Para evitar um aumento substancial na escassez de água, as plantações de biomassa para produção de energia precisam de gestão sustentável da água, mostra um novo estudo. A bioenergia é frequentemente considerada uma das opções para reduzir os gases de efeito estufa para atingir as metas climáticas de Paris, especialmente se combinado com a captura do CO ₂ de usinas de biomassa e armazenando-o no subsolo. No entanto, o cultivo de plantações de bioenergia em grande escala em todo o mundo não requer apenas terra, mas também quantidades consideráveis ​​de água doce para irrigação - o que pode estar em desacordo com o respeito aos limites planetários da Terra. Os cientistas calcularam agora em suas simulações de computador mais detalhadas quanto estresse hídrico adicional poderia resultar para as pessoas em todo o mundo em um cenário de irrigação convencional e um de uso sustentável de água doce.

"Irrigação de futuras plantações de biomassa para produção de energia sem gestão sustentável da água, combinado com o crescimento populacional, pode dobrar a área global e o número de pessoas com grave estresse hídrico até o final do século, de acordo com nossas simulações de computador, "diz o autor principal Fabian Stenzel, do Instituto Potsdam para Pesquisa de Impacto Climático (PIK), que desenvolveu a ideia de pesquisa no Programa de Verão para Jovens Cientistas do Instituto Internacional de Análise de Sistemas Aplicados (IIASA)." a gestão sustentável da água poderia quase reduzir pela metade o estresse hídrico adicional em comparação com outro cenário analisado de fortes mudanças climáticas não mitigadas pela produção de bioenergia. "

Regulamentação política e melhorias nas fazendas necessárias

"A gestão sustentável da água significa tanto regulamentação política - como preços ou esquemas de alocação de água - para reduzir a quantidade de água retirada dos rios, bem como melhorias nas fazendas para fazer um uso mais eficiente da água, "diz a coautora Sylvia Tramberend do IIASA. Isso poderia incluir cisternas para coleta de água da chuva ou cobertura morta para reduzir a evaporação." a gestão sustentável da água inclui a preservação de fluxos fluviais confiáveis ​​para garantir ecossistemas não perturbados dentro e ao longo dos rios. A gestão de rios a montante e a jusante pode de fato exigir cooperação internacional, exigindo mais gestão de rios transfronteiriços, bem como entre diferentes usuários de água - esse é o desafio que temos pela frente para a gestão integrada de recursos hídricos. "

O aquecimento global praticamente não mitigado, juntamente com o crescimento populacional, aumentaria o número de pessoas sob estresse hídrico em cerca de 80% nas simulações. O uso aprimorado de bioenergia com captura e armazenamento de carbono pode limitar as mudanças climáticas:quando as plantas crescem, eles pegam CO ₂ do ar e colocá-lo em seus troncos, galhos e folhas. Se esta biomassa for queimada em usinas de energia e o CO ₂ é capturado dos escapamentos e armazenado no subsolo (captura e armazenamento de carbono, em suma CCS), isso pode eventualmente ajudar a reduzir a quantidade de gases de efeito estufa em nossa atmosfera - os cientistas chamam isso de 'emissões negativas'.

Em muitos cenários, estes são vistos como necessários para cumprir metas ambiciosas de mitigação do clima se as reduções de emissões diretas forem muito lentas, e para equilibrar quaisquer emissões de gases de efeito estufa restantes que são difíceis ou impossíveis de reduzir, por exemplo, potencialmente na aviação, certos tipos de indústria ou na produção pecuária.

A escassez de água continua sendo um grande desafio

"De acordo com os cenários existentes, as plantações de biomassa podem aumentar em até 6 milhões de quilômetros quadrados se o aquecimento global for limitado a 1,5 graus Celsius até o final do século, a mais ambiciosa das duas metas de temperatura do Acordo de Paris, "diz o co-autor Dieter Gerten de PIK." Usamos essas entradas de cenário para executar simulações em nossa vegetação global de alta resolução e modelo de balanço hídrico para explorar as implicações da água doce. Embora a irrigação substancial implícita em um cenário de bioenergia mais CCS, incluindo o crescimento populacional, sugira um aumento de 100% no número de pessoas enfrentando estresse hídrico, combiná-lo com a gestão sustentável da água reduz o número para 60%. Esse, claro, ainda é um aumento, portanto, compensações desafiadoras estão em cima da mesa. "

Regiões que já sofrem com o estresse hídrico hoje seriam as mais afetadas no cenário de mudanças climáticas, como o mediterrâneo, o Oriente Médio, nordeste da China, Sudeste e sul da África Ocidental. No cenário de bioenergia mais CCS sem gestão sustentável da água, o alto estresse hídrico se estende a algumas regiões não afetadas, como o leste do Brasil e grande parte da África Subsaariana. Aqui, grandes áreas de plantio de biomassa com necessidade de irrigação são assumidas no cenário analisado.

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável e Limites Planetários devem ser levados em consideração

A mitigação do clima é um dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) que o mundo concordou em alcançar. O nexo água-energia-ambiente estudado nesta pesquisa destaca que os caminhos para a sustentabilidade devem considerar todos os ODS afetados.

"Os números mostram que de qualquer maneira, a gestão sustentável da água é um desafio a ser enfrentado com urgência, "diz o co-autor Wolfgang Lucht, chefe do departamento de pesquisa de Análise do Sistema Terrestre do PIK. “Este novo estudo confirma que as medidas atualmente consideradas para estabilizar o nosso clima, neste caso, bioenergia mais CCS, deve levar em consideração uma série de outras dimensões de nosso sistema terrestre - os ciclos da água são uma delas. Riscos e compensações devem ser cuidadosamente considerados antes do lançamento de políticas em grande escala que estabeleçam mercados de biomassa e infraestrutura. O conceito de limites planetários considera todo o sistema terrestre, incluindo, mas não se limitando ao clima. Particularmente, a integridade de nossa biosfera deve ser reconhecida para proteger um espaço operacional seguro para a humanidade. "