Ist uns das Wasser ausgegangen? Nur 3% des Wassers auf der Erdoberfläche ist Süßwasser. Weniger als 0,5% davon sind für den Verbrauch als Trinkwasser zugänglich. Wenn keine dringenden Maßnahmen ergriffen werden, wird erwartet, dass immer mehr Städte weltweit unter starkem Wassermangel leiden. Jüngste Analysen der BBC haben Städte wie Peking, Tokio und London zu den Städten gezählt, denen in naher Zukunft am wahrscheinlichsten das Trinkwasser ausgeht.

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Wie wirkt sich der Klimawandel auf das Wasser aus? Verfügbarkeit?

Der Klimawandel wird voraussichtlich die Menge, Qualität und räumliche Verteilung der globalen Wasserressourcen erheblich verändern. Bei wärmeren Temperaturen steigt die Verdunstung, die Haltekapazität der Luftfeuchtigkeit und das Niederschlagsmuster. Der jüngste IPCC-Bericht kam zu dem Schluss, dass feuchte Regionen im Allgemeinen feuchter und trockene Regionen trockener werden. Zunehmende Häufigkeit und Intensität extremer Ereignisse wie Dürren und Hitzewellen tragen ebenfalls zu Wasserstress und Wasserknappheit bei.

Kürzlich wurde in Nature Climate eine bahnbrechende Studie zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundwasserressourcen veröffentlicht Veränderung. Die Studie zeigte, dass in Grundwasserleitern gespeichertes Grundwasser, das 36% der weltweiten Brauchwasserversorgung für mehr als 2 Milliarden Menschen liefert, sehr empfindlich auf den zukünftigen Klimawandel reagiert.

Grundwasser wird in unterirdischen Grundwasserleitern gespeichert, die von aufgefüllt werden Niederschlag und Bodenfeuchtigkeit. Könnte dieses Grundwasser erschöpft sein und den Planeten möglicherweise dazu bringen, kein Wasser mehr zu haben? Die Forscher fanden heraus, dass 44% aller Grundwasserleiter weltweit infolge des Klimawandels in den nächsten 100 Jahren aufgrund von Änderungen der Intensität und des Musters der Niederschläge vollständig betroffen und erschöpft sein werden. Unterirdische Wasserreserven in trockeneren Regionen passen sich naturgemäß nur langsam an oberirdische atmosphärische und klimatische Veränderungen an, aber eine Überabstraktion und andere Auswirkungen extremer Dürre können den regionalen Wasserstress noch verschärfen.

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Eine andere kürzlich durchgeführte Studie kam zu dem Schluss, dass das gesamte Wasser Die Lagerung in Binnenflussgebieten hat in den letzten Jahrzehnten erheblich abgenommen. Mithilfe von Gravitationssatellitenbeobachtungen des NASA-Satelliten GRACE berechneten die Forscher, dass die Wasserspeicherung um 100 Milliarden Tonnen pro Jahr abnimmt, was auf den Klimawandel und ein nicht nachhaltiges Wassermanagement zurückzuführen ist. Angesichts der Tatsache, dass sich die meisten Binnenbecken in ariden Regionen befinden, hat dies erhebliche Auswirkungen auf den regionalen Wasserstress.

Eine Folge des Rückgangs der Wasserspeicherung ist sein Beitrag zum Anstieg des Meeresspiegels. Aufgrund der Erhaltung der Masse im Erdsystem wirkt sich Wasserverlust in Binnenbecken durch Änderungen des Wasserdampfstroms auf den globalen Meeresspiegel aus. Der Wasserverlust in Binnenflussgebieten machte etwa 10% des in den letzten 10 Jahren beobachteten globalen Anstiegs des Meeresspiegels aus.

Warum ist der Wasserkreislauf wichtig?

Es besteht ein wachsender Konsens darüber, dass der anthropogene Klimawandel den globalen Wasserkreislauf bereits erheblich verändert und die Nachhaltigkeit von Süßwasserquellen gefährdet wird.

Urbanisierung und ein exponentieller Anstieg der Süßwassernachfrage für Haushalte sind treibende Faktoren für Wasserknappheit, insbesondere in Regionen mit prekärer Wasserversorgung. Kapstadt, die erste moderne Stadt, der 2018 effektiv das Trinkwasser ausgeht, leidet unter dem Zusammenfluss von extremer Dürre, schlechtem Wasserressourcenmanagement und übermäßigem Verbrauch. Die Rohre waren trocken und Tausende standen für Trinkwasser an. In ähnlicher Weise besteht auch die Gefahr, dass China kein Wasser mehr hat. Die gesamten erneuerbaren Wasserressourcen pro Einwohner betragen 2 018 Kubikmeter pro Jahr – 75% weniger als der globale Durchschnitt, so die Weltbank.

Disruptive Technologien wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen könnten den Schlüssel für Neues darstellen und mutige Lösungen. Im ländlichen Kenia wurden intelligente Handpumpen experimentiert, die KI nutzen, um die Grundwassernutzung zu analysieren und Pumpenausfälle vorherzusagen. Dies führte zu einer Optimierung der Wassernutzung und damit zu einer Verringerung der verschwenderischen Verteilung dieses zunehmend kostbaren, flüssigen Goldes.

Ein intelligentes Netzwasser Ein Managementansatz mit einem Internet of Things (IoT) -System könnte die Antwort sein. Ein IoT-System bezieht sich auf ein Netzwerk physischer Objekte, in die Kommunikationssoftware, drahtlose Umgebungssensoren und automatisierte Steuerungssysteme eingebettet sind.Ein IoT-System kann die strukturelle Integrität und Umweltfaktoren überwachen und mit dem Rest des Systems kommunizieren, um eine Echtzeit-Risikoanalyse durchzuführen. IoT-Infrastrukturen haben die Effizienz von Wind- und Solarkraftwerken durch Minimierung von Risiko und Redundanz sowie Maximierung der Leistung sehr erfolgreich optimiert. Ein Wassermanagement-IoT-System kann die Luft-, Wasser- und Bodenbedingungen autonom überwachen und Abfall kann durch zeitnahe Reaktionen auf Wetterereignisse und Wasserbedarf reduziert werden. Die Regierungen sollten in die IoT-Forschung investieren, um langfristig erhebliche Einsparungen zu erzielen und die Effizienz des Wassermanagements zu steigern.