«Орошение будущих плантаций биомассы для производства энергии без устойчивого управления водными ресурсами в сочетании с ростом населения может удвоить как площадь в мире, так и количество людей, испытывающих серьезный дефицит воды, к концу столетия, согласно нашему компьютерному моделированию», – говорит ведущий автор Фабиан Стензель из Потсдамского института исследований воздействия на климат (PIK), который разработал исследовательскую идею в Летней программе молодых ученых Международного института прикладного системного анализа (IIASA). «Однако устойчивое управление водными ресурсами может почти вдвое снизить дополнительный водный стресс по сравнению с другим проанализированным сценарием сильного изменения климата, не смягчаемого производством биоэнергии."
Необходимо как политическое регулирование, так и улучшения на фермах
«Устойчивое управление водными ресурсами означает как политическое регулирование, такое как ценообразование или схемы распределения воды – для уменьшения количества воды, забираемой из рек, так и улучшения на фермах для более эффективного использования воды», – говорит соавтор Сильвия.
Трамберенд из МИПСА. Это могут быть цистерны для сбора дождевой воды или мульчирование для уменьшения испарения. "Кроме того, устойчивое управление водными ресурсами включает в себя сохранение надежных речных стоков для обеспечения ненарушенных экосистем в реках и вдоль них. Управление реками вверх и вниз по течению может фактически потребовать международного сотрудничества, требующего более трансграничного управления реками, а также между различными водопользователями – это задача, стоящая перед комплексным управлением водными ресурсами."
В значительной степени устраненное глобальное потепление вместе с ростом населения увеличило бы количество людей, испытывающих водный стресс, примерно на 80% в симуляциях.
Расширенное использование биоэнергии с улавливанием и хранением углерода может ограничить изменение климата: когда растения растут, они поглощают CO2 из воздуха и встраивают его в свои стволы, ветки и листья. Если эта биомасса сжигается на электростанциях, а CO2 улавливается из выхлопных газов и хранится под землей (улавливание и хранение углерода, сокращенно CCS), это в конечном итоге может помочь уменьшить количество парниковых газов в нашей атмосфере – ученые называют это “ отрицательным ” выбросы ‘.
Во многих сценариях они считаются необходимыми для достижения амбициозных целей по смягчению последствий изменения климата, если прямое сокращение выбросов происходит слишком медленно, и для уравновешивания любых оставшихся выбросов парниковых газов, которые трудно или невозможно сократить, например, потенциально в авиации, определенных типах промышленности или в животноводстве.
Нехватка воды остается огромной проблемой
«Согласно существующим сценариям, плантации биомассы могут увеличиться до 6 миллионов квадратных километров, если глобальное потепление будет ограничено 1.5 градусов по Цельсию к концу века, наиболее амбициозная из двух температурных целей Парижского соглашения », – говорит соавтор Дитер Гертен из PIK. «Мы используем эти входные данные сценария для моделирования в нашей модели глобального растительного и водного баланса с высоким разрешением, чтобы изучить последствия для пресной воды.
В то время как существенное орошение, подразумеваемое в сценарии «биоэнергия плюс CCS», включая рост населения, предполагает 100% -ное увеличение числа людей, испытывающих водный стресс, в сочетании с устойчивым управлением водными ресурсами это число сокращается до 60%. Это, конечно, по-прежнему растет, поэтому на столе есть сложные компромиссы."
Регионы, которые уже сегодня страдают от нехватки воды, будут больше всего затронуты сценарием изменения климата, например, Средиземноморье, Ближний Восток, северо-восток Китая, Юго-Восток и юг Западной Африки. В сценарии «биоэнергетика плюс CCS» без устойчивого управления водными ресурсами высокий водный стресс распространяется на некоторые, в противном случае, не затронутые регионы, такие как восток Бразилии и большие части Африки к югу от Сахары. Здесь в анализируемом сценарии предполагаются большие площади плантаций биомассы, нуждающиеся в орошении.
Необходимо учитывать цели устойчивого развития и планетарные границы
Смягчение последствий изменения климата – одна из целей в области устойчивого развития (ЦУР), которые мир согласился достичь. Связь вода-энергия-окружающая среда, изученная в этом исследовании, подчеркивает, что на пути к устойчивости необходимо учитывать все затронутые ЦУР.
«Цифры показывают, что в любом случае устойчивое управление водными ресурсами – это проблема, которую необходимо срочно решить», – говорит соавтор Вольфганг Лучт, руководитель исследовательского отдела анализа систем Земли PIK. "Это новое исследование подтверждает, что меры, которые в настоящее время рассматриваются для стабилизации нашего климата, в данном случае биоэнергетика плюс CCS, должны учитывать ряд дополнительных измерений нашей системы Земли – водные циклы являются одним из них.
Риски и компромиссы должны быть тщательно рассмотрены, прежде чем запускать крупномасштабную политику, которая устанавливает рынки биомассы и инфраструктуру. Концепция планетных границ рассматривает всю систему Земли, включая, помимо прочего, климат. В частности, целостность нашей биосферы должна быть признана для защиты безопасного рабочего пространства для человечества."