美國加加利福尼亞大學“確保未來用水安全”(Secure Water Future,SWF)項目的研究人員最近發現,自 1980 年以來,農作物的需水量增加,是造成農業水平衡累積赤字的一半原因,并且加劇了地下水供應枯竭和地表水進口波動的用水依賴。
惜水如金。Mathis畫(法國),第五屆國際少兒環保公益繪畫大賽參賽作品。攝:Linda
加利福尼亞州的圣華金河谷擁有地球上肥沃的土壤之一。這里種植的農作物出口到世界各地。據加州食品和農業部稱,較大的中央山谷種植著250多種不同的作物,每年產生價值約300億美元。該面積占加州水澆地的75%,占全美國水澆地的17%。這里的農場提供了全國四分之一的糧食和40%的水果及堅果。
為了彌補山谷地中海氣候生長季節降水的不足,這些作物通常都需要通過地表水和地下水源的結合進行灌溉。
在地表水供應有限(例如干旱期間)和農作物需水量高的情況下,農業對地下水抽水的依賴越來越大。這兩種情況在圣華金河谷經常存在,該地區在過去幾十年里地下水儲備不斷加速枯竭。
凱利·莫耶斯 (Kelly Moyers),當時的博士后研究員,是最近在PLOS Water期刊上發表的這項研究的主要作者,該研究主要探討氣候變暖導致作物需水量增加。SWF團隊包括加州大學默塞德分校教授 John Abatzoglou 和 Josue Medellín Azuara以及加州大學洛杉磯分校教授 Alvar Escriva-Bou 作為共同作者。SWF主任、加州大學默塞德分校教授 Joshua Viers是研究的通訊作者和資深作者。
研究人員利用數據估算了圣華金河谷過去40年的農作物需水量。他們關注氣候對作物需水量的影響,避免改變土地利用和管理實踐的混雜因素。研究人員將這種氣候引起的作物需水量增加的現象稱為隱形用水附加費。他們發現,在過去十年中,這種無形的農業用水附加費使圣華金河谷的農作物用水需求每年增加約65萬英畝英尺(約8億噸水),這一用水量超過了弗雷斯諾附近圣華金河上米勒頓水庫的容量。與研究中使用的 1980-2011 年基線相比,增加了4.4%。
研究人員通過對累積異常的分析表明,過去四十年來農作物需水量的長期增長解釋了農業用水預算累積赤字的一半的原因,預計這種趨勢預計再未來將進一步惡化。
農業干旱不僅是由于降水不足造成的,現在更常見的是由于地表水或地下水儲備不足,無法滿足日益增長的作物需求。
“由于我們地區高度依賴地表水進口和地下水,如本研究所示,地下水調節和蒸發需求增加相結合,將進一步挑戰我們的水管理選擇,”該研究的合著者Medellín Azuara說。報告。他補充說,蒸發損失的增加也適用于水庫等開放水體,這使得管理含水層儲存在潮濕的年份更重要。
Abatzoglou 說“春季積雪的長期減少是該本地氣候變暖的標志性癥狀。研究表明,從農業水資源的角度來看,氣候變暖所導致的農作物需水量增加這種隱性附加費正在傷口上撒鹽,”
盡管農藝學和作物對氣候變暖都有一定的反應并存在潛在的適應能力,但作物需水量的增加給全球水果和堅果供應的可持續性帶來了壓力,我們需在考慮水文氣候的變化的基礎上,改變管理和政策。
守護生命之水。Aima(美國,9歲)。圖片來源:第五屆國際少兒環保公益繪畫大賽參賽作品。攝:Linda
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編譯 | LYJ
審 | Daisy
排版 | 綠葉
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來源: 海洋與濕地