技术如何应对迫在眉睫的水危机

A boat lies on the bottom of Amazonas river, in the city of Manaus, Brazil, October 26, 2015. A severe drought has pushed river levels in Brazil's Amazon region to lows, leaving isolated communities dependent on emergency aid and thousands of boats stranded on parched riverbeds. REUTERS/Bruno Kelly TPX IMAGES OF THE DAY
This year is not a one off.Image: REUTERS/Bruno Kelly
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今年早些时候,开普敦距离“零日”(即水龙头断水)只差几滴水,严重干旱才刚刚得以避免。今年已是有记录以来最热年份中的第四个,并非偶发现象。欧洲的热浪和干旱已使农作物大幅减产,可能推高食品价格;加利福尼亚州再次燃起大火,日本则有数十人因酷热死亡。

“这就是新常态,”世界经济论坛(WEF)水倡议负责人亚历克斯·芒解释说。“我们正在世界各地看到干旱和异常高温的影响。此前圣保罗也出现过类似情况,而今年悉尼的水位降至历史新低,引发了有关该市供水安全的紧迫问题。”

在世界经济论坛连续七年的《全球风险报告》中,水资源一直位列前五大风险。如果看看1,000位专家指出的未来十年人类和地球面临的主要威胁,除了一个之外,其余都与水有关,包括极端天气、自然和人为灾害、气候变化、生物多样性丧失以及生态系统崩溃。

这些事件摧毁人们的生命和生计,而水正是问题的核心。

必须更加重视水资源

芒先生警告说:“水安全问题将持续波及从制造业到农业的全球供应链,损害地缘政治关系,并给世界上最贫困的人群带来难以估量的压力。必须从水资源的角度审视社会韧性,包括经济增长和人身安全方面。”

尽管其他全球风险已达到高峰并有所消退,水资源风险却始终挥之不去。它是终极的公共产品挑战,复杂且与社会诸多方面相互关联。

应对这一问题,需要协作式跨部门解决方案,并促使所有利益相关方更加重视水资源。

“说到底,水资源长期以来都被低估,有时甚至完全不受重视。只有将水资源真正的经济、社会和环境价值纳入政策制定、治理以及财务和风险报告,才能树立更好的观念,”芒先生说。“以废水处理和再利用为例:只有水资源得到恰当估值,才会有动力充分释放循环经济的效益,并由此催生一系列创新。”

运用技术和数据,应对水资源挑战

人们普遍认为,照旧行事无法应对未来的全球水资源挑战,现有策略也难以长期满足全世界的用水需求,尤其是在未来几十年人口达到80亿、90亿或100亿之际。然而,关于水系统如何运行的可靠数据仍然匮乏。

“一项关键挑战是获取并掌握完整、及时更新的供需情况,以了解相互竞争的需求和取舍。数据获取、碎片化和质量问题常常制约决策者,”芒先生解释说。

卫星影像等技术以及其他地球观测工具可以发挥作用。2021年,美国国家航空航天局(NASA)与法国联合开展的“地表水与海洋地形”卫星任务将运用雷达技术,首次对地球水资源进行全球调查,测量各类水体随时间发生的变化。这颗卫星将调查地球上至少90%的区域,大约每21天对湖泊、河流、水库和海洋进行两次观测。

技术如何应对农业领域的水资源挑战

在农业领域,微软等公司正在展示,利用田间智能传感器开展精准灌溉,可以提供土壤状况信息。结合农作物数据、田间无人机影像,并利用人工智能解读数据、绘制农作物种植区域的热力图,都有助于确保食品生产过程中的用水达到最优。

“新兴的第四次工业革命技术——机器学习、人工智能、先进传感器、卫星影像、机器人等——有望解锁大量以往无法获取的水系统数据,覆盖全球、区域、流域和地方层面,”芒先生说。

“这些技术若与新型公私合作形式相结合,可以帮助产业界、政府和公民社会的决策者权衡取舍、确定共同优先事项,并作出更明智的投资选择。”

新兴的第四次工业革命技术有望解锁大量以往无法获取的水系统数据

政府必须助力水技术发展

世界经济论坛认为,推动新兴水技术普及不能只靠初创企业、加速器和投资者。迫切需要开展新的研究,探讨新兴技术带来的影响,涉及从生态系统管理到环境卫生和水风险披露等领域。

“政府必须继续处于水资源创新议程的核心位置。政府最终有责任确保技术以负责任的方式开发。公共部门还需要制定新的政策框架,规范新兴技术的测试和完善,”芒先生说。

任何具有突破性潜力的水资源应用也需要扩大规模、降低风险,并获得各层面的认可。“建立浓厚的创新文化,对于全球水资源界充分运用第四次工业革命至关重要。缺少这种文化,技术赋能的解决方案仍会出现,但很可能只由少数人开发,而且未必能触及水资源挑战的根源,”他说。

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