气候变化惹的祸！美国农场用水需求攀升

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美国加加利福尼亚大学“确保未来用水安全”（Secure Water Future，SWF）项目的研究人员最近发现，自 1980 年以来，农作物的需水量增加，是造成农业水平衡累积赤字的一半原因，并且加剧了地下水供应枯竭和地表水进口波动的用水依赖。

惜水如金。Mathis画（法国），第五届国际少儿环保公益绘画大赛参赛作品。摄：Linda

加利福尼亚州的圣华金河谷拥有地球上肥沃的土壤之一。这里种植的农作物出口到世界各地。据加州食品和农业部称，较大的中央山谷种植着250多种不同的作物，每年产生价值约300亿美元。该面积占加州水浇地的75%，占全美国水浇地的17%。这里的农场提供了全国四分之一的粮食和40%的水果及坚果。

为了弥补山谷地中海气候生长季节降水的不足，这些作物通常都需要通过地表水和地下水源的结合进行灌溉。

在地表水供应有限（例如干旱期间）和农作物需水量高的情况下，农业对地下水抽水的依赖越来越大。这两种情况在圣华金河谷经常存在，该地区在过去几十年里地下水储备不断加速枯竭。

凯利·莫耶斯 (Kelly Moyers)，当时的博士后研究员，是最近在PLOS Water期刊上发表的这项研究的主要作者，该研究主要探讨气候变暖导致作物需水量增加。SWF团队包括加州大学默塞德分校教授 John Abatzoglou 和 Josue Medellín Azuara以及加州大学洛杉矶分校教授 Alvar Escriva-Bou 作为共同作者。SWF主任、加州大学默塞德分校教授 Joshua Viers是研究的通讯作者和资深作者。

研究人员利用数据估算了圣华金河谷过去40年的农作物需水量。他们关注气候对作物需水量的影响，避免改变土地利用和管理实践的混杂因素。研究人员将这种气候引起的作物需水量增加的现象称为隐形用水附加费。他们发现，在过去十年中，这种无形的农业用水附加费使圣华金河谷的农作物用水需求每年增加约65万英亩英尺（约8亿吨水），这一用水量超过了弗雷斯诺附近圣华金河上米勒顿水库的容量。与研究中使用的 1980-2011 年基线相比，增加了4.4%。 

研究人员通过对累积异常的分析表明，过去四十年来农作物需水量的长期增长解释了农业用水预算累积赤字的一半的原因，预计这种趋势预计再未来将进一步恶化。

农业干旱不仅是由于降水不足造成的，现在更常见的是由于地表水或地下水储备不足，无法满足日益增长的作物需求。

“由于我们地区高度依赖地表水进口和地下水，如本研究所示，地下水调节和蒸发需求增加相结合，将进一步挑战我们的水管理选择，”该研究的合著者Medellín Azuara说。报告。他补充说，蒸发损失的增加也适用于水库等开放水体，这使得管理含水层储存在潮湿的年份更重要。

Abatzoglou 说“春季积雪的长期减少是该本地气候变暖的标志性症状。研究表明，从农业水资源的角度来看，气候变暖所导致的农作物需水量增加这种隐性附加费正在伤口上撒盐，”

尽管农艺学和作物对气候变暖都有一定的反应并存在潜在的适应能力，但作物需水量的增加给全球水果和坚果供应的可持续性带来了压力，我们需在考虑水文气候的变化的基础上，改变管理和政策。

守护生命之水。Aima（美国，9岁）。图片来源：第五届国际少儿环保公益绘画大赛参赛作品。摄：Linda

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编译 | LYJ

审 | Daisy

排版 | 绿叶

【拓展阅读】

【参考链接】

https://phys.org/news/2024-03-invisible-surcharge-climate-crop-demand.html#google_vignetteMoyers K, Abatzoglou JT, Escriva-Bou A, Medellín-Azuara J, Viers JH (2024) An invisible water surcharge: Climate warming increases crop water demand in the San Joaquin Valley’s groundwater-dependent irrigated agriculture. PLOS Water 3(3): e0000184. https://doi.org/10.1371/journal.pwat.0000184

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