Исследования предупреждают, что глобальная практика ведения сельского хозяйства приводит к тепловому стрессу и нехватке воды

Три новых громких исследования под руководством доктора Йи Яо (Vrije Universiteit Brussel и ETH Zurich) показывают, что, хотя ирригацию можно рассматривать как инструмент смягчения экстремальной жары, ее преимущества будут сопровождаться отрицательными последствиями.

В первом исследовании опубликовано в Природные коммуникации Изучив исторические данные об ирригации за 1901–2014 годы, команда изучила, как расширение ирригации повлияло на экстремальную жару. Используя шесть современных моделей системы Земли, чтобы повысить достоверность результатов, они обнаружили, что ирригация помогла снизить частоту очень высоких температур воздуха («экстремальная сухая жара») в интенсивно орошаемых регионах.

Однако, поскольку орошение также повышает влажность воздуха, его смягчающий эффект на «влажно-тепловой» стресс (точный термин — температура по влажному термометру) был гораздо слабее.

«Мы знаем, что для людей влажное тепло может быть более опасным, чем сухое. При одинаковой абсолютной температуре уровень влажности сильно влияет на их способность справляться с тепловым стрессом», — заявляет доктор Йи Яо, ведущий автор исследования и научный сотрудник ETH Zurich, который проводил это исследование во время своей докторской диссертации. в ВУБе.

«В исследовании мы показываем, что в некоторых частях мира ирригация усугубила влажно-тепловой стресс. Это может поставить под угрозу миллионы людей, живущих в этих районах», — добавляет он.

Во втором исследовании также опубликовано в Природные коммуникацииИсследователи заглянули в будущее и спрогнозировали, как будущие выбросы парниковых газов и методы орошения вместе будут формировать риски сухого и влажного теплового стресса в течение этого столетия. Для этого они провели будущее моделирование с использованием модели системы Земли с различными путями выбросов и сценариями орошения.

Они показывают, что, хотя ирригация может в некоторой степени помочь смягчить экстремальную засушливую жару, она не может противостоять общей тенденции к потеплению.

«Прогнозы показывают, что люди будут сталкиваться с еще многими часами чрезвычайно влажной жары каждый год — в некоторых тропические регионыболее тысячи дополнительных часов в год по сравнению с прошлым. К этим условиям будет чрезвычайно сложно адаптироваться», — предупреждает профессор Вим Тьери. учёный-климатолог в ВУБе и старший автор обоих исследований.

«Исследование с тревогой показывает, что ирригация будет иметь тенденцию усиливать риски влажной жары в таких местах, как Южная Азия, где уже сегодня из года в год возникают опасные для жизни волны тепла. В предыдущем исследовании мы подсчитали, что около трех четвертей детей, родившихся в Индии в 2020 году, переживут беспрецедентное в течение всей жизни воздействие волн жары, если предположить, что мы продолжим наш путь выбросов».

В третьем исследовании опубликовано в Природа Водакоманда изучила, как глобальное распространение ирригации повлияло на ресурсы пресной воды в исторических масштабах.

«Используя семь передовых моделей системы Земли в рамках упражнения по взаимному сравнению моделей, мы обнаружили, что расширение орошения с 1901 года значительно увеличило потери воды с суши из-за увеличения испарения, истощение, которое не было компенсировано изменениями в местных осадках», – объясняет доктор Яо.

Это означает, что из-за быстрого расширения орошения в сельском хозяйстве больше воды уходит с земли, чем возвращается на нее в виде осадков. Этот дисбаланс привел к значительным региональным потерям воды, особенно в горячих точках сельскохозяйственного орошения. В некоторых из этих регионов запасы воды на суше сократились на 500 мм с 1901 по 2014 год, в частности, в Южной Азии и Центральной Северной Америке.

«Наше исследование вызывает тревогу по поводу того факта, что и ирригация, и изменение климата истощают почвы, реки и грунтовые воды, вызывая обеспокоенность по поводу долгосрочной водной безопасности», — предупреждает доктор Яо.

«Вызывает беспокойство то, что основные ирригационные регионы уже идут по неустойчивому пути и требуют срочного внедрения водосберегающих технологий: эффективных методов орошения, например, путем установки капельных или спринклерных систем, и перехода к культурам, которые требуют меньше воды, чтобы предотвратить дальнейшее истощение жизненно важных запасов пресной воды», – заключает профессор Тьери.

Эти результаты дают четкий сигнал: ирригация, охлаждающая воздух, не дает полной картины. Когда тепло сочетается с влажностью, орошение фактически увеличивает риск для здоровья человека. Поэтому планирование адаптации к растущему воздействию изменения климата на сельское хозяйство должно выходить за рамки простого расширения орошения. Оно должно улучшиться орошение эффективности, чтобы истощение водных ресурсов, а также человеческие тепловой стресс эскалация ограничена.

Возможно, самое главное, мы должны сократить выбросы парниковых газов сегодня, чтобы ограничить наихудшие последствия повышения глобальной температуры.