The Water-Energy-Food nexus as a tool for advancing sustainable and resilient agrifood systems: A systematic review
这项针对62项研究(2016–2025年)的系统综述表明,尽管水–能源–粮食纽带框架有效地应对了农业食品系统的环境和经济维度,但目前仍缺乏对社会、治理和韧性因素(特别是在局部尺度上)的充分整合,因此需要更具整体性和参与性的方法论途径,以实现真正可持续且具韧性的成果。
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想象一个这样的世界:种植农作物所需的水、抽取这些水所需的能量,以及最终到达我们餐桌上的食物,不再是相互独立的难题,而是构成了一个紧密交织的单一系统。这就是“水-能源-粮食纽带”(water-energy-food nexus)的现实。在这个框架下,决定增加灌溉用水可能会意味着其他需求可用的能源减少;或者转向一种新的能源形式可能会改变可用于耕作的土地。几十年来,专家们一直试图孤立地管理这些资源,但日益加剧的气候变化、人口压力和经济不稳定已经表明,这种方法正在失效。为了构建一个人类能够获得食物、水质洁净且能源可靠的未来,我们必须理解这三大支柱是如何相互支撑、有时又相互制约的。目标是创造出不仅具有生产力,而且具有韧性的农业系统——即能够抵御干旱或供应链中断等冲击的韧性——以及可持续性的系统,这意味着它们不会耗尽后代所需的资源。
来自夸祖鲁-纳塔尔大学和伦敦卫生与热带医学学院的一个研究小组,旨在探讨这种“纽带”理念在解决这些问题方面的实际应用效果。他们进行了一项系统性综述,这是一种收集并分析所有相关研究的严谨方法,以了解该领域的现状。他们调查了 62 项将水-能源-食品框架应用于农业系统,并以提高可持续性或韧性为明确目标的特定研究。他们的发现揭示了一个充满希望但仍处于开发初期的领域。虽然这一概念已被广泛接受,但其衡量和应用的方式往往偏离了重点,过度关注生产数据,而忽视了真正决定一个系统能否在危机中生存的人类和社会因素。
研究人员发现,该领域正在快速增长,相关研究的数量从 2016 年的仅 1 项跃升至 2024 年的 18 项。然而,这种增长存在一个显著的盲点。绝大多数研究集中在中国和伊朗,而在非洲开展的工作却很少,尽管非洲正面临着最严峻的粮食安全和资源管理挑战。此外,大多数研究都是从远处观察问题的,它们分析的是整个省份或河流流域,而不是这些系统实际运作的当地农场和社区。这导致了高层规划与地面现实之间的脱节,而农民正是需要做出关于种植什么以及如何度过旱季的日常决策的人。
当研究人员检查这些研究实际在测量什么时,一种明显的失衡模式显现了出来。研究过度集中于食物的物理产量,特别是谷物等主食。他们计算了种植了多少谷物以及种植过程中使用了多少水,但很少关注这些食物对于贫困家庭而言是否可及、收获后浪费了多少,或者饮食是否多样化。同样,能源分析侧重于运行机械或抽水需要多少燃料,却往往忽略了这些能源对于使用者而言是否负担得起或是否可靠。水资源研究则优先考虑水的总量,却很少关注水质或水是否真正被需要的人所获取。简而言之,研究将食物、水和能源视为可以计数的简单商品,而非与人类生活交织在一起的复杂系统。
或许最关键的发现是研究人员对待“可持续性”与“韧性”的不同方式。可持续性(即在不损害未来的情况下满足当前需求)在每一项研究中都得到了评估。而韧性(即从洪水或市场崩溃等冲击中恢复过来的能力)则几乎被完全忽略了。在 62 项研究中,只有 4 项真正尝试去衡量韧性。研究人员指出,尽管科学家们在谈论韧性,但他们很少将其纳入模型之中。他们还发现,研究严重向环境和经济因素倾斜,例如作物产量和成本,而很大程度上忽略了社会问题,如性别平等、公平工资或地方治理的作用。如果没有这些社会和政治维度的参与,一个系统在纸面上可能看起来很高效,但在社区面临危机时可能会立即崩溃。
用于达成这些结论的工具主要是旨在优化资源利用的数学模型,例如寻找分配水资源的最有效方式。虽然这些工具擅长计算流量和效率,但它们往往过于僵化,无法捕捉到人类社区那种混乱且具适应性的本质。研究人员得出结论:要使水-能源-食品纽带成为真正有用的未来工具,它必须超越简单的计数和优化。它需要纳入当地人的声音,考虑社会不平等,并衡量一个系统应对意外情况的适应能力。除非研究转向包含这些人类和社会元素,否则这个框架将仅仅是一个强大的理念,尚未能完全转化为应对不断变化的全球环境所需的务实且具韧性的解决方案。
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