水危机似乎无处不在。 在 燧石，水可能会杀了我们。 在叙利亚， 数百年来最严重的干旱 正在加剧内战。 但是很多干涸的地方并不存在冲突。 所有的喧闹，甚至 加州还没有用完水.
地球上有很多水。 地球总可再生淡水总计约为 10万立方公里。 这个数字很小， 不到百分之一，相比于海洋和冰盖的所有水，但也很大，大约有四万亿 奥运大小的游泳池。 然而，水再也无处可去：跨越太空，有沙漠和沼泽; 随着时间的推移，雨季和干旱的季节。
此外，水危机并不是说有多少水 - 如果没有人使用水，那么沙漠就没有水压力; 这只是一个干旱的地方。 当我们需要更多的水时，缺水就会发生在特定的时间。
因此，确定世界给定的一部分是否是缺水的是复杂的。 但也很重要：我们需要管理风险并策略性地进行计划。 是否有一个很好的方法来衡量水资源的可得性，从而找出可能容易出现水资源短缺的地方？
因为衡量我们是否有足够的水资源，用水量与用水量之比是量化缺水量的好方法。 与一群合作者合作，其中一些合作者运行一个 最先进的全球水资源模式 和其中一些人 工作 在地面上 在缺水的地方，我量化了我们在全球范围内使用了多少水。 这听起来不那么简单。
用水量，用水量
我们用水来饮用和清洁，制作衣服和汽车。 然而，大多数情况下，我们用水来种植粮食。 百分之七十的 水 我们从河流，溪流和含水层中拉出来 我们“用尽”的水中几乎有一半是用于灌溉的.
我们使用的水量取决于“使用”的含义。计算出我们从河流，湖泊和含水层撤离的水量对于家庭和农场是有意义的，因为那是多少水通过我们的水龙头流到农田或洒在农田上。
但是很多水流到了下水道。 所以它可以，也可能被再次使用。 在美国，大多数家庭的废水流入处理厂。 清洗后，释放到可能是别人水源的河流或湖泊。 我在明尼阿波利斯的自来水来自密西西比河，所有冲洗的水都通过一个污水处理厂，然后回到密西西比河，一直到新奥尔良的城市的饮用水源。
大多数水资源“节约”的技术，从河流中取水较少，但这也意味着 少放水 进入河流。 这对你的水费有影响 - 你不得不少抽水！ 然而，下游镇上的邻居并不关心在她到达她之前，水是否流过了水龙头。 她只关心在河里有多少总水。 如果你少拿了，又少拿了，总没有变，对她也没有什么影响。
所以在我们的分析中，我们决定统计所有不流向下游的水 用水量。 消耗的水没有消失，但是我们不能在这个回合中再次使用 水循环.
例如，当农民灌溉田地时，一些水蒸发或通过植物移动到大气中，并且不再可供农场下坡使用。 我们计算了水，而不是径流（可能会到达下游的那个小镇，或者去 迁徙鸟类！）。
我们的模型计算了世界各地人们和农业的用水量。 事实证明，如果一个分水岭正在消耗大量的水，这意味着它被使用，不能立即被重新利用，它被用于灌溉。 但灌溉农业是超浓缩的 - 75灌溉用水量的百分比仅占全世界所有流域的6％。 因此，在许多流域中，消耗的水量并不多，通常在使用后反馈回流域。
在账本的另一面，我们必须跟踪有多少水可用。 水资源可用性波动，洪峰和枯水季节，所以我们每月计数可用水，不仅在平均年份，而且在潮湿和干旱年份。 我们还统计了地下水以及河流，湖泊和湿地的地表水。
在许多地方，降雨和降雪每年都会补充地下水。 但在其他地方，像 高原含水层 在美国中部地区，地下水储量很久以前就形成了，而且没有得到充分的补给。 这个化石地下水是一个有限的资源，所以使用它是根本不可持续的; 对于我们缺水的措施，我们只考虑可再生的地下水和地表水。
缺水或缺水？
我们分析了我们正在使用的分水岭中有多少可用的可再生水 遍布全球的15,000流域 每个月在潮湿和干燥的年份。 有了这些数据，我和我的同事开始试图解释它。 我们想要确定在干旱季节或者在干旱年份，一直面临水资源紧张的部分世界。
但事实证明，确定和定义水资源压力也是艰难的。 仅仅因为一个地方耗尽了大量的水，也许一个城市每年夏天都会把大部分的水从河流中抽出来，这并不一定意味着水资源紧张。 文化，治理和基础设施决定了水资源可用性的限制是否有问题。 这一背景影响到消耗55的可用水百分比是否明显比使用50百分比要差一些，或者短短两个月的缺水是否是一次的两倍。 划定水资源短缺将水资源短缺转化为对水资源压力的价值评估。
使用旱季和干旱年份数据的一个更详细和局部的淡水稀缺风险度量的例子。 蓝色地区的风险最低，因为它们使用的可再生水量不到其每年可再生水量的5％。 最黑暗的地区使用超过100百分比的可再生淡水，因为它们会吸收不补充的地下水。 凯特布劳门, 作者提供
为了评估一个分水岭是否有压力，我们考虑了常用的可用性 20百分比和40百分比的阈值 以确定中度和严重的水资源短缺。 这些水平最常被归因于 马林Falkenmark谁做了开创性的工作，为人们评估水资源。 在做我们的研究，我们做了一些挖掘和发现 Waclaw Balcerski但是。 他在战后欧洲的1964研究报告（在匈牙利水资源杂志上发表）显示，在撤出超过20百分比的可用水的国家，建筑用水基础设施的成本增加。 有趣的，但几乎没有普遍的水压力的定义。
细微的图片
最后，我们回避了压力的定义，并选择了描述性的。 在我们的研究中，我们决定 报告 人们每年，季节和干旱年份使用的可再生水部分。
这个度量标准揭示了什么？ 如果你使用了100的水或者75的百分比，那么你可能会遇到麻烦，因为在干旱的年份里没有任何错误的余地，河流里没有任何水，鱼或者游泳的水。 但只有当地的情况才能说明这一点。
我们发现， 只有百分之二的流域 每年使用超过75百分比的可再生水总量。 这些地方大部分依靠化石地下水灌溉， 他们将用完水。
更多的 我们认识的地方是限水的 季节性枯竭（流域的百分之九），面临经常性缺水。 全世界有21％的流域在枯水年枯竭; 这些地方很容易相信有足够的水来做我们喜欢的事情，然而人们经常在短时间内半挣扎。
我们还发现68百分比的流域有很低的枯竭; 当这些流域出现水资源压力时，这是由于获取，平等和治理。
令我们吃惊的是，我们发现没有分水岭中度枯竭，被定义为平均每年用水量减半的分水岭。 但是事实证明，所有这些流域有时都是枯竭的 - 有几个月的时候几乎所有的水都被消耗掉，几个月的时候很少使用。
管理水资源以满足当前和未来的需求至关重要。 我们所看到的生物物理指标无法告诉我们缺水对社会或生态系统的压力，但是一个好的生物物理指标可以帮助我们进行有用的比较，目标干预，评估风险和 看全球 找到可能在家工作的管理模式。
关于作者
明尼苏达大学环境研究所首席科学家Kate Brauman。
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