PGAEI - Projection Global Arable Equipped for Irrigation under Shared Socioeconomic Pathways

पानी कृषि की जीवनधारा है, और यह कहीं भी अधिक स्पष्ट नहीं है जितना कि उन खेतों में है जो दुनिया का पेट भरते हैं। जबकि वर्षा आधारित खेती ग्रह के एक विशाल हिस्से को कवर करती है, यह सिंचाई प्रणालियों से लैस भूमि ही है जो वैश्विक अनाज की आपूर्ति का लगभग आधा हिस्सा पैदा करती है, जबकि यह कुल कृषि योग्य भूमि के केवल लगभग एक चौथाई हिस्से पर कब्जा रखती है। यह प्रबंधित जल उपयोग केवल भोजन उगाने के बारे में नहीं है; यह एक विशाल शक्ति है जो पृथ्वी के जल चक्र को आकार देती है, स्थानीय जलवायु को प्रभावित करती है, और उन पारिस्थितिक प्रक्रियाओं को संचालित करती है जो जीवन को बनाए रखती हैं। यह समझने के लिए कि आने वाले दशकों में हमारा ग्रह कैसे कार्य करेगा, वैज्ञानिकों को यह जानने की आवश्यकता है कि आज यह सिंचित भूमि कहाँ स्थित है और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि भविष्य में यह कहाँ मौजूद होगी। हालाँकि, इन खेतों के भविष्य की भविष्यवाणी करना अत्यंत कठिन है क्योंकि यह मानवीय आवश्यकताओं, आर्थिक वास्तविकताओं और उस जिद्दी इतिहास का एक जटिल मिश्रण है कि हमने पीढ़ियों से भूमि की खेती कैसे की है।

लंबे समय तक, सिंचाई के भविष्य का मानचित्रण करने का प्रयास करने वाले शोधकर्ता दो मुख्य दृष्टिकोणों पर निर्भर रहे हैं। एक विधि ऐतिहासिक डेटा को देखती है और मानती है कि भविष्य केवल अतीत का एक निरंतर विस्तार होगा, इस बात को नजरअंदाज करते हुए कि नई तकनीकें या बदलती जनसंख्या परिदृश्य को कैसे बदल सकती हैं। दूसरा तरीका जटिल कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करता है कि बढ़ती वैश्विक आबादी को खिलाने के लिए किसानों को कितने पानी की आवश्यकता होगी, अक्सर यह मानते हुए कि यदि भोजन की आवश्यकता है, तो सिंचाई का बुनियादी ढांचा इसे प्रदान करने के लिए स्वतः ही प्रकट हो जाएगा। यह दूसरा दृष्टिकोण, सैद्धांतिक मांग को समझने के लिए उपयोगी होने के बावजूद, एक महत्वपूर्ण वास्तविकता को चूक जाता है: सिंचाई प्रणालियों के निर्माण और रखरखाव में पैसा खर्च होता है। सिर्फ इसलिए कि किसी क्षेत्र को अधिक भोजन की आवश्यकता है, इसका मतलब यह नहीं है कि उसके पास आवश्यक नहरें, पंप और पाइप बनाने की आर्थिक क्षमता है। जो वास्तव में किफायती है और जो सैद्धांतिक रूप से आवश्यक है, उसके बीच का अंतर भविष्य की खाद्य सुरक्षा के बारे में हमारी समझ में एक रिक्त स्थान छोड़ गया है।

इस अंतर को भरने के लिए, बीजिंग नॉर्मल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने वैश्विक सिंचित भूमि के भविष्य का अनुमान लगाने का एक नया तरीका विकसित किया है। सैद्धांतिक जरूरतों के आधार पर अनुमान लगाने या पुराने मानचित्रों को केवल आगे बढ़ाने के बजाय, उन्होंने एक परिष्कृत कंप्यूटर प्रणाली बनाई है जो इतिहास से सीखती है। उन्होंने इस प्रणाली को दशकों के डेटा पर प्रशिक्षित किया, जिससे इसे यह पहचानने में मदद मिली कि किसी क्षेत्र में कितने लोग रहते हैं, वह क्षेत्र कितना समृद्ध है, और वहां वास्तव में कितनी सिंचित भूमि मौजूद है, इनके बीच का जटिल, गैर-रैखिक संबंध क्या है। 'एन्सेम्बल मशीन लर्निंग' नामक एक तकनीक का उपयोग करके, जो छह अलग-अलग गणितीय मॉडलों की शक्तियों को जोड़ती है, शोधकर्ताओं ने एक ऐसा उपकरण बनाया जो उन पैटर्न को देख सकता है जिन्हें सरल मॉडल छोड़ देते हैं। यह दृष्टिकोण यह समझने की अनुमति देता है कि सिंचाई का विस्तार केवल भूख के बारे में नहीं है; यह एक रणनीतिक निवेश है जो उपलब्ध पूंजी और मौजूदा बुनियादी ढांचे द्वारा सीमित है।

इस नए उपकरण का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने प्रत्येक दशक के लिए 2020 से 2100 तक दुनिया की सिंचित भूमि का एक अत्यधिक विस्तृत, उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला मानचित्र तैयार किया। उन्होंने इन अनुमानों को भविष्य के मानव विकास के पांच विभिन्न परिदृश्यों के तहत चलाया, जिन्हें 'शेयर्ड सोशियो-इकोनॉमिक पाथवेज़' (साझा सामाजिक-आर्थिक पथ) के रूप में जाना जाता है, जो वैश्विक जनसंख्या, आर्थिक विकास और प्रौद्योगिकी के विभिन्न संभावित भविष्य का प्रतिनिधित्व करते हैं। परिणाम एक ऐसी दुनिया को प्रकट करते हैं जहाँ सिंचाई का भविष्य एक समान नहीं है। पांच में से चार परिदृश्यों में—जो वैश्विक सहयोग और आर्थिक विकास के विभिन्न स्तरों वाले भविष्य का प्रतिनिधित्व करते हैं—कुल सिंचित भूमि के घटने का अनुमान है। यह गिरावट लगभग 4% से लेकर लगभग 10% तक है, जो दक्षता में वृद्धि, शहरीकरण और पानी की गहन फसलों से हटकर बदलाव जैसे कारकों से प्रेरित है। हालांकि, एक विशिष्ट परिदृश्य, जो क्षेत्रीय विखंडन और सीमित वैश्विक व्यापार वाले भविष्य की कल्पना करता है, एक अलग कहानी बताता है। इस पथ में, कुल सिंचित क्षेत्र के लगभग 5% बढ़ने की उम्मीद है, क्योंकि देश अंतर्मुखी हो जाते हैं और अपने घरेलू खाद्य उत्पादन पर अधिक निर्भर होते हैं, जिससे उनके सिंचाई प्रणालियों के विस्तार की आवश्यकता होती है।

इन बदलते कुल योगों के बावजूद, मानचित्र जहाँ पानी बहता है, आश्चर्यजनक रूप से स्थिर रहता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि भविष्य की सिंचाई "जड़ता" (इनेर्शिया) द्वारा भारी रूप से बाधित है, जिसका अर्थ है कि नई सिंचाई होने की सबसे अधिक संभावना उन क्षेत्रों में है जहाँ सिंचाई पहले से मौजूद है, न कि पूरी तरह से नए क्षेत्रों में। तीन राष्ट्र—भारत, चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका—वैश्विक परिदृश्य पर हावी रहेंगे, जो पूरे शताब्दी के दौरान दुनिया की आधी से अधिक सुसज्जित सिंचित भूमि को सामूहिक रूप से धारण करेंगे। हालांकि उनके द्वारा सिंचित भूमि की विशिष्ट मात्रा आर्थिक परिदृश्य के आधार पर बढ़ या घट सकती है, लेकिन उनका भौगोलिक पदचिह्न काफी हद तक अपरिवर्तित रहता है। उदाहरण के लिए, भारत में, सिंचित क्षेत्र उत्तर में केंद्रित है, और जबकि यह जल संकट और शहरीकरण के कारण अधिकांश भविष्यों में सिकुड़ सकता है, व्यापार बाधाओं के कारण यदि देश पूरी तरह से अपने स्वयं के कृषि पर निर्भर हो जाता है, तो यह महत्वपूर्ण रूप से बढ़ सकता है। चीन में, सिंचित भूमि उत्तर चीन के मैदान में घनीभूत है, और अनुमान बताते हैं कि जैसे-जैसे देश अधिक जल-बचत तकनीकों को अपनाएगा और उसकी जनसंख्या स्थिर होगी, वहां निरंतर गिरावट आएगी। संयुक्त राज्य अमेरिका एक अधिक मध्यम पैटर्न दिखाता है, जहाँ उसकी विशाल, यांत्रिककृत खेती प्रणाली अपेक्षाकृत स्थिर रहती है, हालांकि वे भी वैश्विक व्यापार की आर्थिक स्थितियों के प्रति संवेदनशील हैं।

यह अध्ययन इस बात को रेखांकित करता है कि हमारे खाद्य प्रणालियों के भविष्य को केवल जनसंख्या के आंकड़ों को देखकर नहीं समझा जा सकता। यह जीव विज्ञान के साथ-साथ अर्थशास्त्र और बुनियादी ढांचे की भी कहानी है। शोधकर्ताओं का कार्य एक स्पष्ट, अधिक यथार्थवादी चित्र प्रदान करता है कि 22वीं सदी में दुनिया की कृषि भूमि कैसी दिख सकती है, जो मांग के बारे में सरल अनुमानों से आगे बढ़कर वास्तव में क्या संभव है, उसकी एक ठोस समझ प्रदान करता है। इन संभावित भविष्यों को इतनी सटीकता के साथ मानचित्रित करके, यह अध्ययन वैज्ञानिकों और नीति निर्माताओं के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण प्रदान करता है जो बदलते जलवायु और बढ़ती जनसंख्या के लिए तैयार होने का प्रयास कर रहे हैं। यह सुझाव देता है कि भले ही सिंचित भूमि की कुल मात्रा बदल जाए, लेकिन दुनिया को खिलाने वाले मुख्य क्षेत्र उल्लेखनीय रूप से बने रहेंगे, जो भूमि में मानव निवेश के ऐतिहासिक पैटर्न द्वारा संचालित हैं। यह नया डेटासेट, जो वैश्विक वैज्ञानिक समुदाय के उपयोग के लिए उपलब्ध है, पृथ्वी के जलवायु, जल चक्र और खाद्य सुरक्षा के मॉडलों को बेहतर बनाने में मदद करेगा, यह सुनिश्चित करते हुए कि भविष्य के बारे हमारी भविष्यवाणियां केवल सिद्धांत के बजाय वास्तविकता की नींव पर आधारित हों।