吴炳方研究团队发现全球农业取水占比下降

近日，中国科学院空天信息创新研究院吴炳方研究团队利用对地观测数据，定量评估了全球农业用水格局，相关研究成果《Quantifying global agricultural water appropriation with data derived from Earth observations》发表在环境科学领域国际权威期刊《Journal of Cleaner Production（清洁生产）》（IF=9.30），合作者包括北京大学朴世龙院士、南方科技大学刘俊国教授等。

该项研究发现农业用水在水资源利用中占比最大。随着灌溉效率的提高、人口和经济结构的变化，全球农业取水量占总取水量的比例从以往的70%降低到目前的60%，而灌溉引起的耗水量占水资源消耗量的比例反而增加，从以往的80%增加到目前的87%。因此，单独关注取水量已经不能反映农业用水的全貌。

其中，中国的可用水资源总量约为2.3196 万亿m3/a，约占全球的6.0%，中国的农业总取水量为2816.5 亿m3/a，约占总取水量57.0%；由灌溉引起的耗水量为1532 亿m3/a，约占水资源消耗量的81.5%，其中大约有990.4 亿m3/a 被作物直接消耗。中国农业的耗水量占全球耗水量的11.1%，高于其降水占比。

结果还发现，水循环中被人类活动干预的部分——全球人类活动造成的总耗水量为84419 亿m3/a（包括雨养、灌溉、工业和生活耗水），占全球可更新水资源量的22%。全球农业灌溉导致的总耗水量约为11310 亿m3/a，占人类活动蓝水消耗的87.1%，其中9108 亿m3/a 由作物直接消耗。印度和美国的农业耗水量分别占全球耗水量的15.2%和10.8%，高于其降水占比和人口占比。

水资源的利用格局受到很多过程的影响。在快速变化的水资源利用情景中，准确评估用水格局对水资源的治理和管理至关重要。近几十年，全球用水情况受到农业扩张和集约化、城市化加速、工业用水增加等因素的影响，发生了巨大变化。与此相比，学者对于农业用水格局的认知相对滞后。因此，重新评估全球的用水格局十分有必要。

该研究团队以全球农业生态区为单元，利用高分辨率蒸散发、降水、灌溉耕地等数据集，通过叠置分析的方法评估全球农业用水格局，分析雨养、灌溉耕地耗水、灌溉净耗水、自然蒸散发以及可利用水资源量等信息。该方法避免了复杂的水文学模型，在对地观测大数据的支持下，可及时、独立评估全球用水格局。