Nat. Commun丨虚拟水交易的未来变化

论文内容

研究背景：

虚拟水贸易（VWT）是绿色（土壤湿度）或蓝色（可再生和不可再生）的水量，用于生产农产品，他们在国际市场上进行交易。这种交易可以缓解几个缺水地区的压力。与过去的虚拟水交易相关的潜在节水以及对过去虚拟水交易的分析在研究界越来越受到关注。由于未来的水资源压力可能会使一些地区无法仅通过国内生产来满足其农业需求，这些压力可能由未来的社会经济条件驱动，这些条件预计将导致全球大众运输的相对增加。虽然全球交易的大部分水是绿水或可再生蓝水，但最近的研究发现，从深层含水层中提取不可再生地下水以种植作物的现象越来越多。不可再生地下水的持续枯竭和过度开发在区域和全球都产生了重大的负面影响，包括但不限于地面沉降、最终海平面上升和水质退化。然而，未来所有VWT来源的时空特征通常是未知的。目前文献中仍然没有对未来虚拟水交易的评估。

研究内容:

本研究使用全球变化分析模型（GCAM），一种将社会经济、气候、水、能源和土地系统联系起来的市场均衡模型，以及共享社会经济途径（SSP2）和代表性浓度途径6.0（RCP 6.0）的一切照旧情景组合，发现并量化了整个世纪全球大众运输的增长。考虑到未来的人类和气候影响，VWT在整个世纪中对所有水类型都会增加。虚拟水的出口来自世界各地的特定流域，同时显示出对整个世纪社会经济变化的依赖。首次展示了满足国际农业需求所需的各种水型的量上。考虑到社会经济和气候条件的演变，我们估计未来的区域间虚拟水交易，并发现到2100年可再生水源的交易可能会增加两倍，而不可再生地下水交易可能会至少翻一番。北美的盆地、拉普拉塔河和尼罗河被发现对虚拟水出口做出了广泛贡献，而到本世纪末，非洲、印度和中东的大部分地区严重依赖虚拟水进口。

本研究主要结果：（1）未来的水出口集中在特定地区。（2）只有少数几个流域解决全球农业赤字问题。

Fig.1 SSP2-RCP6.0 农业贸易中嵌入的绿色、蓝色和地下水的年度水流量

Fig.2 2100年按水类型、地区和作物划分的虚拟水贸易通量

Fig.3 2050年和2100年所有部门的流域级虚拟水出口

研究结论：

该研究只关注用于种植农作物的用水，且近90%的蓝水消耗用于农业。但能源和工业产品也在全球市场广泛交易。因此，重要的是要了解这些不同部门的国际贸易以及它在未来可能如何变化。预测未来的贸易变化并非易事，但根据不同的气候和社会经济条件获得估计可以产生广泛的潜在贸易发展途径。此外，尽管本研究的主要重点是一种社会经济情景（SSP2）和一种气候情景（RCP6.0），但未来的研究必须考虑由不同的社会经济和气候条件引起的VWT网络的变化，并且可能产生更大范围的潜在结果。我们对一套SSP-RCP情景中围绕本世纪中叶和末大众运输价值的不确定性进行了初步估计，并鼓励进一步调查以了解各种社会经济和气候减缓情景的变化驱动因素。

转自：“农科学术圈”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！