Energie en landbouw concurreren om water in veranderend klimaat

Landbouw is wereldwijd de grootste verbruiker van zoet water (ca 3200 km3/jaar), naast huishoudens (1000) en industriële activiteiten (500). Hoewel de immense hoeveelheid van in totaal bijna 5000 km3 drinkwater op jaarbasis slechts een fractie is van de totale massa (35 miljoen km3) aan zoet water op aarde, slinkt vooral in droge gebieden de waterbeschikbaarheid. Klimaatverandering is de drijvende kracht, waardoor daar minder regen valt. En de bevolking doet op dat beetje water een groter beroep, want terwijl haar omvang neemt toe en het inkomen stijgt. Beide ontwikkelingen vergen extra water.

“Dat kan tot concurrentie om het beschikbare water leiden tussen de verschillende sectoren: de energiesector en de landbouwsector”, zegt prof. Ludwig. “Dan zou de beschikbaarheid van water voor natuur al snel in de knel kunnen komen.”

- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan

Waterbehoefte

Voor de productie van steeds meer voedsel voor de groeiende en welvarender wereldbevolking is meer water en energie nodig. De landbouw vergt ook meer irrigatie om de toenemende droogte te compenseren en het veranderende eetpatroon (meer vlees, groenten en fruit) van mensen per calorie vraagt meer water.

Tegen het einde van de eeuw zal bij sterke klimaatverandering meer dan 5000 km3 aan water voor de landbouw nodig zijn, indien de klimaatverandering ‘meezit’ bedraagt dat volume zo’n 4200 km3, nog steeds veel meer dan de huidige 3200 km3.

Ook de energiesector vraagt meer water. “Kernenergie, biobrandstoffen, alternatieve fossiele brandstoffenwinningen, zoals olie uit teerzand, vereisen allemaal meer water dan traditionele fossiele brandstoffen, waardoor de competitie om water tussen de energie- en de food-sector zich verhevigt”, zegt prof. Ludwig in zijn inaugurele rede ‘Water systems in a changing world – Global change impacts on the water-food-energy nexus’.

Waterschaarste

Tegenover de verhoogde vraag naar water staat een veelal slinkende waterbeschikbaarheid. “Rivieren zullen minder water voeren, vooral in droge gebieden. Stel, dat de neerslaghoeveelheid met bijvoorbeeld 1/6 vermindert, dan kan het rivierpeil zakken met 50 procent. Want wateroverschotten stromen veelal af naar rivieren. Wanneer er minder water valt, vervalt die toevoer”, legt prof. Ludwig uit.

Opvallend is dat dat de grootste verandering in waterstanden in rivieren zullen plaatsvinden op breedtegraden waar de bevolkingsdichtheid bijzonder hoog is, zo tussen de 15 en 45  graden Noorderbreedte. Daarbinnen vallen de dichtbevolkte delen van de VS, India en China. Dat betekent dat de vraag naar irrigatiewater juist daar zal toenemen, vaak met wel 60% en meer.

Water voor energie

Door klimaatverandering gaan rivieren zomers minder water afvoeren, 4-12% in de VS en 13-15% in Europa, en gaat de watertemperatuur van rivieren met ca 1 tot 2 graad stijgen. Dat zal vooral in Zuid-Europa problematisch kunnen worden. Dit leidt tot een capaciteitsvermindering van de elektriciteitsproductie tussen 6 en 19% in Europa. De veranderende neerslag leidt ook tot direct verminderde productie van elektriciteit in waterkrachtcentrales.

Informatieservice

“Die ontwikkelingen leiden tot minder voedsel, water en energie, veranderend landgebruik en een aanslag op het milieu”, vat prof. Ludwig samen. Hij zoekt daarom oplossingsrichtingen in modellen die veranderingen in landgebruik en klimaatverandering integreren in de water-, energie- en voedingssector, het zgn. Wageningen Integrated Water Assessment Model.

De berekeningen van prof. Ludwig monden zowel uit in grote wereldomvattende modellen, als in kleine, voor smartphone bedoelde apps. De app helpt de lokale, kleine boer op basis van eigen kennis van het weer en zijn akkers bij het nemen van een besluit tot irrigatie van zijn land.