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全球粮食需求增长 致地下水资源面临枯竭

时间:2012-04-11 10:06

来源:网易探索

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4月11日,为了满足日益增长的粮食需求,保证农业用水便成为重中之重。为此,印度、中国和中东地区的很多农民使用电动水泵抽取地下水。这种做法不仅导致地下水面临枯竭同时也提高了当地的电力供应压力。以印度古吉拉特邦为例,一些地区的地下水位骤降了600英尺(约合182米),需要功率更大的水泵抽水,进一步加大了电网的负担,同时也减少了其他地区可能获取的电量。专家们警告称这种具有不可持续性的做法正导致这些地区的农业陷入危险境地。

不可持续 陷入险地

印度古吉拉特邦北部是一个半干旱地区,容易发生旱灾,一年内的几乎所有降雨都集中在6月至9月的雨季。但在过去30年时间里,很多农作物和乳牛场却是一片绿色的景象,即使在干旱季节也是如此。造成这种现象的原因在于当地农民投资打井和购买水泵,抽取地下深处蓄水层的水。此外,印度政府也采取电费补贴和价格优惠等举措大力支持农业生产。

抽取地下水并没有对环境造成可怕影响。不过,由于大量抽水,一些地区的地下水位骤降了600英尺(约合182米),需要功率更大的水泵抽水,因而进一步加大了电网的负担,同时也减少了其他地区可能获取的电量。

古吉拉特邦是地下水损耗和农业生产不具有可持续性的一个极端例子,印度其他地区、中国以及中东也存在这种现象。为了保证粮食产量,当地政府必须满足农业用水需要,但大量抽取地下水的做法也提高了用电需求,加大供电压力。专家们警告称这些地区的农业已经陷入危险境地,原因就在于能源和地下水之间没有形成一种具有可持续性的关系。

过度抽取地下水不仅导致蓄水层干涸和最终影响农田用水,同时也会提高土壤盐分和二氧化碳排放量。雪上加霜的是,气候变化进一步加剧了这种趋势。由于无力承担昂贵的钻井设备,贫苦的农民往往遭受最严重的影响。哥伦比亚大学地球研究所水中心的教授维杰·莫迪表示:“我认为古吉拉特邦农民的做法可以谅解,因为他们毕竟处在缺水地区。但为了具有可持续性,他们需要找到一条让自己、用电和环境实现三赢的途径,这非常关键。”莫迪指出人们有理由感到担忧,但他同时也认为这是一个可以解决的问题。

2050年粮食需增产70%

古吉拉特邦以及其他地区面临的挑战通常被称之为“水-能源关系”。泛泛地说,水-能源关系主要指水和能源之间相互依存的关系。独立国际研究机构——斯德哥尔摩环境研究所的高级研究员霍尔格·霍夫表示,解决水-能源关系就是要寻找行之有效的举措打破它们受到的约束,让能源的利用实现最优化,同时消除一切效率低下的做法。政府很清楚他们的目标,但执行时面临巨大难度。多年来,水资源部门和能源部门一直各做各的,而不是进行合作。

随着全球人口不断增长,对资源的需求也日益提高。根据斯德哥尔摩环境研究所的和联合国粮食农业组织的数据,如果不在很大程度上改变食品生产方式和能源消耗方式,2050年的粮食产量需要提高大约70%才能满足需求,2035年的一次能源消耗量则将提高50%。

根据英国东安格利亚大学3月公布的研究发现,中国用于农业灌溉的地下水消耗量自1950年以来增加了9倍。据研究人员估计,一些地区的抽水系统作业深度达到230英尺(约合70米),每年的二氧化碳排放量超过3000万吨,大约相当于整个新西兰的排放量。研究人员将原因归咎于使用廉价电力的抽水设施的大规模扩张以及抽水技术的普及程度提高。

印度9邦地下水告急

印度是世界上最大的地下水消耗国,根据政府提供的数据,印度农业用电的消耗量在1970年至2009年间增长了25倍,是全国电量消耗量增长速度的两倍多。根据国际水资源管理研究所进行的新研究,包括古吉拉特邦在内的印度9个邦地下水状况陷入危急状态,地下水的抽取量超过了蓄水层长期再补充过程所能承受的程度。国际水资源管理研究所的德里高级研究员阿迪蒂·穆克赫吉指出:“印度大部分地区的农业、地下水和用电形成了一种令人担忧的关系,地下水和用电的不可持续性趋势支撑着农业的增长,这种依赖最终会威胁到农业生产。”

这种现象背后的驱动因素就是数以百万计使用廉价电力的电动水泵。印度每年的农业用电补贴估计可达到90亿美元,10年前是60亿美元。莫迪表示,在古吉拉特邦,虽然最近几年的电费不断提高,但农民的电费仍只有实际电力成本的大约20%。世界银行环境与能源部门的资深经济学家乔恩·斯特兰德在一份有关政策研究的报告中指出,解决蓄水层过度损耗问题的最理想方式就是提高电费,涵盖全部电力成本,尤其要对抽取地下水的水泵用电征收更多电费。额外的电费能够促使农民减少地下水抽取量,进而遏制因过度抽水导致的地下水位下降。他说:“很多农民都在抽取地下蓄水层的水,他们彼此互不干涉,基本上不会想到保护地下水资源,让其他农民受益。”

安装电表 遏制偷电

目前,印度政府正在调整水政策。一份草案建议提高农业用电价格,使其更接近真实电力成本。但哥伦比亚水中心指出,支付全额电价是古吉拉特邦的农民很难承受的,因此不具有可行性。现在,古吉拉特邦北部地区已经出现一些喜人变化,虽然目前对这些变化所能带来的影响下结论仍为时尚早。10年前,蓄水层快速消耗成为当地的一个标志,几乎达到崩毁边缘。代表农民利益的游说团力量强大,对抗安装电表的做法。此外,当地偷电现象较为严重,用力供应也非常不稳定。

国际水资源管理研究所的研究人员建议制定电力配给计划,提供不间断的电力,尽可能满足灌溉用电需求。古吉拉特邦政府采纳了这一建议,投资大约2.6亿美元建设独立的输电线路,将农业用电和非农业用电分离。这项举措被称之为“点亮乡村”(Lighted Villag),虽然听起来是在浪费金钱,但最终实现了政府发展农村电气化的目标,刺激农村经济发展。此外,输电线路安装了电表,遏制了偷电现象。国际水资源管理研究所水政策首席研究员马达尔·萨马德在提到这项举措时说:“虽然我搞不懂‘点亮乡村’计划背后的经济学,但这确实是一项聪明的政策。”“点亮乡村”计划让农民遵循确定的灌溉制度成为一种可能。从理论上说,地下水的保护取决于他们在电力配给期间抽取了多少地下水。

安装水表 奖励节水

根据国际水资源管理研究所和国际粮食政策研究所公布的数据,2000年至2007年,古吉拉特邦农村的GDP年增长率达到9.6%,在印度位居第一,印度全国的增长率不到3%。但在农村经济快速发展的同时,地下水也不断损耗。印度海得拉巴资源分析与政策研究所指出,古吉拉特邦农村的经济增长主要是一种强劲复苏——1999年和2000年的旱灾导致粮食大幅减产——并非真正意义上的增长,真正的增长出现在1988年至1999年。


为了改善古吉拉特邦的地下水状况,哥伦比亚水中心建议当地政府实施一项小规模试验计划——安装水表(包括井在内)同时对用水量低于确定历史基线的农民予以奖励。这项计划于2011年启动,促使农民寻找节水窍门,例如测量土壤湿度、进行滴水灌溉以及选种更适于当地环境的作物。目前,已经有超过800名农民参与这项计划。

这项计划的初步效果令人鼓舞,但哥伦比亚水中心的莫迪对此持谨慎态度。他指出必须对农民多年内的用水量进行测量,而后才能得出结论。对于解决水-能源关系以及地下水损耗问题,斯德哥尔摩环境研究所的霍夫以及波茨坦气候影响研究所也持谨慎态度。最近,霍夫参加了在英国召开的“地球面临压力”会议。他在会上指出留给人们解决这些问题的时间大约也就10年左右。他说:“我也希望乐观一点,但经验告诉我事情只有到了非常紧迫的时候,人们才会采取行动。”
 

编辑:赵恒

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