Глобальная устойчивость важна сейчас как никогда из-за роста городского населения и связанной с этим нагрузки на природные ресурсы. Но рост населения в городах может привести к большей эффективности, как обнаружила группа исследователей из штата Пенсильвания, проанализировав водный след 65 средних и крупных городов США.
«Человеческая жизнь на планете никогда не была такой сложной, - говорит Кейтлин Грейди, доцент кафедры гражданского строительства. «Мы так переплетены со многими аспектами мировой торговли и мировой экономики. Люди в сельской местности по-прежнему покупают продукты питания, такие как бананы, со всего мира, и поэтому нам нужны более сложные и точные инструменты для анализа того, как управлять нашими ограниченными ресурсами».
Для разработки этих инструментов исследователям в первую очередь необходимо лучше понять водный след городов. Грейди и ее коллеги решили сделать именно это.
«Мы рассмотрели общую картину потребления воды, - сказал Грейди. «Не только вода, которая течет из вашего крана, но и вода, которая идет на продукты питания, которые производит и потребляет каждый город, так что это как прямое, так и косвенное использование воды, которое мы называем вашим водным следом».
Они проанализировали сельскохозяйственные, животноводческие и промышленные товарные потоки и соответствующее виртуальное содержание воды, используя данные Министерства сельского хозяйства США, Геологической службы США и Министерства транспорта США. Затем команда использовала эти значения для расчета общего водного следа для каждого города. Их результаты были опубликованы в августе в PLOS ONE.
Они обнаружили, что в среднем более крупные города для их населения потребляют меньше воды.
«По мере роста населения города потребляют меньше водных ресурсов на душу населения, поэтому более крупные города получают из воды больше, чем они имеют в расчете на население», - сказал Грейди.
Таснува Махджабин, докторант в области гражданского строительства и участник проекта, сказал, что на эти результаты, вероятно, повлияло множество факторов.
«Потребление и производство водного следа связаны с изменением состава городской экономической деятельности в зависимости от размера города, что позволяет предположить, что крупные города в большей степени ориентированы на услуги с меньшим преобладанием отраслей вторичного сектора», - сказал Махджабин. «Это позволяет крупным городам сократить водный след за счет переноса водоемкой экономической деятельности в менее населенные регионы."
И хотя общее потребление воды уменьшилось пропорционально размеру города, исследователи отметили, что не все виды использования воды дают более эффективный след.
Вода, которая была получена из поверхностных или подземных источников, в основном отражала погодные условия, связанные с водой, и мало коррелировала с численностью населения. Однако количество воды, используемой за счет осадков, способствовало потреблению как положительно, перенося зависимость потребления продуктов питания от населения на водный след, так и отрицательно, увеличивая разнообразие..
Возникло несколько исключений. Новый Орлеан, например, имеет гораздо больший водный след для своего размера и населения по сравнению с тенденцией, тогда как Лас-Вегас значительно ниже среднего по водному следу. Команда отслеживает сложность этих выводов, чтобы более точно анализировать результаты.
Исследователи надеются использовать свои выводы для сравнения городов и, возможно, установить реалистичные цели для поддержки разработки стратегий по сокращению водного следа. Эта информация также может быть полезна для политиков и градостроителей, занимающихся разработкой экономических стимулов, поддерживающих устойчивость водных ресурсов.
«Город в Калифорнии может проводить очень мощную кампанию, чтобы люди меньше принимали душ и сокращали потребление воды, но они также могут быть крупным производителем продуктов питания», - сказал Грейди. «Это не обязательно плохо, но если вы посмотрите на эти вещи вместе, у вас будет более полная картина того, как вы можете управлять ограниченными ресурсами, которые у вас есть, и как вы можете расставить приоритеты в использовании этих ресурсов».
В будущем исследователи планируют сделать свой анализ более надежным, включив в него больше местоположений и включая потребление воды, необходимое для обеспечения электроэнергией различных регионов. Они также хотели бы проанализировать устойчивость сети и сетевой риск. В конечном итоге они надеются создать платформу, на которой не только общественность, но и правительство смогут расследовать связи.