В исследовании используется подробное моделирование, чтобы создать, по мнению исследователей, полный спектр сценариев, связанных с наличием воды и ее использованием в будущем. В статье ученые делают вывод, что на большей части территории, где проживает примерно половина населения мира, существует «высокий риск серьезного водного стресса».
Проведя большое количество симуляций будущих сценариев, исследователи обнаружили, что средние показатели прогнозируемого роста и изменения климата в следующие 35 лет в Азии приведут к тому, что примерно на 1 миллиард человек будут испытывать «нехватку воды» по сравнению с сегодняшним днем.И хотя ожидается, что изменение климата окажет серьезное воздействие на водоснабжение во многих частях мира, в исследовании подчеркивается, в какой степени промышленный рост и рост населения могут сами по себе усугубить проблемы с доступом к воде.«Это не просто проблема изменения климата», — говорит Адам Шлоссер, старший научный сотрудник и заместитель директора совместной программы Массачусетского технологического института по науке и политике глобальных изменений и соавтор исследования. «Мы просто не можем игнорировать тот факт, что экономический рост и рост населения в обществе могут иметь очень сильное влияние на наш спрос на ресурсы и то, как мы ими управляем.
А климат, вдобавок ко всему, может привести к значительному усилению этих стрессов».Документ «Прогнозы водного стресса на основе ансамбля сценариев социально-экономического роста и изменения климата: тематическое исследование в Азии» публикуется сегодня в журнале PLOS One. Ведущий автор — Чарльз Фант, исследователь Совместной программы. Остальные соавторы — Шлоссер; Сян Гао и Кеннет Стрзепек, которые также являются исследователями Совместной программы; и Джон Рейли, содиректор совместной программы, старший преподаватель школы менеджмента Слоуна Массачусетского технологического института.
Выявление человеческих и экологических факторовДля проведения исследования ученые основывались на существующей модели, разработанной ранее в Массачусетском технологическом институте, модели Integrated Global Systems Model (IGSM), которая содержит вероятностные прогнозы роста населения, экономического роста, климата и выбросов углерода в результате деятельности человека.
Затем они связали модель IGSM с подробными моделями водопользования для большой части Азии, включая Китай, Индию и многие небольшие страны.Затем ученые выполнили обширную серию повторных прогнозов с использованием различных условий.
В том, что они называют сценарием «справедливого роста», они поддерживали климатические условия постоянными и оценивали влияние экономического роста и роста населения на водоснабжение. В альтернативном сценарии «Справедливый климат» ученые считали рост постоянным и оценивали только последствия изменения климата. А в сценарии «Климат и рост» они изучали влияние роста экономической активности, роста населения и изменения климата.
Такой подход дал исследователям «уникальную возможность выявить человеческие [экономические] и экологические» факторы, ведущие к нехватке воды, и оценить их относительную значимость, говорит Шлоссер.Такой вид моделирования также позволил группе оценить некоторые из конкретных факторов, которые в разной степени влияют на разные страны региона.«Для Китая похоже, что рост промышленности [имеет наибольшее влияние] по мере того, как люди становятся богаче», — говорит Фант. «В Индии рост населения имеет огромное влияние. Он варьируется в зависимости от региона».
Исследователи также подчеркивают, что оценить будущее водоснабжения любого района не так просто, как добавить эффекты экономического роста и изменения климата, и это зависит от сетевого водоснабжения в этом районе и из него. В модели используется сеть водных бассейнов, и, как отмечает Шлоссер, «то, что происходит вверх по течению, влияет на бассейны вниз по течению». Если изменение климата снизит количество осадков вблизи бассейнов, расположенных выше по течению, в то время как население будет расти повсюду, то более остро пострадают бассейны, расположенные дальше от первоначальной нехватки воды.
Будущие направления исследованийИсследовательская группа продолжает работать над связанными проектами, в том числе над проектом по смягчению последствий нехватки воды. Хотя эти исследования еще не завершены, исследователи говорят, что изменение практики водопользования может иметь значительные последствия.
«Мы оцениваем степень, в которой методы смягчения последствий изменения климата и адаптации — такие как более эффективные технологии орошения — могут снизить будущий риск для стран, испытывающих сильную нехватку воды», — говорит Шлоссер. «Наши предварительные результаты указывают на убедительные аргументы в пользу эффективных действий и мер по снижению риска».Исследователи говорят, что они будут продолжать искать способы точной настройки своего моделирования, чтобы уточнить свои оценки вероятности значительного дефицита воды в будущем.
«Основное внимание в этой работе было уделено рассмотрению всего диапазона вероятных результатов», — говорит Шлоссер. «Мы считаем это важным шагом в нашей способности определять источники изменения рисков и широкомасштабные решения по снижению рисков».