بررسی تاثیر دقت‌های مکانی و زمانی در ارزیابی ردپای آب بر شاخص کمبود آب آبی در ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران

چکیده

ایران، از جمله نواحیِ واقع شده در نواحی خشک و نیمه‌خشک جهان است که از کمبود آب آبی رنج می‌برد. به این ترتیب، توسعه‌ی پایدار ایران، مستلزم تصحیح الگوی مصرف منابع آب آبی بوده و از سویی دیگر، هرگونه برنامه‌ریزی در زمینه‌ی مدیریت مصرف منابع آب، نیازمند شناخت صحیحِ وضعیتِ کم‌آبی در نواحی مختلف کشور می‌باشد. در این پژوهش، برای نخستین بار، وضعیت کم‌آبی بر اساس شاخص کمبود آب آبی (BWS) تحت دقت‌های زمانیِ مختلف، شامل مقیاس‌های سالانه و ماهانه، و دقت‌های مکانی مختلف، شامل مقیاس‌های کشوری، نواحیِ اقلیمی و استانی بررسی شد. بدین منظور، بر اساسِ ارزیابی‌ جامع ردپای آب، ابتدا مجموع آب آبیِ مصرفی در مقیاس روزانه در استان‌های مختلف کشور و در حدفاصل سال‌های 2015-2005 بدست آمد و سپس، با تقسیمِ آن بر موجودیت آب آبی، مقدار شاخص BWS محاسبه شد. مقادیر BWS<1، نشان‌دهنده‌ی فقدان کم‌آبی، و مقادیر 1≤BWS<1.5، 1.5≤BWS<2، و BWS>2، به ترتیب نشان‌دهنده‌ی کم‌آبی اندک، متوسط، و شدید می‌باشد. هرگونه مکان یا زمانی با BWS>1، نقطه‌ی بحرانی نامیده می‌شود. بر اساس تحلیل‌های سالانه برای کل کشور، 46 درصد از مجموع آب آبی مصرفی در بخش کشاورزی ناپایدار بوده و در ازای تعدی به نیازهای محیط‌زیستی مصرف شده است؛ در این حالت، شاخص BWS برابر با 9/1 بوده و کل کشور در شرایط کمبود آب متوسط قرار دارد. با این وجود، بر اساس تحلیل سالانه در مقیاس‌های مکانی ریزتر، ناحیه‌ی اقلیمی مرطوب و 7 استان کشور فاقد کم‌آبی هستند. در تحلیل‌های ماهانه نیز، تحت تمامیِ مقیاس‌های مکانی، نقاط غیربحرانی وجود خواهد داشت. بر اساس یافته‌های این پژوهش، تغییر دقت بررسی‌های BWS، علاوه بر تغییر تعداد نقاط بحرانی بین یک تا 37 مورد، وضعیت کیفی کم‌آبی در این نقاط را نیز تغییر خواهد داد. به این ترتیب، شناسایی صحیحِ نقاط بحرانی واقعی، که در آن‌ها نیازهای محیط‌زیستی به دلیل مصارف ناپایدار آب آبی تامین نشده است، نیازمند تحلیل در ریزترین مقیاس زمانی و مکانی ممکن خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the influence of spatial and temporal resolutions in water footprint assessment on blue water scarcity index in Iran

نویسنده [English]

  • Fatemeh Karandish
Assistant Professor, Water Engineering Department, University of Zabol., Zabol., Iran
چکیده [English]

Iran, is amongst the arid and semi-arid regions of the world, suffering from blue water scarcity. Hence, sustainable development in Iran requires modifying blue water consumption pattern, and on the other hand, all water resources consumption planning requires a proper knowledge about the water scarcity status in different regions of the country. In this study, for the first time, water scarcity status is assessed based on the blue water scarcity index (BWS) under different temporal resolutions, including annual and monthly scales, and different spatial resolutions, including national, climate-regions, and provincial scales. In this regard, total blue water consumption was first estimated on a daily basis for different provinces over the period 2005-2015, and then was divided by blue water availability to estimate BWS. A BWS indicate, low, moderate, and severe water scarcity, respectively. Every place or any time scale with BWS> is called a hotspot. Based on the annual assessment for the entire country 46% of total blue water consumption in the agricultural sector is unsustainable, and is consumed at the cost of violating environmental flow requirements; under such conditions, the BWS is 1.9 and the entire country is under moderate water scarcity. However, based on the annual assessments at finer spatial resolutions, the humid climatic region and 7 provinces do not experience blue water scarcity. Besides, there are non-hotspots for all considered spatial scales under monthly assessments. Based on the findings of this study, changing the resolution of the BWS assessments will change the number of hotspots in the range of 1 to 37, and will change the status of these hotspots as well. Hence, properly diagnosing the actual hotspots, in which environmental flow requirements are not satisfied due to unsustainable blue water consumption, requires assessments at the possible finest spatial and temporal scales.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Iran
  • unsustainable blue water footprint
  • classifying water scarcity status
  • blue water availability
  • environmental flow requirements

مراجع

Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., and Smith, M. 1998. Crop evapotranspiration guide Lines for computing crop water requirements, Irrigation and Drainage Paper 56, Rome, Italy. p 300.
Ercin, A.E., Hoekstra, A.Y., 2014. Water footprint scenarios for 2050: A global analysis. Environ. Int. 64, 71-82.
Hoekstra, A.Y., Chapagain, A.K., Aldaya, M.M., Mekonnen, M.M. 2011. The Water Foot- print Assessment Manual: Setting the Global Standard. Earthscan, London, UK.
Hoekstra, A.Y. 2016. A critique on the water-scarcity weighted water footprint in LCA. Ecol. Indicators 66: 564-573.
Hoekstra, A.Y. 2017. Water Footprint Assessment: Evolvement of a New Research Field. Water Resour. Manage. 31, 3061-3081.
Hoekstra, A.Y., Mekonnen, M.M., Chapagain, A.K., Mathews, R.E., and Richter, B.D. 2012. Global Monthly Water Scarcity: Blue Water Footprints versus Blue Water Availability. PLoS ONE, 7.
Hogeboom, R.J., de Bruin, D., Schyns, J.F., Krol, M.S., and Hoekstra, A.Y. 2020. Capping Human Water Footprints in the World's River Basins. Earths Future. doi.org/10.1029/2019EF001363.
IMAJ. 2020. Iran's Ministry of Agriculture Jihad, Tehran, Iran, www.maj.ir.
Karandish, F., and Hoekstra, A.Y. 2017. Informing National Food and Water Security Policy through Water Footprint Assessment: the Case of Iran. Water, 9(11): 831. doi.org/10.3390/w9110831.
Karandish, F., Hoekstra, A.Y., and Hogeboom, R.J. 2020. Reducing food waste and changing cropping patterns to reduce water consumption and pollution in cereal production in Iran. J hydrology. 586, 124881. doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.124881.
Karandish, F., and Mousavi, S.S. 2018. Climate change uncertainty and risk assessment in Iran during twenty-first century: evapotranspiration and green water deficit analysis. Theor Appl Climatol. 131: 777-791.
Mekonnen, M.M., and Hoekstra, A.Y. 2016. Four billion people facing severe water scarcity. Science Advances, 2(2), doi.org/10.1126/sciadv.1500323
Nouri, H., Borujeni, S.C., and Hoekstra, A.Y. 2019. The blue water footprint of urban green spaces: An example for Adelaide, Australia. Landscape Urban Plann. 190. doi.org/10.1016/j.landurbplan.2019.103613.
Nouri, H., Stokvis, B., Chavoshi, S., and Hoekstra, A.Y. 2020. Reduce blue water scarcity and increase nutritional and economic water productivity through changing the cropping pattern in a catchment. J. Hydrol. 588, doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125086
Pfister, S., Koehler, A., and Hellweg, S. 2009. Assessing the Environmental Impacts of Freshwater Consumption in LCA. Environ. Sci. Technol. 43: 4098-4104.
Vorosmarty, C.J., Fekete, B.M., Meybeck, M., Lammers, R.B., 2000. Geomorphometric attributes of the global system of rivers at 30-minute spatial resolution. J. Hydrol. 237: 17-39.
WEF. 2015. World Economic Forum, Global Risks 2015, 10th Edition (World Economic Forum, Geneva, Switzerland, 2015)
Zhuo, L., Hoekstra, A.Y., Wu, P.T., and Zhao, X.N. 2019. Monthly blue water footprint caps in a river basin to achieve sustainable water consumption: The role of reservoirs. Sci. Total Environ. 650: 891-899.
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 14، شماره 5 - شماره پیاپی 83
آذر و دی 1399
صفحه 1628-1638

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار