Оценка степени адаптации к изменению климата в сельскохозяйственном секторе Международная перспектива Информационно-консультационный семинар Ташкент, Узбекистан 19 мая 2010 г. Питер Другерс ФьючеУатер Уагенинген Нидерланды

Прогнозы МСИК Кол-во моделей > 0 Изменение осадков % Изменение тем-ры (С) Годовое

Прогнозы МСИК (годовые) Изменение температуры и количества осадков, сделанные при помощи MMD-A1B моделирования. Изменение среднегодовых температур в период с 1980 по 1999 гг. и 2080 по 2099 гг., усредненные данные по 21 модели. Изменение температуры (С) Изменение осадков (%)

Прогноз МСИК: осадки (ежемесячно) DJFJJA

Прогноз МСИК: осадки (ежемесячно) Количество моделей (из 21 модели), прогнозирующих увеличение количества осадков. Кол-во моделей > 0

Вероятность The Art of Predicting Climate Variability and Change, Bart van den Hurk and Daniela Jacob (2009) Время прогноза

Почему используются количественные инструменты

Рекомендации МСИК для специалистов, занимающихся управлением водными ресурсами Источник: Managing Water under current climate variability Eelco van Beek (2009, адаптировано из МСИК (2001 г., таблица 4–13)) НаличиеСпрос ВариантКомментарииВариантКомментарии Городское водоснабжение Увеличение емкости водохранилищ Дорогостоящее мероприятие; потенциальное воздействие на окружающую среду Стимулирование экономного использования воды (например, путем ценового регулирования) Вероятно ограниченные возможности; Необходима институциональная база Увеличение объемов отбора воды из рек и подземных источников Потенциальное воздействие на окружающую среду Юридически обеспеченное соблюдение стандартов водопользования (например, для бытовой техники) Потенциальное стратегическое влияние; как правило, экономически не эффективно. Послесистемные правила эксплуатации Вероятно ограниченные возможности Увеличение объемов использования «серой воды» Потенциальное дорогостоящее Межбассейновая переброска воды Дорогостоящее мероприятие; потенциальное воздействие на окружающую среду Уменьшение утечек воды Потенциально избыточное для уменьшения до очень низкого уровня, особенно при использовании старых систем ОпреснениеДорогостоящее мероприятие (высокие энергозатраты) Разработка систем санитарии, не требующих использования воды Сезонные прогнозы Возможно, слишком сложное в технологическом плане для широкого использования. Возможно увеличение

НаличиеСпрос ВариантКомментарииВариантКомментарии Промышленное использование и охлаждение оборудования электростанций Увеличение емкости источника Дорогостоящее Увеличение эффективности водопользование и оборотного водоснабжения Модернизация, возможно, будет дорогостоящей Использование воды низкого качества Увеличение использования Производство гидроэлектроэнергии Увеличение емкости резервуара Дорогостоящее; потенциальное воздействие на окружающую среду; возможно, неосуществимое Увеличение к.п.д. турбин; стимулирование эффективного использования энергии Модернизация, возможно, будет дорогостоящей Навигация Строительство новых плотин и шлюзов Дорогостоящее; потенциальное воздействие на окружающую среду После определения размеров кораблей и плотности трафика Корабли меньшего размера, более интенсивный трафик; увеличение выбросов и затрат

НаличиеСпрос ВариантКомментарииВариантКомментарии Регулирование паводков Увеличение защиты от наводнений Дорогостоящее; потенциальное воздействие на окружающую среду Улучшение системы предупреждений и распространения информации о паводках Технические ограничения в районах ливневых паводков; степень эффективности не известна Контроль источников водосбора для снижения паводкового расхода Более эффективно для мелких паводков, нежели для крупных Сдерживание освоения пойменных земель Возможные серьезные социально-политические проблемы Орошение Увеличение емкости источника орошения Дорогостоящее; потенциальное воздействие на окружающую среду Повышение эффективности водопользования Увеличение засухоустойчивых сортов Изменение структуры посевов При помощи технологий или увеличения цен; Генная инженерия – спорный вопрос; Переход на использование культур, нуждающихся в меньшем орошении или не требующих орошения. Меры по уменьшению загрязнения Улучшение водоочистных сооружений Потенциально дорогостоящее Уменьшение объемов стоков для очистки (например, взимая плату за сброс сточных вод); Меры по управлению дренажными водами в целях уменьшения объема загрязненного стока Необходимо управление рассредоточенными источниками загрязнения; Требует участия фермеров, например путем стимулирования.

Меры по адаптации в сравнении с мерами по смягчению Годы Адаптация Смягчение Чистая выгода от адаптации и смягчения

Какие количественные инструменты

Количественный анализ Оценка существующих водных ресурсов Оценка бывших водных ресурсов Варианты на будущее - технические - социально-экономические - стратегически ориентированные Тенденция Прошлое Наст. Будущее Дист. сбор данных Наблюдения Анализ Статданные Модели ? Изменить

Количество моделей? ?

Какую модель использовать? Физические детали низкийвысокий Географический масштаб Хозяйство Система Бассейн Континент Podium STREAM SLURP WSBM SWAT WEAP IQQM SWAP AquaCrop

Количество спутников? ?

Дистанционный сбор данных Размер элемента изображения (разрешающая способность) 250 м - 1 км5 км 30 м Периодичность 30 мин. 1 день Две недели AVHRR / MODIS GOES/ METEOSAT Landsat / ASTER 180 км 2500 км м Ikonos 11 км

Данные по эвапотранспирации, полученные с помощью дистанционного зондирования Фактическая эвапотранспирация в Австралии, 2004 – 2005 (мм/год)

Глобальные исследования

Изменение климата относительно изменения населения Vörösmarty, C.J., P. Green, J. Salisbury, R.B. Lammers Global Water Resources: Vulnerability from Climate Change and Population Growth. Science 289: Только изменение климата (Сценарий 1)

Изменение климата относительно изменения населения Vörösmarty, C.J., P. Green, J. Salisbury, R.B. Lammers Global Water Resources: Vulnerability from Climate Change and Population Growth. Science 289: Только изменение населения (Сценарий 2)

Изменение климата относительно изменения населения Vörösmarty, C.J., P. Green, J. Salisbury, R.B. Lammers Global Water Resources: Vulnerability from Climate Change and Population Growth. Science 289: Изменение климата и населения (Сценарий 3)

Изменение климата относительно изменения населения Изменение населения: постепенное Изменение климата: резкие колебания Vörösmarty, C.J., P. Green, J. Salisbury, R.B. Lammers Global Water Resources: Vulnerability from Climate Change and Population Growth. Science 289:

Исследования на уровне хозяйств

Сравнение адаптации на уровне хозяйств в различных бассейнах Влияние и адаптация в 7 различных бассейнах Репрезентативные хозяйства Имитационная модель SWAP Различные стратегии по адаптации

Источник: Aerts and Droogers, Climate Change in Contrasting River Basins, Adaptation Strategies for Water, Food and Environment -60%-40%-20%0%20%40%60% Изменения по годам (%) гг гг. Zay_Пшеница Zay_Рис Wal_Овощи Wal_Рис Vol_Куруруза Vol-Рис Syr_Пшеница Syr_Хлопчатник Sac_Помидоры Sac_Рис Rhi_Пшеница Rhi_Сахарная свекла Mek_Кукуруза Mek_Рис

Источник: Aerts and Droogers, Climate Change in Contrasting River Basins, Adaptation Strategies for Water, Food and Environment Изменения в отклонениях, %

Источник: Aerts and Droogers, Climate Change in Contrasting River Basins, Adaptation Strategies for Water, Food and Environment -20%0%20%40%60%80% Изменения в потреблении (%) Zay_Пшеница Zay_Рис Wal_Овощи Wal_Рис Vol_Кукуруза Vol-Рис Syr_Пшеница Syr_Хлопчатник Sac_Tomato Sac_Рис Rhi_Пшеница Rhi_Сахарная свекла Mek_Кукуруза Mek_Рис

Анализ на уровне бассейна и хозяйств

Уместность Рост сельскохозяйственных культур и изменение климата –Изменение осадков –Изменение температур –Изменение контрольного уровня эвапотранспирации –Изменение содержания СО2 Анализ при помощи WEAP –Наличие воды (включая отклонение) Анализ при помощи AquaCrop –Текущая ситуация –Влияние –Адаптация без орошения с меньшим объемом орошения 3 урожая …..

Комбинированный анализ на уровне бассейна и хозяйств Физические детали низкийвысокий Географический масштаб Хозяйство Система Бассейн Континент WEAP AquaCrop

Основные процессы

AquaCrop Удобный для пользователя интерфейс

Типичные результаты

Сводные результаты Влияние изменения климата Общая урожайность культур (т/га) Орошение (мм/год) Осадки (мм/год) Эвапотранспирация (мм/год) Существующие ИК

Сводные результаты Больше осадков в 2050 г.: –без орошения??? Существенное снижение урожайности Общая урожайность культур (т/га) Орошение (мм/год) Осадки (мм/год) Эвапотранспирация (мм/год) Существующие ИК ИК без орошения

Сводные результаты Увеличение осадков в 2050 г.: –С меньшим орошением??? Почти никакого влияния на урожайность Общая урожайность культур (т/га) Орошение (мм/год) Осадки (мм/год) Эвапотранспирация (мм/год) Существующие ИК ИК без орошения ИК с меньшим орошением

Сводные результаты Три урожая в год? Увеличение урожайности Управление деятельностью хозяйств следует улучшить Существующие ИК ИК без ор. ИК с меньшим ор. 3 урожая Общая урожайность культур (т/га) Орошение (мм/год) Осадки (мм/год) Эвапотранспирация (мм/год)

Анализ WEAP

WEAP

Результаты WEAP Предполагаемая глубина наводнений с периодичностью раз в 5 лет Подъем воды, м

Заключение Адаптация к изменению климата: –Увеличение экстремальных показателей –Неопределенность Количественные инструменты: –Модели –Дистанционный сбор данных Вопросы масштаба: –Бассейн: наличие и изменчивость водных ресурсов –Хозяйство: урожайность Незатронутые вопросы: –Засоленность –Экономика –….

Спасибо!