بعضی حوضه های آبی مورد استفاده برای آبیاری در امریکا خالی می شوند/تولید پنبه تا کمتر از ۱۰ درصد کاهش خواهد داشت

در یک مطالعه جدید که توسط دانشمندان آب و هوا در دانشگاه ام آی تی ( MIT ) انجام شده است، اقتصاددان ها و متخصصان کشاورزی دریافته اند که تا سال ۲۰۵۰ مناطق خاصی در کشور به دلیل تاثیر تغییرات آب و هوایی بر سیستم آبیاری، کاهش شدیدی را در عملکرد محصولات کشاورزی تجربه خواهند کرد.

با توجه به گفته های پژوهشگران، منطقه ای که بیش از همه تحت تاثیر قرار می گیرد جنوب غربی خواهد بود. در حال حاضر پیش بینی می شود که بخش کم آب کشور تا نیمه قرن، کاهش در میزان بارش را تجربه کند. بارش کمتر در این منطقه به معنای کاهش جریان آب به سمت حوضه های آبی است که زمین های کشاورزی را آبیاری می کند.

این مطالعه پیش بینی می کند، تولید پنبه، محصول آبی اصلی به ویژه در جنوب غربی و جنوب آریزونا، در بهترین شرایط آبیاری، تا کمتر از ۱۰ درصد کاهش خواهد داشت. به همین ترتیب، ذرتی که در ایالت یوتا پرورش داده می شود و در حال حاضر تنها ۴۰ درصد از عملکرد مطلوب مورد انتظار را برآورده می کند، با کمبود بیشتر آب بر اثر تغییرات آب و هوا تا ۱۰ درصد کاهش خواهد یافت.

در شمال غربی، کمبود آب در بخش بزرگی از مناطقی که حوضه های آبی در آن جا قرار دارند منجربه کاهش شدید امکان آبیاری خوراک دام ها مانند یونجه، علوفه و سایر محصولاتی می شود که برای تغذیه دام ها پرورش داده می شوند.

اگر تلاش ها در جهت کاهش گازهای گلخانه ای و کاهش تغییرات آب و هوا انجام شود، پژوهشگران پیش بینی می کنند که از کمبود آب و کاهش های ناشی از آن در تولید پنبه و علوفه می توان جلوگیری کرد.

نویسنده اول این پژوهش الودی بلانک ( (Elodie Blanc دانشمند محقق در برنامه مشترک ام آی تی در زمینه علم و سیاست های تغییر جهانی می گوید: "در جنوب غربی در دسترس بودن آب برای آبیاری در حال حاضر یک نگرانی است." "اگر ما میزان مصرف آن را کاهش دهیم، این کار می تواند از فشار اضافی مرتبط با تغییرات آب و هوایی و کاهش شدید در آب های جاری در غرب ایالات متحده جلوگیری کند. اما اگر ما هیچ کاری در این رابطه انجام ندهیم در آینده شرایط به مراتب بدتر خواهد شد."

مطالعات بلانک در مجله آینده زمین ( (Earth's Future منتشر شده و همکاران او اروان مونیر ( (Erwan Monier ، یکی از دانش پژوهان اصلی در ام آی تی؛ جاستین کارون ( (Justin Caron ، استادیار در HEC مونترال، و چالرز فانت ( CHARLES FANT ) یکی از دانش آموختگان سابق در دوره پسا دکتری در ام آی تی هستند.

جهانی یکپارچه تر

در حالی که بسیاری از پژوهشگران تاثیرات تغییرات آب و هوایی را بر عملکرد محصولات کشاورزی بررسی کرده اند، مطالعه بلانک یکی از اولین پژوهش ها است که این مسئله را که چگونه تغییرات آب و هوا را بررسی می کند که می تواند در دسترس بودن و توزیع حوضه های آب را که گیاهان آبی به آن وابسته هستند شکل دهد.

مونیر می گوید: "بیشتر مطالعات مبتنی بر مدل سازی که به تاثیر تغییر آب و هوا بر بازده محصولات و سرنوشت کشاورزی نگاه می کنند این مسئله را که آیا آب در دسترس برای آبیاری تغییر خواهد کرد یا نه را در نظر نمی گیرند."

در پیش بینی این که چگونه آب و هوا بازده محصولات آبی را در آینده تحت تاثیر قرار خواهد داد، این پژوهشگران هم چنین عواملی چون جمعیت و رشد اقتصادی مانند تقاضای رقابت آمیز برای آب در بخش های مختلف اجتماعی اقتصادی که پیش بینی می شود با گرم شدن هوا خود آنها نیز تغییر کنند را در نظر گرفته اند. بلانک می گوید: "ما سعی می کنیم تا جایی که امکان دارد نماینده واقعیت باشیم."

برای انجام این کار، این پژوهشگران از مدل سازی برای ۹۹ حوضه رودخانه اصلی در کشور در ترکیب با مدل سیستم یکپارچه جهانی- مدل اتمسفر جامعه- که مجموعه ای است از مدل ها که تکامل اقتصاد، جمعیت شناسی، تجارت و فرآیندهای تجاری را شبیه سازی می کند استفاده کردند. این مدل ها هم چنین شامل انتشار گازهای گلخانه ای و سایر آلوده کننده هایی که نتیجه این فرآیندهاست می شود و آن ها تمام اطلاعات حاصل از مدل آب و هوای جهانی که فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در اتمسفر و در آب های شیرین و اقیانوس ها را شبیه سازی می کند یکی می کند.

مونیر می گوید: "ما به دنبال جهانی یکپارچه تر هستیم و این که چگونه تمام این برهم کنش ها موجب تغییرات در سیستم آبیاری می شود."

"تاکید شدید" بر کمبود

این پژوهشگران تمرکز شبیه سازی جهانی خود را بر روی ایالات متحده قرار دادند و فعالیت های اقتصادی تکامل یافته در مناطق جغرافیایی مختلف برای تعیین میزان نیاز به آب در پنج بخش اصلی را مدل سازی کردند: خنک کننده ترموالکترونیک؛ عرضه عمومی مانند آب آشامیدنی و سایر تسهیلات عمومی؛ تقاضای صنعتی؛ استخراج معدن و آبیاری.

آن ها سپس از یک مدل محصول، برای شبیه سازی نیاز روزانه به آب برای محصولات مختلف که براساس پیش بینی های آن ها از میزان بارش و دما ساخته شده استفاده کردند و این نیازها را با میزانی از آب که پیش بینی می شود تا سال ۲۰۵۰ در حوضه های خاصی برای آبیاری در دسترس باشند مقایسه کردند.

مونیر می گوید: "بزرگترین یافته این است که شما این مسئله را که چگونه در دسترس بودن آب آبیاری در آینده تغییر خواهد کرد و این چگونه بازده محصولات را تحت تاثیر قرار خواهد داد، در نظر بگیرید، در بسیاری از مناطق کاملا تفاوت ایجاد می کند."

بر اساس این مطالعه تا سال ۲۰۵۰، این تیم تحت یک سناریو با عنوان کسب و کار معمول که هیچ کاری برای کاهش گازهای گلخانه ای انجام نمی شود، پیش بینی کردند که تعداد حوضه های آبی در ایلات متحده کمبود آب را تجربه خواهند کرد. بعضی حوضه ها، به ویژه در جنوب غربی، کمبود آب موجود را که بارها برآن تاکید شده بود تجربه می کنند.

این پژوهشگران متوجه شدند که حوضه هایی که بیشترین تاثیر را خواهند پذیرفت، به طور معمول محوطه بزرگی از محصولات آبی را پوشش نمی دهند. برای مثال، با تغییر آب و هوا تولید پنبه به طور قابل توجهی در جنوب غربی کاهش خواهد یافت و عمده تولید پنبه کشور در این منطقه رخ نمی دهد.

مونیر می گوید: "ممکن است در تولید کل محصولات ایالات متحده زیاد مهم نباشد، اما اگر شما در این منطقه بخصوص که قرار است تحت تاثیر قرار گیرد کشاورز باشید، برای شما مهم خواهد بود". "کاری که ما می خواهیم انجام دهیم فراهم کردن اطلاعات مفیدی است که هم کشاورز و هم سرمایه گذار زمین می توانند برای نگاه به آینده و تصمیم گیری برای این که کجا منطقه ی مناسبی برای گسترش کشاورزی آبی است و کجا پرخطرتر است استفاده کنند. ما همچنین می خواهیم این مسئله را روشن کنیم که کاهش دما برای کشاورزی آبی ایالات متحده بهتر از این است که هیچ کاری انجام ندهیم."

چشم انداز تغییر آب و هوا

پژوهشگران تحت سناریوی با عنوان کسب و کار معمول، بازدهی بیشتر برای محصولات آبی مانند گندم، سویا و ذرت خوشه ای را پیش بینی می کنند. تولید بیشتر در این محصولات بر اساس بارش بیشتر که پیش بینی شده است در مرکز ایالات متحده اتفاق افتد با غلظت بیشتر کربن دی اکسید که نیاز به آب را در گیاهان کم می کند ترکیب می شود.

این پژوهشگران پیش بینی می کنند که بازدهی محصول گندم، سویا و ذرت خوشه ای اگر اقدامات برای کاهش دما نیز انجام شود باید حتی بیشتر افزایش یابد. علاوه بر سناریوی کسب و کار معمول، این تیم شبیه سازی خود را تحت دو سناریوی کاهش که در گذشته توسط آژانس حفاظت از محیط زیست ایالت متحده پیشنهاد شده بود و در آن تلاش ها برای کاهش گرم شدن جهانی به میزان دو تا سه درجه سلسیوس، نسبت به زمان پیشا صنعتی شدن انجام شده بود، راه اندازی کردند.

آن ها دریافتند که هر دو سناریوی کاهش باید بازده را برای همه ی محصولات در مقایسه با سناریوی کسب و کار معمول، ازجمله پنبه و علوفه افزایش دهد و این سناریوی جسورانه تر، پتانسیل کاهش فشار کم آبی بر حوضه ها را دارد.

این پژوهشگران همچنان که به پیش می روند، قصد دارند تا شیوه های مختلفی را که از طریق آن تغییر آب و هوا تطبیق پذیری را هدایت می کند و این که چگونه چنین سازگاری هایی الگوهای محصولات و چشم انداز کشاورزی را شکل می دهند در شبیه سازی های شان لحاظ کنند.

مونیر می گوید: "در جهان واقعی، اگر شما کشاورز باشید و سال به سال محصولات شما کاهش یابد ممکن است تصمیم بگرید که من دیگر کشاورزی نمی کنم یا محصول خود را به یک محصول دیگر که به این میزان آب نیاز نداشته باشد تغییر دهید یا ممکن است به جای دیگری بروید". "این گام بعدی است: بخش کشاورزی چگونه خود را منطبق خواهد کرد؟."

مترجم: بهاران پدرام