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无形的水附加费:气候变暖增加了圣华金谷的作物用水需求

本站发布时间:2024-03-18 16:24:35

加州大学未来安全用水项目的研究人员最近发现,作物用水需求的增加解释了自1980年以来农业用水平衡累积赤字的一半,加剧了对地下水供应枯竭和地表水进口波动的用水依赖

加利福尼亚州的圣华金谷拥有地球上最肥沃的土壤。这里种植的作物出口到世界各地。根据加州食品和农业部的数据,在更大的中央山谷种植了250多种不同的作物,每年价值300亿美元。该地区占加州灌溉土地的75%,占全国灌溉土地的17%。它的农场提供了全国四分之一的食物和40%的水果和坚果

种植这些作物需要水。为了弥补山谷地中海气候下生长季节的降水不足,通过地表水源和地下水水源相结合的方式提供灌溉

地表水供应有限的农业越来越依赖地下水开采;例如在干旱期间;以及当作物需水量高时。这两种情况通常都出现在圣华金谷,在过去几十年里,该地区的地下水储量不断枯竭

研究人员Kelly Moyers是当时的博士后学者,也是最近发表在《公共科学图书馆·水》上的这项研究的主要作者,该研究关于随着气候变暖,作物对水的需求增加。SWF团队包括加州大学默塞德分校教授John Abatzoglou和Josue Medellí;n-Azuara和加州大学洛杉矶分校教授Alvar Escriva Bou作为共同撰稿人。SWF主任、加州大学默塞德分校教授Joshua Viers是通讯作者和资深作者

研究人员使用数据估计了过去40年圣华金谷的作物需水量。他们重点关注气候对作物用水需求的影响,避免了土地利用和管理实践变化的混杂因素

研究人员将这种气候导致作物需水量增加的现象称为无形的水附加费。他们发现,在过去十年中,这种无形的农业水附加费使圣华金谷的作物需水量每年增加约65万英亩英尺,其容量大于弗雷斯诺附近圣华金河上Millerton水库的容量

与1980–研究中使用的2011年基线。通过对累积异常的分析,研究人员表明,过去四十年来作物用水需求的长期增长解释了农业用水预算累积赤字的一半,预计这一趋势在未来还会恶化

农业干旱不仅是由降水不足引起的,现在更多的是由于地表或地下水储量不足,无法满足日益增长的作物需求

报告合著者Medellin Azuara表示:“由于我们地区高度依赖地表水进口和地下水,如本研究所示,地下水调节和蒸发需求增加的结合将进一步挑战我们的水管理选择。”。他补充道,蒸发损失的增加也适用于水库等开放水体,使有管理的蓄水层在潮湿年份更具吸引力

阿巴佐格鲁说:“春季积雪的长期减少是该州气候变暖的标志性症状。我们的研究表明,这种随着气候变暖而增加的作物需水量的隐性税收,正从农业水资源的角度向伤口撒盐。”

尽管作物对气候变暖有潜在的农艺适应和反应,但作物对水的需求增加给全球水果和坚果供应的可持续性增加了压力,并呼吁改变管理和政策,以考虑不断变化的小气候

这是在美国西部缺水地区建立气候抵御能力的“未来安全用水”方法的标志,Viers总结道,“将高分辨率数据纳入决策过程,不仅为更有效地管理我们的食品、能源和水系统提供了可操作的见解,还证明了在我们的高等教育机构进行的研究的价值。”

More information: Kelley Moyers et al, An invisible water surcharge: Climate warming increases crop water demand in the San Joaquin Valley's groundwater-dependent irrigated agriculture, PLOS Water (2024). DOI: 10.1371/journal.pwat.0000184

Provided by University of California

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