1

SCARSITÀ E ACCAPARRAMENTO DELLE RISORSE IDRICHE: PROBLEMI DIRETTI E

RETROAZIONIM. Cristina Rulli,

Dipartimento di Ingegneria Civile e AmbientalePolitecnico di Milano

Sesto San Giovanni, 10 Maggio 2016

Scenario attuale (2012)

900 M senza accesso all’acqua potabile

2.5 B senza infrastrutture idrauliche

+40%

dom

anda

di

ener

gia

+30-

50%

dom

anda

di

cibo

40% GAP risorse idriche(disponibilità vs domanda)

800 M Malnutrizione

Acqua Energia Cibo2.5 B senza accesso all’energia

1.5 B seza accesso all’eletricità

Scenario futuro (2030)Crescita della popolazione, cambiamenti nella dieta, cambiamenti

nelle politiche energetiche …

STATO DELLE RISORSE:ACQUA-ENERGIA-CIBO

3

DISPONIBILITA’ E DISTRIBUZIONE DELLA RISORSA IDRICA DOLCE

SCARSITA’ IDRICA

Stress Idrico = Rapporto fra prelievo idrico e disponibilità

DISPONIBILITA’ E DISTRIBUZIONE DELLA RISORSA IDRICA DOLCE

6

ENERGIA

7

ENERGIA

8

MALNUTRIZIONE

9

10

11

ACQUA per ENERGIA

Sources: Schornagel (2012); US DOE (2006); Gleick (1994); IEA analysis.

12

ENERGIA per ACQUA

13

ENERGIA per CIBO

14

ACQUA per CIBO

La scelta della metrica:Il volume d’acqua

Acqua virtuale :

Acqua utilizzata per la produzione di un bene (Allan, 1998)

Photo Source: www.waterfootprint.org

La piramide alimentare vs. piramide dell’acqua

600-1800

1

(Units: m3/person/yr)data from Falkenmark & Rockstrom, 2005

Siamo in procinto di esaurire le risorse idriche per la produzione di cibo?

Il principale uso delle risorse idriche d’acqua dolce è quello alimentare

Water for Food: (Falkenmark and Rockstrom, 2006)

20066.5 miliardi-popolazione800 millioni – Malnutrizione

Uso delle risorse idriche per la produzione di cibo-4500 km3 y-1

20503 miliardi-incremento popolazioneDieta bilanciata a 9.5 miliardiEliminazione Malnutrizione

Incremento delle risorse idriche per la produzione di cibo-4200 km3 y-1

21

Popolazione mondiale

Water for Food: (Falkenmark and Rockstrom, 2006)

20503 miliardi-incremento popolazioneDieta bilanciata a 9.5 miliardiEliminazione Malnutrizione

Incremento delle risorse idriche per la produzione di cibo-4200 km3 y-1

Le analisi di Falkenmark and Rockstrom (2006) non tengono conto di:

-Cambiamenti nella dieta

-Politiche energetiche

23

AUMENTO DELLA DOMANDA DI CIBO ANIMALE

Aumento della domanda di cibo animaleC

onsu

mo

di c

arne

(cap

. per

yea

r

Bennett’s Law

(UK Government Office for Science, 2011)

La produzione di prodotti animalirichiede 4-10 più acqua (per caloria) dei prodotti vegetali.

Consumo di carne vs Reddito

25

Politiche energetiche

•2007 US Politica sull’uso del bioetanolo•2009 UE Direttiva sull’uso delle risorse energetiche rinnovabili

BP

ener

gy o

utlo

ok, 2

013

Competizione per la risorsa idrica fra utilizzo per la produzione di cibo ed energia?

Popolazionemondiale

Insufficienza delle risorse idriche?Il tasso di crescita demografica èmaggiore del tasso di incrementodelle risorse disponibili a soddisfare la domanda di cibodella popolazione

Thomas Malthus (1766-1834)

Innovazioni tecnologicheincremento della produzione di cibo (Boserup, 1981)

Le analisi di Falkenmark and Rockstrom (2006) non tengono conto di:

-Cambiamenti nella dieta -Politiche energetiche

ci sarà difficoltà a soddisfare il fabbisogno di cibo ?(Rosegrant, 2003; Godfray, 2010; Cassidy et al., 2013; Porka et al., 2013)

Principali innovazioni che hanno aumentato l’accesso al cibo

- Rivoluzione industriale- Green revolution

- Global Trade

BILANCIO IDRICO (+ VWT)

Domanda Idrica

Se disponibilità> Domanda

Clima Popolazione

Disponibilità della risorsa idrica rinnovabile

Tipo di alimentazione

Surplus idrico

Se domanda > disponibilità

Consumo < domanda

Stress Idrico: Malnutrizione

Consumo = Domanda

Import di cibo(acquavirtuale)

Export di cibo

Virtual Water Trade

Deficit idrico

Globalizzazione dell’acqua:

(Suweis et al., 2011; Konar et al., 2011; Carr et al., 2013)

Net Exporters

Net Importers

Net Exporters

“flussi” di acqua virtuale associati con l’import-export di acqua virtuale

30

Globalizzazione dell’acqua:

Globalizzazione del cibo

(D’Odorico et al., 2014)

Cosa può succedere nel prossimo futuro?????

Gli esportatorilimiteranno le esportazioni future.La crescita demograficadegli importatori si basasu importazioni presentie future. Unbalanced situation

PopulationFreshwater

(Suweis et al., 2013)

Le proiezioni indicano che sia gli esportatori che gli importatori avranno bisogno di più cibo!

IL Global trade non può essere una soluzione a lungo termine

32

Gli esportatori limiteranno le esportazioni future.La crescita demografica degli importatori si basa suimportazioni presenti e future. Unbalanced situation

Sicurezza idrica e alimentare nei prossimi 50-100 anni ?

• Necessità di più cibo

• Necessità di accesso diretto al cibo per paesi che basanoattualmente il propriosoddisfacimento sul trade

Principali innovazioni che hanno aumentato l’accesso al cibo

- Rivoluzione industriale- Green revolution- Global Trade- Chiusura del gap di

resa colturale

DOMANDAOFEERTA

Come ci si sta preparando ad una nuovacrisi idrica (alimentare) ?

• Siccità in Russia, USA, Ucraina• Politiche energetiche• Crescita della Cina come importatore• Incremento del prezzo del cibo, disordini sociali• Riduzione delle esportazioni (e.g., Russia, Indonesia, Argentina)

• Insicurezza alimentare

…uno sguardo alla crisi economico-finanziariadel 2008

BILANCIO IDRICOClima

Disponibilità della risorsa idrica rinnovabile

Se domanda > disponibilità

Deficit idrico

Consumo < domanda

Stress Idrico: Malnutrizione

Consumo = Domanda

Acquisizioni su larga scala di terreni agricoli

Stati e multinazionali stanno acquisendo diritti di proprietà di grandi estensioni di terreno in paesi stranieri introducendotecniche e tecnologie occidental.

Si parla di Land Grabbing quando: no transparency, no consent of previous land users, and in disregard of societal and environmental impacts (International Land Coalition , 2011).Rush for land AND freshwater: both rainwater and irrigation water

(Based on Land Matrix, 2013)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Are

a (m

illio

ns o

f ha)

Acquisizioni di terreno agricolo su larga scala

- 36 millioni ha- area > Italia

- 3.6 x Portogallo

Analisi globale delle acquisizioni di terreno su larga scala (LSLA)

InvestitoriLSLA (100,000 ha)

3-66-1010-2020-3030-60

(Rulli, Saviori and D’Odorico, PNAS, 2013); Data from The Land Matrix and GRAIN

24 paesi maggiormente grabbati

41

Incremento della popolazione Cambiamento della dieta

Incremento della domanda di

CIBO

DRIVERS

Cambiamenti nella politica energetica•2007 US Politica sull’uso del bioetanolo

•2009 UE Direttiva sull’uso delle risorse energetiche rinnovabili

Incremento della domanda di

BIOCARBURANTE

DRIVERS:

Objective

42

% % of Suitable Land that is Cultivated

020406080

100

Arge

ntin

aAu

stra

liaBa

hrai

nBe

lgiu

mBr

azil

Cana

daCh

ina

Côte

Czec

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ibou

tiEg

ypt

Fran

cGe

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yIc

elan

dIn

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Iran

Israe

leIta

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Kaza

khst

anLi

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Lith

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alay

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aurit

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S. K

orea

Suda

nSw

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Switz

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E UK USA

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nam

% Suitable Land

Perché gli investitori acquistano terre???

Objective

43

% Total Renewable Freshwater resources withdrawn

0200400600800

100012001400160018002000

Arge

ntin

aAu

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Côte

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Iran

Israe

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Sing

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Afric

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dan

Swed

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land

UAE UK USA

Viet

nam

% Renewable

Perché gli investitori acquistano terre???

Objective

44

LSLA

Water Grabbing

Quali sono le implicazioni delle LSLA sullaridistribuzione globale delle risorseidriche?

RESULTS

45

Il LSLA è associato ad una appropriazione virtuale di unaquantità sostanziale di risorse idriche che includono siaacqua piovana (green water) che acqua di irrigazione (blue water)

Totale 454 x 109 m3 yr-1 :

• 308 x 109 m3 yr-1 (green water)• 146 x 109 m3 yr-1 (blue water max)• 11 x 109 m3 yr-1 (blue water average)• 280 x 109 m3 yr-1 (gross irrigation)

Green, Blue, and Grey Water

0

100

200

300

400

500

600

Africa SouthAmerica

Asia &Oceania

Total

Gra

bb

ed

Wa

ter

(b

illi

on

s o

f m

3)

Grey Water

Blue Water

Green Water

0

20

40

60

80

100

120

Grab

bed

Wat

er (b

illion

s of m

3 ) Grey Water

Blue Water

Green Water

Considering only acquisitions for which a contract area has been reported

Blue Water: Scenario of “maximum irrigation”

[Rulli, Saviori, and D’Odorico, PNAS (2013); Rulli and D’Odorico, GRL, 2013]

Precipitazione Irrigazione Acqua utilizzata per diluire il carico inquinante

47

Virtual increase of Green & Blue water(109 m3 )

0

10

20

30

40

50

Arge

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Iran

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Switz

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E UK USA

Viet

nam

Green Blue

Cosa guadagnano gli investitori?

Objective

48

LSLA

Water Grabbing

Quali sono le implicazioni del LSLA a delwater grabbing ad esso associato sullaFood security?

Food Grabbing

49

Numero di persone nutribiliRisultati ottenuti usando la metrica dell’impronta idrica

[Rulli, and D’Odorico, Nature Geoscience, 2013]

Food Grabbing-WF metrics

La dieta giornaliera caratteristica di ogni paese è stata espressa in termini idrici calcolando l’acqua necessaria per la produzione di ogni alimento facente parte della dieta

50

0

50

100

150

200

250

Africa S.America

Asia &Oceania

Total

N. P

eopl

e (m

illio

ns)

Food Grabbing-RESULTS

Numero di persone nutribilicoltivendo le terre acquisiteconsiderando una “balanced diet”, e assumendo che il 50% dellaproduzione di palma da olio e canna da zucchero vengautilizzata per la produzione di biocarburante. (Calculations are based on land deals data as reported by Land Matrix 2013 dataset, accessed on 20 June 2013).

[Rulli and D’Odorico, ERL, 2014]

CONCLUSIONI

51

Malgrado alcune incertezze dovute alla particolare naturadel problema (mancanza di trasparenza), la discussionedei risultati presentati in questo studio permette didelineare interessanti conclusioni:

• Alcuni degli stati soggetti a FDI presentano alti livelli dimalnutrizione. L’acqua grabbata procapite è una frazionesostaziale (a volte anche un multiplo) dell’acqua procapitenecessaria per una dieta bilanciata (circa 1300 m3 yr-1).

• Land e water grabbing aumentano la disponibilità di cibo ed energianei paesi investitori. La coltivazione di colture utilizzabili sia comecibo che per la produzione di energia suggerisce che il landgrabbing è principalmente dovuto alla crescente domanda di cibo,ma al contempo anche la crescente domanda di biocarburanti e lespeculazioni finanziarie incrementano il fenomeno.

CONCLUSIONI

52

•Nei paesi grabbati la green water grabbata è grande confrontata con la green water attualmente utilizzata per la produzione di cibo ed energia . Ciò suggerisce che parte delle terre grabbate non erano coltivate prima delle acquisizioni da parte di stati stranieri. Alcune di queste terre appartenevano ad ecosistemi quali savane e foreste.

•Il land grabbing, tramite la coltivazione delle terre grabbate, potrebbe direttamente o indirettamente contribuire alla deforestazione e alla degradazione del suolo ad essa connessa

• In alcuni stati la blue water grabbata è grande confrontata con green water attualmente utilizzata per la produzione agricola.•Ciò può influenzare la disponibilità idrica sia localmente che a valle delle terre grabbate comportando competizione per la risorsa idrica, instabilità sociale e polica.

Conclusioni• L’acqua è il fattore limitante nella produzione di cibo

• Alcuni paesi sono in condizioni di deficit idrico cronico

• In futuro ci sarà necessità di più cibo

• Necessità di accesso al cibo per paesi che basano attualmente il proprio soddisfacimento sul trade

• Trade di acqua virtuale non risolve i problemi a lungo termine:

Sia gli importatori che gli esportatori fanno affidamento sulle stesse risorse per la propria crescita

• Accesso diretto al cibo controllo diretto della risorsa Controllo diretto delle risorse attraverso le acquisizione di terreno su larga scala

Chiusura del gap di resa colturale trasferimento tecnologico

Necessità di regolamentazione affinchè i diritti delle popolazioni locali vengano salvaguardati al fine di un uso equo della risorsa.

La conferenza delle Nazioni Unite sullo sviluppo sostenibile (Rio+20) afferma l’acqua quale risorsa fondamentale e fulcro nel dibattito sullo sviluppo sostenibile e sul cambiamento climatico. L'acqua è estremamente interconnessa con altre risorse quali il cibo e l'energia, essenziali per la sopravvivenza del genere umano. La necessità di analizzare l'interrelazione tra le 3 risorse è stata indicata in occasione della Conferenza di Bonn (2011) che istituisce “Water, Energy and Food Security Nexus Platform”. Lo scenario attuale sulla sicurezza alimentare, idrica e energetica e le previsioni future (2030) su crescita della popolazione, cambiamenti nella dieta e migrazioni interne verso le zone urbane hanno ancor più evidenziato l'importanza della comprensione delle mutue relazioni tra acqua, energia e cibo. Il declinare quindi la sicurezza alimentare, idrica ed energetica in termini di nexus rappresenta al contempo una grande sfida e opportunità per uno sviluppo sostenibile.

54

Grazie per l’attenzione

cristina.rulli@polimi.it

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This research has been funded by AGODEP