลกใบนี้ น้ำจืดหมุนเวียนทั้งหมดของโลกเพิ่มขึ้นประมาณ 10 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร. ตัวเลขนั้นน้อย น้อยกว่าหนึ่งเปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับน้ำในมหาสมุทรและแผ่นน้ำแข็งทั้งหมด แต่ก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน ประมาณสี่ล้านล้าน สระว่ายน้ำขนาดโอลิมปิก. ในทางกลับกัน น้ำไม่สามารถหาได้ในทุกที่ ข้ามอวกาศ มีทะเลทรายและหนองน้ำ เมื่อเวลาผ่านไป ฤดูฝน และปีแห่งความแห้งแล้ง

นอกจากนี้ วิกฤตการณ์น้ำไม่ได้หมายความถึงปริมาณน้ำที่มีอยู่ – ทะเลทรายจะไม่ได้รับผลกระทบจากน้ำถ้าไม่มีใครใช้น้ำ มันเป็นเพียงที่แห้งแล้ง การขาดแคลนน้ำเกิดขึ้นเมื่อเราต้องการน้ำมากกว่าที่เรามี ณ ที่ใดที่หนึ่งในเวลาที่กำหนด

ดังนั้นการพิจารณาว่าส่วนใดส่วนหนึ่งของโลกมีน้ำขังหรือไม่นั้นซับซ้อน แต่สิ่งสำคัญคือเราต้องจัดการความเสี่ยงและวางแผนอย่างมีกลยุทธ์ มีวิธีที่ดีในการวัดความพร้อมใช้งานของน้ำ และด้วยเหตุนี้ ระบุสถานที่ที่อาจเสี่ยงต่อการขาดแคลนน้ำหรือไม่?

เนื่องจากเป็นการวัดว่าเรามีเพียงพอหรือไม่ อัตราส่วนการใช้น้ำต่อปริมาณน้ำที่เพียงพอจึงเป็นวิธีที่ดีในการหาปริมาณการขาดแคลนน้ำ การทำงานกับกลุ่มผู้ทำงานร่วมกัน ซึ่งบางคนดำเนินการ a แบบจำลองแหล่งน้ำระดับโลกที่ล้ำสมัย และบางคน งาน บนพื้น ในสถานที่ที่ขาดแคลนน้ำ ฉันได้คำนวณปริมาณน้ำที่เราใช้ทั่วโลก มันตรงไปตรงมาน้อยกว่าเสียง

ปริมาณการใช้น้ำ ความพร้อมใช้น้ำ

เราใช้น้ำสำหรับดื่ม ทำความสะอาด และทำเสื้อผ้าและรถยนต์ อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่เราใช้น้ำในการปลูกอาหาร เจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์ของ น้ำ เราดึงจากแม่น้ำลำธารและชั้นหินอุ้มน้ำและ เกือบ 90 เปอร์เซ็นต์ของน้ำที่เรา “ใช้” นั้นมีไว้สำหรับชลประทาน.

ปริมาณน้ำที่เราใช้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณหมายถึงโดย "ใช้" การนับจำนวนน้ำที่เราถอนออกจากแม่น้ำ ทะเลสาบ และชั้นหินอุ้มน้ำนั้นสมเหตุสมผลสำหรับบ้านเรือนและฟาร์ม เพราะนั่นคือปริมาณน้ำที่ไหลผ่านก๊อกหรือโรยลงสู่ทุ่งนา

แต่น้ำนั้นไหลลงท่ออย่างมหันต์ เป็นไปได้และน่าจะใช้อีกครั้ง ในสหรัฐอเมริกา น้ำเสียจากบ้านส่วนใหญ่ไหลสู่โรงบำบัด หลังจากทำความสะอาดแล้ว จะปล่อยลงแม่น้ำหรือทะเลสาบที่น่าจะเป็นแหล่งน้ำของคนอื่น น้ำประปาของฉันในมินนีแอโพลิสมาจากแม่น้ำมิสซิสซิปปี้ และน้ำทั้งหมดที่ฉันล้างจะไหลผ่านโรงบำบัดน้ำเสียและกลับสู่แม่น้ำมิสซิสซิปปี้ แหล่งน้ำดื่มสำหรับเมืองต่างๆ ตลอดทางจนถึงนิวออร์ลีนส์

ด้วยเทคโนโลยี "ประหยัดน้ำ" ส่วนใหญ่ น้ำจะถูกนำออกจากแม่น้ำน้อยลง แต่ก็หมายความว่า ใส่น้ำกลับน้อยลง ลงไปในแม่น้ำ มันสร้างความแตกต่างให้กับค่าน้ำของคุณ คุณต้องสูบน้ำให้น้อยลง! อย่างไรก็ตาม เพื่อนบ้านของคุณในเมืองปลายน้ำไม่สนใจว่าน้ำจะไหลผ่านก๊อกของคุณก่อนที่จะถึงเธอหรือไม่ เธอสนใจแต่ปริมาณน้ำในลำธารเท่านั้น หากคุณเอาออกน้อยลงแต่ใส่กลับน้อยลงเพื่อให้ยอดรวมไม่เปลี่ยนแปลง ก็ไม่สร้างความแตกต่างให้กับเธอ

ในการวิเคราะห์ของเรา เราตัดสินใจนับน้ำทั้งหมดที่ไม่ไหลตามน้ำเรียกว่า ปริมาณการใช้น้ำ. น้ำที่ใช้แล้วไม่หมด แต่ไม่มีให้เราใช้อีกในเทิร์นนี้ วัฏจักรของน้ำ.

ตัวอย่างเช่น เมื่อชาวนาทดน้ำในทุ่ง น้ำบางส่วนระเหยหรือเคลื่อนตัวผ่านพืชสู่ชั้นบรรยากาศ และไม่สามารถใช้ได้อีกต่อไปสำหรับฟาร์มที่ตกต่ำลงเขา เรานับน้ำนั้นไม่ใช่น้ำที่ไหลบ่า นกอพยพ!)

แบบจำลองของเราคำนวณการใช้น้ำโดยผู้คนและเกษตรกรรมทั่วโลก ปรากฎว่าหากมีการใช้น้ำปริมาณมากในลุ่มน้ำ หมายความว่ามีการใช้น้ำและไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในทันที ก็จะถูกนำมาใช้เพื่อการชลประทาน แต่เกษตรชลประทานมีความเข้มข้นสูง – 75 เปอร์เซ็นต์ของการใช้น้ำโดยการชลประทานเกิดขึ้นเพียง 6 เปอร์เซ็นต์ของลุ่มน้ำทั้งหมดในโลก. ดังนั้นในแหล่งต้นน้ำหลายแห่ง จึงไม่มีการใช้น้ำมากนัก – มักจะถูกป้อนกลับเข้าไปในแหล่งต้นน้ำหลังจากใช้ไปแล้ว

อีกด้านหนึ่งของบัญชีแยกประเภท เราต้องคอยติดตามว่าน้ำมีมากแค่ไหน ความพร้อมใช้ของน้ำจะผันผวนตามช่วงน้ำท่วมสูงสุดและฤดูแล้ง เราจึงนับปริมาณน้ำที่ใช้ได้ในแต่ละเดือน ไม่ใช่แค่ในปีเฉลี่ยเท่านั้น แต่ในช่วงปีเปียกและแห้งด้วย และเรานับน้ำบาดาลเช่นเดียวกับน้ำผิวดินจากแม่น้ำ ทะเลสาบ และพื้นที่ชุ่มน้ำ

ในหลายสถานที่ ปริมาณน้ำฝนและหิมะจะเติมน้ำใต้ดินในแต่ละปี แต่ที่อื่นเช่น ชั้นหินอุ้มน้ำที่ราบสูง ในภาคกลางของสหรัฐ ปริมาณน้ำบาดาลได้ก่อตัวขึ้นเมื่อนานมาแล้วและไม่สามารถชาร์จใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ น้ำบาดาลฟอสซิลนี้เป็นทรัพยากรที่มีจำกัด ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้วการใช้น้ำนั้นไม่ยั่งยืน สำหรับการวัดการขาดแคลนน้ำ เราพิจารณาเฉพาะน้ำบาดาลและน้ำผิวดินทดแทนเท่านั้น

การขาดแคลนน้ำหรือความเครียดจากน้ำ?

เราวิเคราะห์ว่าน้ำหมุนเวียนที่มีอยู่ในลุ่มน้ำเราใช้ไปมากเพียงใด กว่า 15,000 แหล่งต้นน้ำทั่วโลก ในแต่ละเดือนในปีที่เปียกและแห้ง ด้วยข้อมูลเหล่านั้น เพื่อนร่วมงานของฉันและฉันเริ่มพยายามตีความข้อมูลนั้น เราต้องการระบุส่วนต่างๆ ของโลกที่ต้องเผชิญกับความเครียดจากน้ำตลอดเวลา ในช่วงฤดูแล้ง หรือเฉพาะในปีที่แห้งแล้งเท่านั้น

แต่ปรากฎว่าการระบุและกำหนดความเค้นของน้ำก็ยากเช่นกัน เพียงเพราะสถานที่ใช้น้ำมาก บางทีเมืองอาจดึงน้ำส่วนใหญ่ออกจากแม่น้ำทุกฤดูร้อน ซึ่งไม่ได้หมายความว่าจะมีน้ำมากเสมอไป วัฒนธรรม ธรรมาภิบาล และโครงสร้างพื้นฐานเป็นตัวกำหนดว่าการจำกัดการใช้น้ำเป็นปัญหาหรือไม่ และบริบทนี้มีอิทธิพลต่อว่าการบริโภคน้ำที่มีอยู่ร้อยละ 55 นั้นแย่กว่าการใช้น้ำร้อยละ 50 หรือไม่ หรือการขาดน้ำเป็นเวลาสองเดือนสั้นๆ นั้นเลวร้ายเป็นสองเท่าของการใช้น้ำครั้งเดียวหรือไม่ การแบ่งเขตการขาดแคลนน้ำจะเปลี่ยนปัญหาการขาดแคลนน้ำให้เป็นการประเมินความเครียดจากน้ำที่มีคุณค่า

ตัวอย่างการวัดความเสี่ยงการขาดแคลนน้ำจืดที่มีรายละเอียดและเป็นภาษาท้องถิ่นซึ่งใช้ข้อมูลจากฤดูแล้งและปีแห้ง พื้นที่สีน้ำเงินมีพื้นที่เสี่ยงต่ำที่สุดเนื่องจากใช้น้ำหมุนเวียนต่อปีน้อยกว่าร้อยละห้า พื้นที่ที่มืดที่สุดใช้น้ำจืดหมุนเวียนมากกว่า 100 เปอร์เซ็นต์เนื่องจากใช้น้ำบาดาลที่ไม่ได้เติม เคท บราวเมน, ผู้เขียนให้ไว้

เพื่อประเมินว่าลุ่มน้ำมีความเครียดหรือไม่ เราพิจารณาความพร้อมใช้งานทั่วไป เกณฑ์ 20 เปอร์เซ็นต์และ 40 เปอร์เซ็นต์ เพื่อกำหนดความขาดแคลนน้ำในระดับปานกลางและรุนแรง ระดับเหล่านี้มักเกิดจาก มาลิน ฟัลเคนมาร์คที่ได้ทำงานที่ก้าวล้ำในการประเมินน้ำเพื่อประชาชน ในการทำวิจัย เราได้ขุดค้นและพบว่า วาคลอว์ บัลเซอร์สกี้, อย่างไรก็ตาม. การศึกษาของเขาในปี 1964 (ตีพิมพ์ในวารสารทรัพยากรน้ำของฮังการี) เกี่ยวกับยุโรปหลังสงครามแสดงให้เห็นว่าต้นทุนในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำเพิ่มขึ้นในประเทศต่างๆ ที่ถอนน้ำมากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ของน้ำที่มีอยู่ ที่น่าสนใจ แต่แทบจะไม่มีคำจำกัดความสากลของความเครียดจากน้ำ

ภาพที่เหมาะสมยิ่ง

ในท้ายที่สุด เราเลี่ยงคำจำกัดความของความเครียดและเลือกที่จะอธิบาย ในการศึกษาของเรา เราตัดสินใจที่จะ รายงาน เศษส่วนของน้ำหมุนเวียนที่คนใช้ทุกปี ตามฤดูกาล และในปีที่แล้ง

ตัวชี้วัดนี้เปิดเผยอะไร? คุณอาจประสบปัญหาหากคุณใช้น้ำจนหมด 100 เปอร์เซ็นต์ หรือแม้แต่ 75 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากไม่มีที่ว่างสำหรับข้อผิดพลาดในปีที่แห้งแล้ง และไม่มีน้ำในแม่น้ำสำหรับตกปลา เรือ หรือนักว่ายน้ำ แต่เฉพาะบริบทในท้องถิ่นเท่านั้นที่สามารถให้ความกระจ่างได้

เราพบว่าทั่วโลก เพียงสองเปอร์เซ็นต์ของลุ่มน้ำ ใช้น้ำหมุนเวียนมากกว่าร้อยละ 75 ในแต่ละปี สถานที่เหล่านี้ส่วนใหญ่อาศัยน้ำใต้ดินจากซากดึกดำบรรพ์และการชลประทานอย่างหนัก น้ำจะหมด

เพิ่มเติมจาก ที่ที่เรามองว่าจำกัดการใช้น้ำ หมดไปตามฤดูกาล (ร้อยละเก้าของแหล่งต้นน้ำ) ประสบปัญหาขาดแคลนน้ำเป็นประจำ ร้อยละ XNUMX ของแหล่งต้นน้ำของโลกหมดลงในปีที่แห้งแล้ง เหล่านี้เป็นสถานที่ที่ง่ายที่จะเชื่อว่ามีน้ำมากมายที่จะทำสิ่งที่เราชอบ แต่ผู้คนต้องดิ้นรนกับช่วงเวลาขาดแคลนกึ่งปกติ

นอกจากนี้เรายังพบว่าร้อยละ 68 ของลุ่มน้ำมีการสูญเสียต่ำมาก เมื่อลุ่มน้ำเหล่านั้นประสบกับความเครียดจากน้ำ เป็นเพราะการเข้าถึง ความเสมอภาค และธรรมาภิบาล

ที่น่าประหลาดใจคือ เราพบว่าไม่มีแหล่งต้นน้ำใดที่ขาดแคลนน้ำในระดับปานกลาง ซึ่งหมายถึงแหล่งต้นน้ำที่ในแต่ละปีโดยเฉลี่ยใช้น้ำถึงครึ่งหนึ่ง แต่ปรากฎว่าลุ่มน้ำเหล่านี้หมดลงอย่างมากในบางครั้ง – มีเวลาเดือนที่น้ำเกือบทั้งหมดถูกใช้ไป และเดือนที่มีการใช้น้ำเพียงเล็กน้อย

การจัดการน้ำเพื่อตอบสนองความต้องการในปัจจุบันและอนาคตเป็นสิ่งสำคัญ ตัวชี้วัดทางชีวฟิสิกส์ เช่น สิ่งที่เราดู ไม่สามารถบอกเราได้ว่าปัญหาการขาดแคลนน้ำสร้างความเครียดให้กับสังคมหรือระบบนิเวศที่ใด แต่ตัวบ่งชี้ทางชีวฟิสิกส์ที่ดีสามารถช่วยให้เราทำการเปรียบเทียบที่เป็นประโยชน์ กำหนดเป้าหมายการแทรกแซง ประเมินความเสี่ยงและ มองไปทั่วโลก เพื่อค้นหาโมเดลการจัดการที่อาจทำงานที่บ้านได้

เกี่ยวกับผู้เขียน

Kate Brauman หัวหน้าสถาบันนักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยมินนิโซตา

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน