Daily evaporation from 23 irrigated and rainfed crops worldwide from 2000 to 2025
Dit artikel introduceert CropET, een wereldwijde dataset die dagelijkse verdampingsschattingen biedt voor 23 geïrrigeerde en regenafhankelijke gewassen van 2000 tot 2025 op een resolutie van 5 boogminuten, die FAO-56 modellering combineert met dynamische gewasmapping en satellietgegevens om een gevalideerde bron te bieden voor het analyseren van landbouwkundige effecten op de hydrologische cyclus.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Het water dat uit de hemel valt en het water dat terugstijgt in de lucht vormen een continue lus die het leven op aarde in stand houdt. Deze cyclus gaat niet alleen over regen en rivieren; het is diep verbonden met de planten die we verbouwen om onszelf te voeden. Wanneer boeren gewassen planten, veranderen ze de manier waarop water door het land beweegt. Sommige gewassen drinken water uit de bodem, terwijl andere vertrouwen op irrigatiesystemen die water uit rivieren of aquifers pompen. Terwijl de wereldbevolking groeit en het klimaat opwarmt, verandert de manier waarop deze gewassen water gebruiken. In sommige gebieden breiden velden zich uit naar nieuwe gebieden, terwijl in andere gebieden de stijgende hitte de lucht dorstiger maakt, waardoor er meer vocht uit de bodem wordt getrokken. Het begrijpen van precies hoeveel water gewassen consumeren, en waar dat water vandaan komt, is essentieel voor het beheren van voedselvoorraden en het beschermen van de zoetwaterreserves van de planeet.
Om dit puzzelstuk op te lossen, hebben onderzoekers Akash Koppa en Sara Bonetti een nieuw, gedetailleerd verslag gemaakt van het dagelijkse waterverlies door gewassen over de hele wereld. Ze noemen deze dataset CropET. Het houdt de verdamping bij van drieentwintig verschillende soorten gewassen, variërend van rijst en tarwe tot soja en koffie, voor elke afzonderlijke dag tussen de jaren 2000 en 2025. De kaart beslaat de aarde met een resolutie die fijn genoeg is om individuele velden te zien, in plaats van alleen brede regio's. Door satellietgegevens over neerslag en weer te combineren met actuele kaarten van waar gewassen daadwerkelijk groeien, bouwde het team een beeld van hoe het waterverbruik door gewassen in de loop der tijd is veranderd. Dit werk gaat verder dan oudere schattingen die gewasgebieden als vast en onveranderlijk beschouwden, en biedt in plaats daarvan een dynamisch beeld dat de werkelijke uitbreiding van de landbouw en het verschuivende klimaat vastlegt.
De onderzoekers ontdekten dat de totale hoeveelheid water die wereldwijd door gewassen verdampt, immens is. Voor het jaar 2000 lieten hun berekeningen zien dat gewassen ongeveer 5.814 kubieke kilometer water in de atmosfeer vrijgaven. Dit cijfer komt nauw overeen met andere belangrijke studies, wat vertrouwen geeft in de nauwkeurigheid van het nieuwe model. Wanneer zij dit aantal uitsplitsten, zagen ze dat rijst, tarwe en maïs de grootste consumenten waren, die samen 40 procent van alle gewasverdamping vertegenwoordigden. Rijst viel op als het gewas dat het meest afhankelijk was van irrigatie, waarbij het aanzienlijke hoeveelheden water uit door mensen gemaakte bronnen trok. In tegenstelling hiertoe vertrouwden gewassen zoals soja, cassave en cacao bijna volledig op regen, en toonden zij weinig afhankelijkheid van irrigatie.
Over de twee decennia die de studie beslaat, is het patroon van watergebruik merkbaar verschoven. In veel delen van de wereld, met name in India, Oost-China en Zuidoost-Azië, nam de hoeveelheid water die door gewassen verdampt, toe. Deze stijging werd gedreven door twee hoofdkrachten: de fysieke uitbreiding van landbouwgrond en de groeiende vraag naar water veroorzaakt door warmere, drogere lucht. In deze regio's plantten boeren meer gewassen, en die gewassen dronken meer omdat de hitte hen dorstiger maakte. De studie benadrukte dat in China en India zowel regenafhankelijke als geïrrigeerde velden bijdroegen aan deze toename. Echter, het verhaal was anders in andere plaatsen. In het westen van de Verenigde Staten en delen van Zuid-Amerika nam het waterverbruik door gewassen juist af. In de Central Valley van Californië bijvoorbeeld, leidden een ernstige droogte en nieuwe wetgeving voor waterbeheer ertoe dat boeren velden braak lieten liggen, waardoor de hoeveelheid water die uit het land verdampte, afnam.
Het team keek ook naar hoe deze veranderingen zich in de loop van de tijd en de ruimte voltrokken. Ze ontdekten dat de toename in watergebruik niet uniform was. In West-Afrika en de Braziliaanse savanne was de stijging bijna volledig toe te schrijven aan regenafhankelijke gewassen die naar nieuwe gebieden uitbreidden. In centraal India werd de toename echter voornamelijk gedreven door irrigatie. De onderzoekers valideerden hun cijfers door ze te vergelijken met realtime metingen van torens die waterdamp registreren die uit de grond opstijgt. Hoewel hun dagelijkse schattingen iets lager waren dan de metingen van de torens, kwamen de algemene patronen goed overeen, wat bevestigt dat het model het essentiële gedrag van gewassen vastlegt. De studie merkte ook op dat voor de jaren 2021 tot en met 2025 de gegevens steunen op de gewasgebieden die in 2020 zijn geregistreerd, aangezien nieuwere kaarten nog niet beschikbaar waren, wat betekent dat de meest recente jaren een statisch beeld van de landbouw weergeven in plaats van de nieuwste uitbreidingen.
Deze nieuwe dataset biedt een krachtig instrument voor het begrijpen van de complexe relatie tussen voedselproductie en de watercyclus. Door een dagelijks, mondiaal beeld te geven van hoe gewassen water gebruiken, stelt het wetenschappers en planners in staat om precies te zien waar en wanneer de uitbreiding van de landbouw de regionale waterbalansen hervormt. Het onthult dat terwijl sommige regio's zien dat hun gewassen meer drinken vanwege het klimaat en groei, andere gebieden zich terugtrekken vanwege waterschaarste. Het werk telt niet alleen het water; het vertelt een verhaal over hoe menselijke keuzes en milieuveranderingen de regels van de hydrologische cyclus van de aarde herschrijven, één veld tegelijk.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.