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Wasserspartechnik kann den regionalen Wasserverbrauch erhöhen
Tröpfchenbewässerung senkt den Wasserbedarf einzelner Felder, doch auf regionaler Ebene kann der Effekt ins Gegenteil kippen. Eine Langzeitanalyse aus Nordwestchina zeigt, dass parallel zur effizienteren Bewässerung die Ackerfläche um 48 Prozent wuchs und der gesamte Wasserverbrauch der Felder zunahm. Zugleich sank das Grundwasser im Randbereich der Oasen und die Vegetation ging zurück.
Urumqi (China). Effizientere Bewässerung soll in trockenen Agrarregionen Wasser sparen, weil weniger Wasser verdunstet oder ungenutzt aus den Feldern abfließt. Doch solche Einsparungen auf einzelnen Flächen bedeuten nicht automatisch, dass eine ganze Region weniger Wasser verbraucht. Werden mit dem vermeintlich verfügbaren Wasser zusätzliche Felder erschlossen, kann der regionale Verbrauch trotz effizienterer Technik steigen.
Forscher des Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences (XIEG) um Xinjun Zheng haben dieses sogenannte Bewässerungseffizienz-Paradox für eine 255.100 Quadratkilometer große Oasenregion im trockenen Nordwesten Chinas untersucht. Das Team kombinierte für die Jahre 2000 bis 2020 Wasserbilanzen mit Fernerkundungsdaten, lokalen Statistiken, Feldbeobachtungen und Messungen des Grundwassers.
Auf den einzelnen Feldern zeigte die Wasserspartechnik zunächst den erwarteten Effekt. Der Anteil der Tröpfchenbewässerung stieg von 0,09 Prozent im Jahr 2000 auf 50,2 Prozent im Jahr 2020, während die Bewässerungsmenge pro Hektar von 5.245,60 auf 4.232,65 Kubikmeter sank. Das entspricht einer Verringerung um 1.012,95 Kubikmeter je Hektar, wobei zugleich die Bodenverdunstung auf 80,4 Prozent der Ackerflächen abnahm.
Regional verlief die Entwicklung jedoch in die entgegengesetzte Richtung, denn die Ackerfläche wuchs innerhalb des Untersuchungszeitraums um 48 Prozent, vor allem durch die Ausdehnung bewässerter Flächen. Nach der Wasserbilanz stieg der gesamte Wasserverbrauch der Ackerflächen von 9,739 Milliarden Kubikmetern im Jahr 2000 auf 17,353 Milliarden Kubikmeter im Jahr 2020. Allein die Bewässerung nahm trotz des geringeren Verbrauchs je Hektar von 8,913 auf 12,011 Milliarden Kubikmeter zu.
Die Autoren führen diese Entwicklung auf einen Rebound-Effekt zurück. Effizientere Bewässerung senkte zunächst den Wasserbedarf je Fläche und verbesserte zugleich die wirtschaftlichen Anreize für den Anbau. Das eingesparte Wasser wurde nach ihrer Analyse nicht für ökologische Zwecke reserviert, während zusätzliche Felder und eine stärkere Ausrichtung auf wasserintensive Marktfrüchte den regionalen Bedarf erhöhten. Damit wurde ein Teil der lokalen Einsparung durch die größere bewässerte Fläche wieder aufgezehrt.
Die Bilanz zeigt außerdem, warum weniger Abfluss aus den Feldern nicht nur ein Gewinn ist. In Oasen kann Drainage Salze aus dem Boden auswaschen und zugleich Wasser in angrenzende Wüstenbereiche weiterleiten. Mit der stärkeren Tröpfchenbewässerung nahm dieser Abfluss nach den Berechnungen deutlich ab, während das Grundwasser im Oasen-Wüsten-Übergang tiefer sank. Der Abstand des Grundwassers zur Oberfläche vergrößerte sich zwischen 2005 und 2021 von 3,09 auf 9,38 Meter.
„Während die Tröpfchenbewässerung die Entwässerung der Ackerflächen deutlich verringert, verhindert sie zugleich die Neubildung des Grundwassers und erschwert der Oase die Abfuhr von Salzen“, sagt Nan Zhao vom Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences (XIEG).
Parallel dazu ging die Vegetationsbedeckung besonders nahe an den Feldern zurück, wobei ihr Anteil in einem zwei Kilometer breiten Gürtel außerhalb der Ackerflächen von 63,1 auf 55,9 Prozent sank. In zwei bis sechs Kilometern Entfernung verringerte er sich von 31,0 auf 22,4 Prozent, während weiter entfernte Bereiche keine vergleichbare Veränderung zeigten. Die räumliche Verteilung stützt damit die Annahme, dass die veränderte Wasserführung im Randbereich der Oasen eine ökologische Rolle spielt.
Die Ergebnisse beruhen auf einer regionalen Langzeitanalyse und