Nella mia vita precedente da studente laureato, ho lavorato con la modellazione idroeconomica. Recentemente ho avuto l’opportunità di tornare a questo tipo di ricerca con i colleghi dell’Università della California Davis e Merced.
Se la modellazione idroeconomica suona come un gergo, è perché lo è. In poche parole, la modellazione idroeconomica è uno strumento per la gestione dell’acqua. Aiuta ricercatori, professionisti dell’acqua e responsabili politici a rispondere a domande cruciali relative a quanta acqua è disponibile ora e in futuro e, idealmente, ai modi migliori per utilizzarla. Questo tipo di modellizzazione diventa complicata quando si cerca di trovare un equilibrio tra l’uso dell’acqua da parte delle persone, l’agricoltura, gli ecosistemi, la produzione di energia e le attività ricreative. Aggiungete la necessità di considerare la gestione delle inondazioni, la politica e l’economia… e, oh sì! … aggiungi il cambiamento climatico e diventa molto complicato!
I miei colleghi e io abbiamo esaminato più di 150 articoli scientifici che applicavano la modellizzazione idroeconomica. Abbiamo lavorato in collaborazione con l’International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) e l’Union of Concerned Scientists e recentemente abbiamo pubblicato uno studio peer-review intitolato “Modellazione idroeconomica delle sfide di gestione delle risorse idriche: applicazioni attuali e direzioni future”.
Cos’è la modellazione idroeconomica?
La modellazione idroeconomica è una parola di fantasia per l’economia della gestione dell’acqua. Questo argomento è importante perché, con l’intensificarsi della domanda di acqua e l’intensificarsi della concorrenza tra i settori economici, il compito di gestire le nostre risorse idriche diventa sempre più complesso.
Sono molti i fattori che influenzano la gestione dell’acqua, dal clima, all’uso del territorio e agli ecosistemi, all’economia, alla politica e alle decisioni umane. Per comprendere come ciascun componente interagisce e influenza gli altri all’interno dei sistemi idrici, ricercatori e gestori idrici sviluppano modelli che ci consentono di testare diversi scenari e interazioni tra gli elementi del sistema idrico. Questo è il campo della modellazione idroeconomica.
La modellazione idroeconomica affronta questioni politiche e di ricerca dal punto di vista socioeconomico (persone e denaro) e biofisico (acqua, clima, ecosistemi) in un’ampia gamma di argomenti legati all’acqua (ad esempio, agricoltura, inondazioni, energia).
Negli ultimi anni, i modelli idroeconomici sono stati utilizzati per valutare gli impatti dei cambiamenti climatici e l’adattamento, la gestione sostenibile delle risorse idriche sotterranee, l’ottimizzazione della produzione agricola, le operazioni idroelettriche, la governance e la cooperazione, la qualità dell’acqua, la desalinizzazione, le operazioni dei bacini idrici, le previsioni meteorologiche e la gestione dell’acqua. nesso energia-cibo-ecosistemi. Le applicazioni includono valutazioni economiche di progetti idrici esistenti e nuovi, azioni o politiche alternative di gestione dell’acqua, valutazioni del rischio derivante dall’incertezza idroclimatica (ad esempio, cambiamento climatico) e costi e benefici della mitigazione e/o dell’adattamento a tali eventi.
Questi modelli idrici sono inoltre particolarmente utili per affrontare i problemi di gestione derivanti dalla crescente domanda e dalla concorrenza per l’acqua in tutti i settori economici. Ciò è ancora più importante in quanto le opzioni per sviluppare ulteriori forniture idriche diminuiscono e i costi aumentano. Inoltre, il crescente riconoscimento dell’importanza delle richieste ambientali di acqua aggiunge un ulteriore livello di complessità.
I modelli idroeconomici fanno luce su queste sfide, aiutandoci ad affrontare le complesse sfide della gestione dell’acqua in un mondo sempre più assetato.
Una revisione approfondita produce 5 temi distinti
Dopo un’analisi approfondita di oltre 150 studi che utilizzano modelli idroeconomici e ricerche sulla gestione dell’acqua, questi sono i nostri approfondimenti e le nostre conclusioni:
1. Collaborazione e partenariato nella gestione dell’acqua
- L’acqua viene gestita meglio attraverso la partnership e la collaborazione. I modelli hanno mostrato una gestione più sostenibile delle risorse idriche e risultati migliori per le parti interessate man mano che il livello di cooperazione aumentava. Ciò diventa ancora più importante man mano che gli impatti dei cambiamenti climatici diventano più evidenti. Tuttavia, c’è ancora molto lavoro da fare per garantire che tutti i fattori rilevanti e le parti interessate siano integrati per prendere decisioni informate.
- La cooperazione a livello di bacino ottimizza i benefici. È importante considerare obiettivi multipli per bilanciare i benefici dei diversi stakeholder sul sistema. Ad esempio, la massimizzazione cooperativa dei benefici a livello di bacino porterebbe a grandi aumenti nella produzione di energia idroelettrica a monte e solo a cambiamenti minori nei benefici dell’irrigazione a valle.
- Una gestione completa dell’acqua richiede team interdisciplinari. L’analisi dei cambiamenti a lungo termine e l’adattamento al cambiamento globale nella gestione dei bacini idrografici richiede l’unione di più discipline scientifiche e il loro collegamento in un unico quadro facilitato da una governance integrata.
2. Equità e sostenibilità nell’allocazione dell’acqua
- La sostenibilità dell’uso dell’acqua richiede una (ri)allocazione equa e giusta dell’acqua. Con la crescita della domanda di risorse idriche, cresce anche la necessità di soluzioni che affrontino la resilienza e l’affidabilità attraverso un’equa (ri)allocazione dell’acqua.
- I mercati dell’acqua sono un’opzione solo se sono sviluppati in una prospettiva di equità. I mercati dell’acqua possono mitigare gli impatti agricoli dei cambiamenti climatici, ma dovrebbero essere sviluppati con una prospettiva di equità e con la considerazione del diritto umano all’acqua come massima priorità. Il sistema bancario delle acque sotterranee può compensare le perdite economiche degli irrigatori durante i periodi di siccità, ma la sua efficacia dipende dal fatto che faciliti il commercio tra le acque sotterranee e gli utenti delle acque superficiali. Le strategie che includono i piccoli agricoltori saranno vitali per gli impatti positivi a livello sociale.
- La gestione dell’acqua dovrebbe essere ripensata a livello di acqua-cibo-energia-ecosistemi. Una delle aree più significative per migliorare la sostenibilità idrica è gestire congiuntamente i sistemi idrici, i sistemi alimentari, i sistemi energetici e gli ecosistemi.
3. Adattamento ai cambiamenti climatici e gestione dell’incertezza
Le politiche idriche dovrebbero considerare il ruolo dell’acqua nelle attività delle parti interessate, soprattutto a fronte di siccità (e inondazioni) più frequenti e gravi. È importante considerare scenari estremi per sviluppare strategie di adattamento. I luoghi con accesso limitato alle acque sotterranee e con forniture incerte di acque superficiali durante la siccità sono i più vulnerabili dal punto di vista economico per quanto riguarda i ricavi dei raccolti, l’occupazione e il reddito delle famiglie.
Affrontare e integrare l’incertezza è una caratteristica cruciale della gestione dell’acqua. Con l’avanzare del cambiamento climatico, lo studio degli effetti di siccità prolungata e inondazioni estreme è diventato un’area di studio sempre più importante, con modelli che valutano le risposte utilizzando il commercio dell’acqua, la ricarica delle falde acquifere e altre strategie di adattamento. La capacità di affrontare e integrare l’incertezza è fondamentale anche per consentire alle parti interessate di comprendere meglio i rischi associati alle diverse opzioni di gestione dell’acqua e i costi dell’inazione.
Il cambiamento climatico sta avendo un grave impatto sui sistemi agricoli, riducendo la disponibilità di risorse idriche e i raccolti e aumentando il fabbisogno idrico per l’irrigazione. Questi risultati supportano la necessità di progettare e facilitare i processi di adattamento considerando le caratteristiche socioeconomiche dell’agricoltura irrigua e delle comunità circostanti. Gli impatti dei cambiamenti climatici potrebbero non essere significativi per alcuni settori economici e le azioni e le politiche dovrebbero concentrarsi su altri settori o su impatti più rilevanti per quel settore.
4. Gestione efficace delle acque sotterranee
- Le acque sotterranee devono essere gestite in modo sostenibile a tutti i costi. Per quanto sia costoso oggi utilizzare le acque sotterranee in modo sostenibile, non sarà paragonabile al costo di non avere acque sotterranee in futuro. Le forniture di acque sotterranee forniscono un cuscinetto efficace per molti sistemi municipali e agricoli e aiutano a mitigare i picchi di prezzo.
- Quando l’uso eccessivo delle acque sotterranee comporta benefici privati ma costi pubblici, le sanzioni economiche sono efficaci. L’aumento dei prezzi dell’acqua per l’irrigazione insieme ai prezzi dell’energia può ridurre lo sfruttamento delle acque sotterranee.
5. Politica e governance dell’acqua
- Il costo dell’inazione per raggiungere la sostenibilità dell’uso dell’acqua è insopportabile. In assenza di politiche adeguate che proteggano le risorse idriche e gli ecosistemi naturali, gli utenti dell’acqua esauriranno i bacini idrici, le falde acquifere e i corsi dei fiumi per l’adattamento a breve termine ai cambiamenti climatici, ignorando gli impatti sull’ambiente e sulle future attività umane. Questi impatti possono essere affrontati implementando politiche di gestione sostenibile.
- I governi dovrebbero fornire incentivi ai piccoli agricoltori affinché adottino nuove tecnologie di irrigazione e pratiche agricole sostenibili. Tali miglioramenti apporteranno benefici in tutto il bacino migliorando la sicurezza alimentare ed energetica, aumentando il reddito e contribuendo alla protezione dell’ambiente e delle comunità.
- Il controllo locale è importante, ma sono necessarie alcune linee guida minime a livello centrale. I paesi dell’Unione Europea hanno un approccio più coeso nell’affrontare la politica idrica transfrontaliera rispetto agli Stati Uniti. Mentre l’Unione Europea utilizza modelli transfrontalieri che tengono conto del cambiamento climatico e di altri temi “controversi” per alcuni politici, alcuni stati degli Stati Uniti non riconoscono nemmeno il cambiamento climatico come una realtà, ritardando gli sforzi del paese per migliorare l’uso dell’acqua e pianificare in modo sostenibile.
I modelli idroeconomici sono utili, ma potrebbero essere migliori
Nonostante le molteplici applicazioni dei modelli idroeconomici, ci sono ancora molte sfide che questi strumenti di gestione dell’acqua devono superare per diventare più efficaci. Ad esempio, si concentrano principalmente sugli indicatori biofisici ed economici, spesso trascurando le preferenze e le prospettive delle parti interessate. Una gestione equa dell’acqua trarrebbe vantaggio dall’integrazione di variabili comunemente trascurate, come le componenti di equità sociale, i requisiti dell’ecosistema e la qualità dell’acqua. Sebbene la modellizzazione idroeconomica abbia migliorato l’integrazione delle esigenze degli ecosistemi, la rappresentanza è ancora carente e le prospettive delle parti interessate sono spesso trascurate.
Man mano che cresce la nostra comprensione dei sistemi idrici e delle loro connessioni con vari settori come l’agricoltura, l’energia e l’ambiente, anche i nostri modelli dovrebbero evolversi per riflettere queste complessità. Tuttavia, l’utilità di questi modelli non dipende esclusivamente dalla loro sofisticatezza.
L’impatto nel mondo reale di questi modelli è notevolmente amplificato quando vengono utilizzati in collaborazione e coinvolgono tutte le parti interessate rilevanti. La collaborazione favorisce una comprensione condivisa delle sfide e incoraggia lo sviluppo di soluzioni reciprocamente vantaggiose. Abbracciando la collaborazione, l’equità e la giustizia nel nostro approccio alla gestione dell’acqua, coltiviamo la speranza per un futuro sostenibile. Un futuro in cui ogni goccia d’acqua ha valore e le voci tradizionalmente inascoltate hanno finalmente voce in capitolo.
Di José Pablo Ortiz Partida, scienziato bilingue senior dell’acqua e del clima, per gentile concessione dell’Unione degli scienziati interessati, The Equation.
Non mi piacciono i paywall. Non ti piacciono i paywall. A chi piacciono i paywall? Qui a CleanTechnica, per un po’ abbiamo implementato un paywall limitato, ma ci è sempre sembrato sbagliato ed è sempre stato difficile decidere cosa dovremmo lasciare lì. In teoria, i tuoi contenuti più esclusivi e migliori sono protetti da un paywall. Ma poi lo leggono meno persone! Semplicemente non ci piacciono i paywall e quindi abbiamo deciso di abbandonare i nostri.
Sfortunatamente, il business dei media è ancora un business duro, spietato, con margini ridotti. Rimanere fuori dall’acqua è una sfida olimpica senza fine o forse addirittura… sussulto – crescere. COSÌ …