环境学院覃栎课题组在Nature Water发文揭示全球农业贸易导致的水资源压力再分配机制和公平性效应

　　本研究提出在通过国际贸易保障全球粮食安全的同时，需要兼顾由此带来的水资源分配变化及其对适应能力较差的低收入人群的影响。据此，研究进一步探讨了面向差异化人群的靶向调控策略，从而有助于弥补现阶段水资源风险评估终端均质化的方法瓶颈，扭转适应性偏低人群在国际农业贸易中的相对弱势地位，促进平等、公平、可持续的全球水资源管理。

　　

水资源与联合国多个可持续发展目标（SDGs）密切相关。全球范围内，有超过20亿人居住在受严重水资源短缺影响的国家，约有12亿人仍然缺乏基本的安全饮用水服务。与农业贸易相关的虚拟水转移可能有助于缓解水资源短缺（SDG6），重塑全球水资源使用的分布格局，并在不同收入的人群之间产生差异化影响。然而以往水资源风险的研究更多关注气象-水文循环扰动的影响；与之相比，针对人为活动对水资源风险的再分配机制和异质化响应的研究相对缺乏，难以为不同区域和不同人群提出有针对性的适应策略，影响全球可持续水资源管理目标的实现。

全球农业贸易导致的发达国家和发展中国家中不同收入人群的用水平等性及公平性变化

为解决这一问题，北京大学环境科学与工程学院覃栎研究员课题组基于前期在水资源风险远程耦合机制识别与影响评估方面相关的工作基础，与合作团队通过耦合作物需水模型、实体流贸易模型及人群公平性评估模型，搭建了水资源风险再分配机制及其公平性效应的综合评估模型，并基于历史数据系统评估了国际农业贸易如何重塑稀缺性水资源的使用格局，以及由此造成的对不同收入人群的差异化影响。

研究发现，尽管农业贸易通常减缓了全球水资源稀缺性，但存在明显的区域异质性且更惠及富裕人群。农业贸易使得发展中国家的水资源使用公平性降低约30%（即向发展中国家最贫穷人群的集中程度平均减少约30%）；相反，在发达国家，农业贸易却使得水资源使用公平性增加约65%（即向相对最贫穷人群的集中程度平均增加约65%）。类似的，在发展中国家，35%的人口同时面临着更为严重的水资源短缺和用水不公平性，且该人群的收入水平仅为发展中国家整体人均收入的84%。与之相反，在发达国家收入相对较低的人群（13%人口）则通常同时受益于水资源短缺和用水不公平性的双重减缓。研究还进一步识别了不同作物类型（尤其是水稻等主粮贸易、棉花等经济作物贸易）、不同贸易格局（尤其是发展中国家间的广泛贸易合作）对水资源风险传递的相对重要贡献，揭示了低收入人群的水资源风险传递机制，为未来研究进一步解析气候变化下水资源风险的跨人群传递提供了研究方法和数据基础。

在气候变化及全球化背景下，本研究提出在通过国际贸易保障全球粮食安全的同时，需要兼顾由此带来的水资源分配变化及其对适应能力较差的低收入人群的影响。据此，研究进一步探讨了面向差异化人群的靶向调控策略，从而有助于弥补现阶段水资源风险评估终端均质化的方法瓶颈，扭转适应性偏低人群在国际农业贸易中的相对弱势地位，促进平等、公平、可持续的全球水资源管理。

以上研究成果以“The asymmetric impacts of international agricultural trade on water use scarcity, inequality, and inequity ”为题发表于Nature Water。北京大学环境科学与工程学院博士二年级研究生顾蔚译为论文第一作者，覃栎为论文通讯作者。论文合作者包括北京大学环境科学与工程学院刘永教授、建筑与景观设计学院汪芳教授、城市与环境学院周丰教授和王旭辉研究员，以及中国科学院南京地理与湖泊研究所朱青研究员、清华大学深圳国际研究生院洪朝鹏助理教授、哥廷根大学和阿尔托大学的相关领域知名专家。该研究得到了国家自然科学基金委项目（42277482、42361144876、42171096、42277087、52130804）、科技部政府间国际合作项目(2022YFE0138300)，以及北京大学必和必拓“碳与气候”博士研究生未名学者奖学金项目等的支持。

作为该成果的前期基础，课题组还在Nature Water (2023)、Nature Climate Change (2022、2020)、Nature Sustainability (2019、2018)、PNAS(2017)、ES&T (2022、2017)等期刊发表了系列基于人-地系统耦合的水资源-能源-粮食系统脆弱性及适应性相关研究。课题组长期招收（联合）博士后，诚邀对气候变化及碳中和下水资源-能源-粮食系统风险机制及适应性策略等领域感兴趣的研究者加入课题组开展合作研究。

气候变化及全球化背景下水资源风险相关部分前期研究：

Qin Y*, Mueller ND, Siebert S, et al. Flexibility and intensity of global water use. Nature Sustainability. 2019; 2: 515-523. （Nature研究亮点报道）

https://www.nature.com/articles/s41893-019-0294-2

Qin Y*,Abatzoglou JT, Siebert S, et al. Agricultural risks to changing snowmelt. Nature Climate Change. 2020; 10: 459-465. (《自然·气候变化》封面文章、十周年代表性文章;气候变化与水资源收藏集）

https://www.nature.com/articles/s41558-020-0746-8

Qin Y*, Global competing water uses for food and energy. Environmental Research Letters. 2021; 16(6): 064091.

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac06fa

Qin Y*,Hong C, Zhao H, et al. Snowmelt risk telecouplings for irrigated agriculture. Nature Climate Change. 2022; 12, 1007–1015. （CY Water Outstanding Paper）

https://doi.org/10.1038/s41558-022-01509-z

Qin Y*,Wang, Y., Li, S. et al. Global assessment of the carbon–water tradeoff of dry cooling for thermal power generation. 2023. Nature Water 1, 682–693.

https://www.nature.com/articles/s44221-023-00120-6