「地球の限界」 Part 3

「水」

水滴淡水の限界は、4つの主な方法で社会に影響を与えて経済成長を制限する可能性がある。(1)飲用に関連した基本的かつ本質的な人間のニーズを満たすのが難しい人が増えていること、また入浴、および調理も含む。(2)現在灌漑されている農地からの農業生産を減らすことによって(3)生産として水を必要とする鉱業および製造プロセスを妥協することによって。 そして(4)水を必要とするエネルギー生産を減らすことによって。 水が不足するにつれて、これらの4つの影響のいずれかを回避しようとする試みは、他の3つのうちの少なくとも1つに関して事態を悪化させる可能性が高い。

世界各地の淡水供給が過度に過度に使用されたり劣化したりしていることは、現在、専門家や関係機関に広く認識されている。水不足は時代が激しくなるにつれて劇的に増加する。河川と河川が過剰制圧されており、帯水層が枯渇しており、地表水と地下水の両方が汚染され気候変動の結果として流出する水面の 雪水と氷河が後退している。国連の地球環境展望4(2007年)によると、「2025年までに、絶対の水不足の国や地域には約18億人が住み、世界人口の3分の2が水ストレスの条件に陥る可能性がある。産業、家庭用、エネルギー、環境と農業水の需要を満たすために 落ち込む」。

オランダのユトレヒト大学とユトレヒトの国際地下水資源評価センターの研究者チームによる最近の研究によると、世界中の地下水枯渇は、1960年には999.7万エーカー フィート(29.5立方マイル)から229.4百万エーカー フィート、2000年には55平方マイルに達した。地下水が回収されて使用されると、最終的には世界の海で終わり海面が上昇する。しかし、地下水の海面上昇への寄与は、おそらく数十年後に減少するだろう。なぜならパシフィック・インスティテュート(Pacific Institute)の水専門家ピーター・H・グレイク(Peter H. Gleick)  地下水が枯渇したとき、雨雲を海に送るほどの水は残っていない」と述べている。

米国では、フェニックス、ツーソン、ロサンジェルス、ラスベガス、サンディエゴなどの都市に水を供給し、南西部の灌漑用水の大部分を提供するコロラド川は、10年以内に機能的に乾燥する可能性があるが、現在の傾向は継続するコロラド川の上水道にあるスノーパックは、気候変動のために減少しており、今後数年のうちに通常の40パーセント以下になると予想されている。一方、地域の人口が増加するにつれて水の消費は増加し続けている。水の回収と水の消費を区別することが重要になる。水の回収は原水から採取された総水を表し、水の消費は原水に戻されない水の回収量を表し、一般に蒸発して失われる。
南アジアの人口の約半数(世界人口のほぼ半分)は同様の危機に直面している。そらは、ヒマラヤ山脈、 ガンジス、インダス、ブラマプトラ、長江、メコンの氷河と雪が溶けて流れる川のサルウィーン、レッドリバー(アジア)、スンジャン、チャオプラヤ、イラワディ、アムダリヤ、シラーダリヤ、タリム、黄河が含まれる。ここでも、気候変動はスノーパックの量を減らし、古代氷河の縮小をもたらしているが、人口の増加と経済の拡大に伴い、これらの重要な水路には絶えず要求が高まっている。
生命を脅かす水不足はすでにアフリカの一部で勃発している。2009年、ソマリランドは数千人の家庭が干ばつに襲われ、家畜は飲料水不足のために弱体化した。多くの井戸は完全に乾いて、水を持っていたものは、干ばつに追い込まれた約10万人を含む非常に大きな集団に供給されなければならなかった。
USGSによれば、農業灌漑は米国における淡水回収量の31%を占めている。水不足が農業に及ぼす影響は、1エーカーあたりの作物生産量の点でアメリカで最も生産的な農業地域の1つであるカリフォルニア州セントラルバレーの農家のジレンマによって示されている。2009年には、もう1つの悲惨な干ばつの渦中に、カーン郡の農民(セントラルバレーの南部に位置)は、連邦政府と州の水道事業からの通常の水分割の半分以下を受け取る。カーン郡の農家は単一のオレンジを生産するために55ガロンの水を必要とし、各桃は142ガロンを必要とした。干ばつの結果、数万エーカーのカーン郡農地が消える。
スノーパックが消えると、井戸からより多くを汲み上げて地表水の喪失を補う農民、牧場経営者、都市が生まれる。しかし、多くの場合、これは帯水層を枯渇させるという長期的な問題の1つにすぎない。この傾向の最も重要な例は、米国の大平原の下にある広大で浅い地下帯水層が、驚くべき水準で排水されているオガララ帯水層である。オガラーラは8州(サウスダコタ州、ネブラスカ州、ワイオミング州、コロラド州、カンザス州、オクラホマ州、ニューメキシコ州、テキサス州)の一部で約174,000平方マイルの面積をカバーし、米国の灌漑地の27%に水を供給する帯水層を覆う領域は、牧草やトウモロコシ、小麦、大豆の栽培に使用されている。オガラーラはまた、帯水層境界内に住む人々の82%に飲料水を提供している。テキサス州ハイプレーンズの多くの農家はすでに潅漑農業から井戸が深くなっている。帯水層を覆うほとんどの地域では、地下水採掘が始まってから水面台が10〜50フィート減少したが、いくつかの地域で100フィート以上の水滴が記録されている。
米国では、淡水回収の約5%のみが産業用である。しかし、これらの用途は、とりわけ、金属、木材および紙製品、化学薬品、およびガソリンを製造する産業を支援する。工業用水は、製品の製造、処理、洗浄、希釈、冷却、輸送、または製造施設内の衛生処置に使用される。事実上、製造されたすべての製品は、製造プロセスの一部で水を使用する。水が乏しくなるにつれて、産業界の努力は、現在では安価な水が提供しているサービスと同じサービスを、他の方法で提供する方向に向かわなければならない。これは、工業プロセスの再設計、または遠距離から持ち込まれた水に対するより多くの支払いを意味する可能性がある。
しかし、動く水はエネルギーを消費する。例えば、カリフォルニア州では、水ポンプは毎年州で消費される総電力量の6.5%を使用している 工業用、農業用、家庭用の海水の脱塩にもエネルギーが必要だ。逆浸透を使用する最も効率的な脱塩プラントでは、生成された清水1立方メートル当たり約2.5~3.5キロワットのエネルギーが消費される。しかし、水が不足するにつれてより多くのエネルギーを利用して水を得なければならない場合、エネルギー資源が不足するにつれてより多くの水を使用してエネルギーを得る必要がある。カリフォルニアのカーン郡の以前の例に戻れば、重要な農業経済に加えて、郡はまた、150億ドルの石油・ガス産業を抱えている。ケーン郡の油井から抽出された重油は、掘削機が膨大な量の水を噴射し、表面に汲み上げられたバレルごとに320ガロンの蒸気を注入する場合にのみ、掘削孔に流入することができる。農家と石油会社は同じ減少する水の供給のために競争しなければならない。
工業用蒸気電気生産には水も必要である。米国が毎日撤回する410億ガロンの水のうち約49%(冷却水が含まれている場合)は冷却用の熱電発電所に送られ、その大部分は冷却用の石炭火力発電所に送られる原子力発電所はまた、原子炉を冷却するために相当量の水を必要とする。太陽光発電ソーラーパネルの製造でさえ、水(この場合、他のエネルギー技術に比べて比較的少量ではあるが非常に高純度の水)が必要である。水の持続可能性に専念するジャーナリストと科学者のネットワークであるCircle of Blueによると、 鉱業、加工、生産、船積み、エネルギー使用のあらゆる段階での水との競争はますます激しく複雑になり、解決するのがはるかに困難になっている。
ほとんどの国では、水の生産性が着実に向上している。つまり、GDP当たりの水使用量は減少している。これは主に、農業から工業用水へのシフト、そして効率の向上によるもで、ほとんどのセクターで水の生産性は簡単に2倍、3倍、またはそれ以上になる可能性がある。それでも、世界中で希少な淡水資源の紛争が増え、激化しています。多くの潜在的な引火点があります。エチオピアが率いる国々の連合体は、エジプトがナイルの流れの半分以上を使うことを可能にする古い合意に挑戦している。川がなければ、エジプト全土が荒廃する。 水の使用者と水の使用者が減少する供給源へのアクセスを競うようになるにつれて、多くの国が、継続的な経済成長がますます危険にさらされることに気付く。
それだけで、水不足は、少なくとも今後数十年間、米国の経済成長の直接的な制限要因になる可能性は低い。しかし、アフリカ諸国やアラブ世界の大部分を含む多くの国々では、すでに深刻な問題である。そして、水不足は、我々が議論している他のすべての制約を微妙に締め付ける。

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