Глобальный пространственно детализированный водный след производства сельскохозяйственных культур за пять десятилетий

Почему важно скрытое потребление воды нашей пищей

Каждый кусок пищи несёт за собой скрытую историю использования воды. От рисовых полей до плантаций пальмового масла — культуры используют дождевую воду и орошение, формируя реки, водоносные горизонты и будущее продовольственной безопасности. В этом исследовании прослеживается, как менялось потребление воды при выращивании культур в мире за последние пять десятилетий и какие продукты, регионы и экономические силы увеличивают давление на ограниченные пресные ресурсы.

Отслеживание воды на наших полях

Исследователи проанализировали «водный след» 168 культур по всему миру с 1972 по 2018 год. Вместо того чтобы опираться лишь на национальные средние показатели, они картировали водопотребление по тонкой глобальной сетке, разделяя воду, поступающую с осадками (зелёная вода), и воду из орошения (синяя вода). С помощью детализированных моделей роста культур и глобальных данных о площадях уборки они оценили, сколько воды потребляли культуры каждый год, насколько эффективно эта вода превращалась в урожай и какие культуры шли на продовольствие, корм для животных или использовались в продуктах, таких как биотопливо и косметика.

Как росло водопотребление культур

За период исследования суммарный водный след производства сельхозкультур вырос примерно на 62 процента — примерно с 4 800 до 7 800 кубических километров в год. Зелёная вода всегда доминировала и по‑прежнему составляет около 85 процентов общего водопотребления культур, однако и зелёная, и синяя компоненты увеличились более чем на 60 процентов. Большая часть этого роста объясняется расширением сельхозплощадей, а не возросшей потребностью в воде из‑за климата. Увеличение площади посевов на 36 процентов стало основной причиной роста, тогда как повышение урожайности не позволило суммарному использованию воды вырасти ещё сильнее. Продовольствие для людей остаётся крупнейшим направлением использования — с 60 до 64 процентов водопотребления культур, в то время как вода, связанная с кормами для животных и непищевым использованием, особенно биотопливом и промышленными культурами, также возросла.

Культуры и регионы, формировавшие спрос

Наибольший вклад в рост водного следа внесли масличные культуры, зерновые и фрукты. Только масличные культуры объясняют примерно треть увеличения, главным образом сои и масличной пальмы, площади которых резко расширялись, особенно в тропических регионах. Кукуруза стала ведущим зерном по вкладу, отражая её возрастающую роль в кормах для животных, пище и производстве этанола. Напротив, традиционные волокнистые культуры уменьшили свой суммарный водный след по мере сокращения площадей их возделывания. По регионам Африка более чем удвоила своё водопотребление в сельском хозяйстве, Азия увеличила его примерно на 80 процентов; вместе они объясняют большую часть глобального роста, движимого ростом населения и переходом к более водозатратным рационам. Европа — единственный континент, который незначительно сократил свой водный след в сельском хозяйстве, главным образом за счёт повышения водной продуктивности и перехода к менее водозатратным культурам.

Более эффективное использование воды

Хотя суммарное водопотребление культур увеличилось, объём воды, необходимый для производства тонны большинства культур, со временем снизился. Около четырёх из пяти культур стали более водоэффективными, с типичным сокращением воды на единицу урожая примерно на 25–30 процентов. Это улучшение в основном обусловлено ростом урожайности, а не снижением испарения. Например, кукуруза и рис потребляли немного больше воды на поле, но дали гораздо больше зерна, сократив водный след на тонну примерно вдвое. Исследование показывает, что без этих приростов урожайности, чтобы прокормить современное население на уровнях продуктивности прошлого, потребовалось бы гораздо больше земли и почти на 80 процентов больше воды, чем фактически используют культуры сейчас.

Люди и рынки за цифрами

Чтобы понять движущие факторы этих изменений, авторы сопоставили свои карты водопотребления с национальными данными о населении, доходах, производстве скота, торговле и использовании биотоплива. Статистические модели указывают на рост населения как на сильнейший фактор увеличения водного следа сельхозкультур, за которым следуют сельскохозяйственный экспорт и размер национальной экономики. Рост доходов, как правило, увеличивает потребление мяса, молочных продуктов и переработанных пищевых продуктов, все из которых требуют больше воды на выращивание кормовых культур, даже несмотря на то, что более богатые страны часто внедряют более эффективные приёмы ведения сельского хозяйства. Производство скота и биотоплива также добавляет спрос, и дальнейшее расширение биотоплива может существенно увеличить давление на водные ресурсы, если оно не будет аккуратно контролироваться.

Что это значит для будущего продовольствия и воды

Для неспециалистов послание ясно: рост урожайности до сих пор опережал изменения в населении и рационе только потому, что фермеры по всему миру научились производить больше пищи на единицу воды — благодаря лучшим семенам, удобрениям и методам орошения. Тем не менее суммарное водопотребление культур продолжает расти, особенно для масличных культур и кукурузы, и большая часть этого роста сконцентрирована в регионах, уже испытывающих дефицит воды и экологический ущерб от вырубки лесов. Исследование показывает, что удержание продовольственных систем в пределах водных возможностей планеты потребует комплекса мер: дальнейшего устойчивого повышения урожайности, защиты лесов, расширения производства без орошения там, где климат это позволяет, и изменения диет и торговых схем в сторону продуктов с меньшим водным следом.

Цитирование: Demeke, B.W., Mekonnen, M.M., Brauman, K.A. et al. Global spatially detailed water footprint of crop production over five decades. Sci Rep 16, 15976 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46362-8

Ключевые слова: водный след, производство сельхозкультур, орошение, глобальное сельское хозяйство, зелёная вода