Comprendere le interazioni di alto livello tra la natura e le persone è essenziale per determinare se una regione soffrirà di scarsità d'acqua in futuro. Questo è un risultato chiave di uno studio intitolato "Trovare la scarsità d'acqua in mezzo all'abbondanza utilizzando modelli del sistema umano-naturale, " in uscita la prossima settimana in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Fino a 2 miliardi di persone in tutto il mondo affrontano carenze idriche ora e in futuro, ha detto l'autore principale dello studio, William Jaeger, un economista del College of Agricultural Sciences dell'Oregon State University. Le scarsità emergenti sono legate a fattori quali la crescita della popolazione, l'aumento del tenore di vita e il cambiamento climatico.

"Le recenti siccità in Occidente hanno sottolineato la vulnerabilità anche delle economie altamente sviluppate alla scarsità d'acqua, " Ha detto Jaeger. "E il cambiamento climatico non farà altro che aumentare la necessità di anticipare la scarsità d'acqua in tutto il mondo." È un compito arduo, Egli ha detto, perché le interazioni tra l'approvvigionamento idrico naturale e la domanda di acqua umana sono complesse, e comportano "collegamenti e feedback" difficili da prevedere.

Il documento si basa su un ampio studio di modellazione di 6 anni, chiamato Willamette Water 2100, che prevedeva la scarsità d'acqua nel bacino del fiume Willamette, nell'Oregon occidentale, fino al 2100. I ricercatori hanno sviluppato un modello computerizzato chiamato Willamette Envision per rappresentare le interazioni di livello fine tra l'approvvigionamento idrico naturale del bacino e le richieste idriche del sistema umano.

Quanto è bello un livello? "Abbiamo modellato i flussi giornalieri di acqua fino alla portata del torrente e al livello del lotto, " ha detto Jaeger. "Abbiamo modellato la quantità di acqua deviata verso il campo di un dato agricoltore in un dato giorno, riflettendo ciò che quel contadino aveva piantato e quando, quando ha piovuto l'ultima volta, e tenendo conto dei probabili profitti di quell'agricoltore e della priorità del diritto all'acqua. Quel livello di dettaglio è raro in un modello, soprattutto avendo dettagli simili per entrambe le parti naturali e umane del sistema."

Anne Nolin, Idrologo OSU e co-ricercatore sul progetto, disse, "Abbiamo imparato cose da questa modellazione accoppiata che non avremmo potuto imparare dalle proiezioni né dalle dinamiche naturali né dai soli sistemi umani".

Willamette Water 2100 ha modellato 20 diversi scenari basati su una varietà di ipotesi, comprese le ipotesi di basso, popolazione media e alta e crescita del reddito, e basso, riscaldamento medio e alto dovuto ai cambiamenti climatici.

Un risultato chiave dello studio è stata l'importanza dell'economia per comprendere la scarsità d'acqua. "L'acqua è molto abbondante nel bacino complessivo, "Jaeger ha detto, "Ma a causa del costo per immagazzinare e trasportare l'acqua, la scarsità può verificarsi in luoghi o momenti specifici, anche se l'acqua in eccesso può essere trovata in altri momenti o in altri luoghi."

La modellazione ha rivelato alcuni risultati controintuitivi, ha detto Jaeger. Uno era che l'espansione urbana avrebbe potuto comportare un minore utilizzo complessivo dell'acqua, piuttosto che di più, perché un acro di case consuma meno acqua di un acro di campi irrigati. "La crescita e l'espansione urbana significano un aumento della domanda di acqua, "Jaeger ha detto, "ma il nostro modello ha mostrato che tutto o parte di questo aumento potrebbe essere compensato quando l'irrigazione nelle vicinanze viene spostata".

Un'altra scoperta illuminante è stata che la quantità di acqua consumata dalle foreste, e l'acqua lasciata nei torrenti per proteggere l'habitat delle specie ittiche minacciate secondo la legge federale, supera di gran lunga le quantità di acqua consumata nelle città e nelle fattorie.

Nel modellare gli effetti del cambiamento climatico, un ovvio fattore esterno della scarsità d'acqua in tutto il mondo, i ricercatori hanno scoperto, ancora, che le componenti umane del modello - le realtà economiche e le leggi e le istituzioni della società che possono creare o bloccare opportunità - fanno una grande differenza in dove, quando e quanto gravemente si sentiranno gli impatti.

"Non discerneresti l'importanza di queste cose da un 10, Vista di 000 piedi di acqua nel bacino di Willamette, " Ha detto Jaeger. "Ecco perché è così cruciale guardare a quelle interazioni di alto livello dell'essere umano con il sistema naturale".

Jaeger spera che Willamette Water 2100 sarà un modello, nel senso più ampio del termine, per altre regioni in quanto anticipano e mitigano le minacce derivanti dalla scarsità d'acqua. "Il nostro progetto è specifico per il Bacino Willamette, " Egli ha detto, "ma pensiamo che molte delle nostre intuizioni potrebbero aiutare le persone in altre parti del mondo a fare i conti con la complessità dei propri problemi di scarsità d'acqua".