近日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院吳炳方研究團隊利用對地觀測數(shù)據(jù)，定量評估了全球農(nóng)業(yè)用水格局，相關(guān)研究成果《Quantifying global agricultural water appropriation with data derived from Earth observations》發(fā)表在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Journal of Cleaner Production（清潔生產(chǎn)）》（IF=9.30），合作者包括北京大學(xué)樸世龍院士、南方科技大學(xué)劉俊國教授等。

該項研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水在水資源利用中占比最大。隨著灌溉效率的提高、人口和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的變化，全球農(nóng)業(yè)取水量占總?cè)∷康谋壤龔囊酝?0%降低到目前的60%，而灌溉引起的耗水量占水資源消耗量的比例反而增加，從以往的80%增加到目前的87%。因此，單獨關(guān)注取水量已經(jīng)不能反映農(nóng)業(yè)用水的全貌。

其中，中國的可用水資源總量約為2.3196 萬億m3/a，約占全球的6.0%，中國的農(nóng)業(yè)總?cè)∷繛?816.5 億m3/a，約占總?cè)∷?7.0%；由灌溉引起的耗水量為1532 億m3/a，約占水資源消耗量的81.5%，其中大約有990.4 億m3/a 被作物直接消耗。中國農(nóng)業(yè)的耗水量占全球耗水量的11.1%，高于其降水占比。

結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，水循環(huán)中被人類活動干預(yù)的部分——全球人類活動造成的總耗水量為84419 億m3/a（包括雨養(yǎng)、灌溉、工業(yè)和生活耗水），占全球可更新水資源量的22%。全球農(nóng)業(yè)灌溉導(dǎo)致的總耗水量約為11310 億m3/a，占人類活動藍(lán)水消耗的87.1%，其中9108 億m3/a 由作物直接消耗。印度和美國的農(nóng)業(yè)耗水量分別占全球耗水量的15.2%和10.8%，高于其降水占比和人口占比。

水資源的利用格局受到很多過程的影響。在快速變化的水資源利用情景中，準(zhǔn)確評估用水格局對水資源的治理和管理至關(guān)重要。近幾十年，全球用水情況受到農(nóng)業(yè)擴張和集約化、城市化加速、工業(yè)用水增加等因素的影響，發(fā)生了巨大變化。與此相比，學(xué)者對于農(nóng)業(yè)用水格局的認(rèn)知相對滯后。因此，重新評估全球的用水格局十分有必要。

該研究團隊以全球農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)為單元，利用高分辨率蒸散發(fā)、降水、灌溉耕地等數(shù)據(jù)集，通過疊置分析的方法評估全球農(nóng)業(yè)用水格局，分析雨養(yǎng)、灌溉耕地耗水、灌溉凈耗水、自然蒸散發(fā)以及可利用水資源量等信息。該方法避免了復(fù)雜的水文學(xué)模型，在對地觀測大數(shù)據(jù)的支持下，可及時、獨立評估全球用水格局。